OPGW使用壽命及光中繼路由可用性問題

郭慧芳

（中鐵十七局集團電氣化工程有限公司，太原 030032）

1 影響OPGW壽命的主要因素

1.1 纖芯自身的影響

（1）光纖表面的微裂紋的存在和擴大、大氣環境中的水和水蒸氣分子對光纖表面的侵蝕、各方面不合理的因素造成光纖長期應力作用，使得以石英玻璃為基礎的光纖機械強度逐漸降低，衰耗慢慢增大，最后使光纖斷裂。（2）光纖的抗拉強度達不到OPGW伸長時張力的影響，使光纖斷裂。（3）光纖被覆材料的溫度特性達不到OPGW在惡劣運行環境下引起的短期和長期高、低溫的影響，使光纖被覆材料損壞。

1.2 其他影響光纖壽命的因素

（1）OPGW架線時的伸長、蠕變伸長、溫升伸長、強風及積雪時負重引起的張力伸長等引起的過張力使光纖斷裂。（2）受短路和雷擊電流的影響，會導致材料和結構變形或損壞；光單元內的溫度超過光纖被覆材料所能承受的溫度，損壞被覆材料。（3）在長期運行過程中，OPGW抗耐疲勞性能達不到要求，風激振動、舞動導致光單元或光纖永久性損壞。（4）施工方法和工藝不當，使OPGW的結構發生變化及光單元損壞。（5）光單元中的油膏與纖芯涂覆材料的化學兼容性差及物理特性差，使光纖的強度降低、靜態疲勞參數值下降、局部光纖應力增加。

1.3 影響OPGW地線性能的主要因素

（1）雷電或短路電流使OPGW斷股的單線松散，使導線與地線之間的安全距離達不到要求。（2）幾種不同金屬單線絞合的OPGW，不同金屬間電化腐蝕，使OPGW的機械性能和電氣性能不斷降低。（3）OPGW與金具和附件的機械兼容性差，尤其是OPGW受到擠壓。（4）OPGW接地線的連接電阻、載流量達不到要求。（5）材料選擇和制造工藝達不到規定要求，制造和檢測（試驗）標準達不到工程要求。（6）施工方法和施工工藝不當，對OPGW造成結構的破壞和單線材料的損害，導致機械性能和電氣性能下降，甚至直接損壞OPGW。

2 提高OPGW壽命的方法

2.1 提高光纖的壽命

（1）提高光纖的抗拉強度。當疲勞參數值一定時，承受到的應力愈小，光纖的壽命愈長。制造光纖時，在纖維表面上形成一種壓縮應力以對抗所承受到的張應力，使張應力減到盡可能小的程度，由此就產生了壓應力包層技術制造光纖。具有壓應力包層的光纖比一般的纖維的壽命長的多。（2）提高光纖的靜態疲勞參數。當承受到的應力一定時，纖維的使用壽命只與纖維的疲勞參數值有關，疲勞參數值愈大，光纖的壽命也愈長。因此在制造光纖時，設法把石英纖維本身與大氣環境隔絕開來，使之不受大氣環境的影響，盡可能的把靜態疲勞參數值由環境材料參數轉變為光纖材料本身的參數，就可以使靜態疲勞參數值變得很大，這就是光纖表面的“密封被覆技術”。隨著“密封被覆技術”制造光纖的進展，被覆材料的改進，復合被覆層結構，使光纖的光學性能、機械性能和抗疲勞性能都有提高。（3）提高光纖被覆層的耐高溫性能。由于OPGW光單元中的光纖是在嚴酷、惡劣的特殊環境下運行，所以需使用較高強度的光纖，并且被覆材料的耐熱性要滿足短時300℃、長期100℃的要求，填充纖膏的溫度特性也要長期滿足以上溫度要求。

2.2 提高OPGW光纖接續盒的性能

（1）結構工整，安裝方便可靠，適應光纜品種、數量、直徑、光纖數量的不同要求。當光纖芯數較多時，采用多個翻頁式光纖收容盤，并且每一個盤可以獨立拆卸，并不會影響其他纖芯的安全運行。要求有足夠的空間和彎曲半徑使余纖妥善地存放而不受各種應力，確保光纖的光學特性、機械特性良好。（2）要具備很好的密封性能和再封裝性能。接續盒的封裝、再封裝、拉伸、彎曲、扭轉、溫度循環、沖擊、壓扁等氣密性形式試驗結果必須保證滿足長期運行的要求。因此殼體應有足夠的機械強度和很好的密封材料，光纜夾具的內徑與光纜的外徑應很好的匹配。（3）線路的長期振動傳導至接續盒內，不會對光纖和器件產生影響，殼體內所有器件表面光潔、除去棱角。

2.3 考慮OPGW的可修復性能

當OPGW在受到攻擊、電力線短路或其他原因造成外層單線斷裂后，若光單元及光纖完好無損（與OPGW結構有關），可以采用修補的辦法解決，從而避免長時間的停電影響、提高光中繼路由的可用性、降低維修費用。

2.4 加強運行維護

建立OPGW的運行維護規程和設備檔案，由ZESCO線路運行部門對OPGW進行巡視，建議每年進行一次中繼段全程光衰耗測試，并與歷史數據仔細核對和分析，從而掌握其缺陷和隱患，以便得到有計劃安排的處理。