OPGW光缆光纤复合架空地线OPGW光缆规格型号
吴君
摘 要 OPGW复合光纤地线因为自身具备光纤通信及防雷的优点，被广泛应用到高压输电线路中。目前OPGW采用逐基接地的普通地线一般使用分段绝缘接地的方式，这种接地方式较不平衡，OPGW复合光纤地线容易受到雷击，从而导致发生掉线及断股的情况，以此对光纤通信产生了影响。基于此，本文就对OPGW复合光纤地线分流地线选择及选型进行了研究。
关键词 OPGW复合光纤地线；地线选型；地线分流
中图分类号 TM7 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）189-0029-02
OPGW复合光纤地线由于自身的特点被广泛应用到高压输电线路中，其在工程中的应用一般使用逐基接地方式，但是普通的避雷线都是使用一点接地或者分段绝缘，OPGW在输电线路运营过程中常常会出现断股事故，主要是由于弧根处雷电流的高温使OPGW外层的单丝会出现熔断。OPGW使用的接地方式不同于普通地线，主要目的是为了对OPGW进行保护，在运行实践中表示，OPGW容易受到雷击，以此出现各种事故，并且还具有较大的环流损耗。本文针对以上问题，研究了OPGW的选型及地线分流。
1 OPGW复合光纤地线的选型原则
1.1 光单元
光单元能够容纳光纤的塑料管、金属管及骨架槽，并且还能够使光纤不受环境及冲击、收缩、拉伸等一系列机械力、长期热效应的破坏。OPGW结构中的光单元主要包括塑料管、金属管及骨架槽等结构，其能够使光纤得到良好的保护。但是目前光单元使用骨架槽及塑料管的较少，一般都是使用不锈钢管或者金属管。从使用的原则出发，在选择复合光纤中光单元的时候，国内使用较多的为松套管结构，因为OPGW使用松套管结构时候的承受力小于60%，光纤没有发生纵向应变，但是架构的线路运行在达到最差预期的时候，OPGW能够承受的拉力只有40%。那么以此就可以看出来，在OPGW正常设计及运行的时候，光单元光纤的纵向应变不会发生改变，并且运行和工作都具有安全性。紧套结构的光单元在OPGW架设运行过程中光纤会受力，但是受力并不大，不会对光纤的寿命造成影响。但是人们一般都会使用松套管结构，如果松套管结构有困难的时候才会选择紧套
结构[1]。
1.2 地域单元
在输电线路中，OPGW是一根良好的避雷线，其与线路中的导线是相互匹配的，并且其还有电力性能、最大允许张力、额定拉断力、力学特征等特点，这些特点都来源于线路自身需求，OPGW特性参数要全面满足电气性能和力学的需求。如果双回路输电线路中的一根地线使用OPGW，另一根使用良导体地线，这个时候的第一选择就是OPGW，在确定之后再使用匹配的良导体地线，从而能够保证匹配良好。在此过程中要切记第一选择良导体地线，再使用OPGW，因为这样会为OPGW的设计和生产造成影响。
地线单元大部分都是使用铝合金线、铝包钢线等制成，他们都具有多种型号，并且电阻率及抗拉强度也各有不同，这就为OPGW的设计提供了多种选择，在同绞层中要使用性能相同的单线，以此使绞制之后更加服帖，在不得已情況下使用混绞单线组合为一个绞层。绞线中的绞层要根据OPGW的性能需求制作，如果OPGW的直径较小，可以使用两层结构，以此使地线中的金属导体单线的直径较小，但是这种设计并不太好，直径太小对短路电流、抗雷击及寿命都有一定的影响。为了提高制造的质量，要使单线在绞后能够服帖，通过单项恒张力控制及预成型装置实现[2]。
2 OPGW复合光纤地线分流
要求OPGW地线分流的阻抗较低，那么电流下降的幅度也要比电流的允许值要小，并且使大电流能够通过，满足防雷电的需求，电气参数、放线弧垂和直径都要求与OPGW相互匹配。要想满足上述要求，首先要计算地线的电流分布，从而通过线路得到较大规模的电路。如果双地线系统单相短路短路，那么就表示各相电量的都是不对称的。分流地线和OPGW的电流分配能够根据下式进行计算：
I0/Id=（Zd-ZR）/（Z0-ZK）
其中Zd表示分流地线子抗阻，Z0表示复合光纤地线子抗阻，ZK表示复合光纤地线和分流地线的互阻抗。
导体之间的自阻抗通过下式进行计算：
Z=R+0.05+j0.145lg
其中R表示导线直流电阻。
通过上面两个式子就可以看出来，如果分流地线的子抗阻和复合光纤地线的子抗阻相等，那么短路电流的分流比是1：1，如果要想使分流地线的子抗阻和复合光纤地线的子抗阻相等，那么就要通过地线的直流电阻
实现。
本节通过某个工程进行具体的分析。某省某项目传输网工程中某1变电站到某2变电站220kV送电线路，档数为39，平均档距为296m，接地电阻为0.5Ω，通过系统提供的专业短路电流的参数进行选择。
如果线路出现故障，复合光纤地线和分流线的短路电流处于厂站和故障点的距离在档数中是最大的，这个最大值能够作为选择地线分流的主要依据。将我国电力系统发展的规划作为基础，此工程流经的各个短路点中的单相短路电流最大值是在某1变电站的出现段，假如将继电保护跳闸的时间设置为0.3s，将短路容量设置为312kA，如果使用的复合光纤地线的短路容量是最大的，以此就表示机械负荷也是最大的，杆塔的运行承受不了这种情况，所以就要通过架设分流良导体地线实现，使线路单相短路能够实现分流，降低在OPGW中流经的短路
电流。
通过良导体分流地线和OPGW的结构参数，使用相应的分析软件，分别在光单元及OPGW绞丝中设置热偶探头，从而得到OPGW的温度变化：最高温度在最外层的铝包钢绞丝中，温度为191℃；但是光单元及内层绞丝的温度最低，没有对光纤造成影响。良导体分流地线的温度变化：最高温度在最外层铝丝中，温度为256℃，没有影响导体地线；但是这个时候的内层钢丝温度最低，其中短路电流热效应会到空气中
扩散。
在假设线路良导体分流地线的时候，通过短路电流分流比计算是否满足电路的需求，复合光纤地线的最大单相短路电流处于20kA～22kA之间，继电保护跳闸与上述时间相同，将短路容量设置为145kA。通过对上述短路电流进行分析，良导体分流地线满足线路需求，短路电流的最大值小于其他电流的承载量，并且还有空间，所以分流地线选型能够满足
需求[2]。
3 结论
通过本文可以看出来，OPGW线路中的任何环节都不能够出现差错，OPGW复合光纤地线及地线分流选择最重要的就是要满足实际的工程需求，并且每项的指标都能够符合要求，不能够跟随个别生产厂家的炒作追求没有必要的指标。分流地线主要满足的需求包括具有较低的阻抗，以此能够降低OPGW的电流分量，并且自身还要求具有较多的热容量，在满足防雷及工程需求的基础上，还要求具有较高的安全系数。如果线路较长，并且厂站的出线短路中的电流较大，那么可以使用分段选型对分流地线进行
选择。
参考文献
[1]吴田，胡毅，刘凯，等.复合光纤架空地线在不同接地方式下的放电路径选择特性[J].高电压技术，2012，38（4）：878-884.
[2]张新林，赵昌新.光纤复合架空地线（OPGW）的型谱分析[J].华东电力，2009，37（10）：1751-1753.
[3]宋靖.利用短路电流热效应的OPGW分流地线选型[J].电子技术与软件工程，2015（12）：148.
