500kV线路OPPC的应用探讨

500kV线路OPPC的应用探讨

巫志安

（肇庆供电局广东肇庆526060）

摘要：随着光纤通信技术的不断发展，我国500kV线路光纤复合相线（OPPC）得到了广泛的应用，越来越多供电企业建立了专用电力光纤数字通信网。因此，关于500kV线路OPPC的应用探讨具有重要的意义。本文首先对OPPC光纤复合相线的优点与保护进行了概述，详细探讨了500kV输电线路OPPC的研制以及OPPC在500kV输电线路的应用，旨在提高网络的稳定性和可靠性。

关键词：500kV；OPOC；应用；探讨

光纤复合绝缘导线（OPOC）是一种将光纤与架空绝缘电力导线复合的新型光缆，具有传输电能与光通信业务的双重功能。OPOC技术将电力特种光缆的应用从输电网络延伸到配电网络，可以解决电网有关问题，如保护、自动化和调度等，使传输的质量和速度得到显著提高。另外，在我国要求实行无人值守远程监控的变电站、配电站的大趋势下，OPOC在解决城网、农网通信改造，建设配网自动化方面提供了新的思路。运用OPOC光缆技术，将电力特种光缆的应用延伸到配网，使全部电网都能够被光纤覆盖。

我国自2005年以来对OPOC进行了试用。初期在10kV和35kV线路进行了工程应用，近期又在110kV和220kV电压等级架设了几条OPOC线路，运行情况良好。因此，有必要将OPOC的上述诸多优势扩展到500kV及以上电压等级线路中。

1OPPC光纤复合相线的优点与保护

在相线内，安放光纤，在技术层面上要求对线跨越度较高。其优势在于，能够避免地线上因为落雷而引发的OPGW断股断芯。而在运行过程中，光缆腐蚀以及线路烧毁的情况也比较少。因导线与接头盒上均有高电压，能较好的防盗。

由于OPPC光纤复合相线在放线、过滑轮、紧线造成的结构伸长，在施工过程中要保证光纤不受挤压。应注重对设备进行监测，同时对设备接头处进行定期测温，如果传输电压为500KV，则可以考虑将电能输送与光纤能信合为一体，在不考虑架设地线或架设通信光纤杆塔时。光纤复合相线安装过程中，应当对线路资源进行充分了解，并且进行充分利用，使得路径之间的矛盾能够大大减少，并且电磁兼容等其他方面的矛盾也能够大大减少，且使其通信的功能得到提升。

2500kV输电线路OPPC的研制

由于500kV输电线路采用分裂形式，作为同相导线中的一根，OPPC的设计主要是对同相导线的匹配。

OPPC设计所需的主要技术参数包括外径、承载截面积、单位重量、额定抗拉强度（RTS）、直流电阻、载流量、允许短路电流及短路电流容量等。

2.1.典型结构

OPPC结构设计采用一根（多个）不锈钢管（铝包不锈钢管）光单元代替钢芯铝绞线中的钢线或铝线，同时为了保护光单元，用铝包钢线代替钢线，通过特定绞合工艺相互绞合。

2.2设计关键

（1）机械特性

OPPC作为分裂相线内的一根导线，设计时需考虑OPPC与相线内另外导线外径、单位重量、机械强度和弧垂特性等的匹配。

（2）输送容量

OPPC应满足输送容量要求，在输送电流时，温度升高不宜超过允许值。

（3）长期耐热性能

在DL/T5092-1999《110-500kV架空送电线路设计技术规程》中验算导线允许载流量时，规定导线的允许温度：钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线一般采用+70℃，必要时可采用+80℃，大跨越可采用+90℃；钢芯铝包钢绞线（包括铝包钢绞线）可采用+80℃（大跨越可采用+100℃），或经试验决定。OPPC光缆结构型式类似于（铝包）钢芯铝（铝合金）绞线，因此，其载流运行温度为70-90℃。长期载流运行温度不会影响OPPC的组成材料性能，从而不会影响OPPC的使用寿命。

调研和试验数据表明，在无风、环境温度为20℃情况下，通流使OPPC表面温度达150℃时，OPPC、光纤依然正常运行。因此，OPPC的长期耐热性能完全满足实际运行要求。

（4）光单元

OPPC中光纤选用单模光纤（6.652）和多模光纤（6.651）的组合，主要用于通信、温度和应力在线监测。OPPC光单元要求光纤免受由于挤压、弯曲、扭转、拉伸应力和潮气所引起的损伤。

结合钢芯铝绞线结构形式和OPGW光单元的设计，OPPC光单元的保护管采用不锈钢管或铝包不锈钢管，这样的选择具有以下优点：1）良好的机械保护特性，在受到纵向机械拉伸时，能减少损伤和降低光纤断裂的可能性，并具有很好的弯曲性能和抗侧压性能。2）密闭空间中填充光纤油膏，具有良好的防潮湿作用。

（5）光纤余长和拉伸特性

OPPC光纤余长和拉伸特性的设计，对于光纤的使用寿命和可靠性是很重要的。光纤余长是一个十分重要的工艺参数，在OPPC光纤余长的设计时应综合考虑OPPC的结构组成、结构材料、铝钢比（影响弹性模量、线膨胀系数和蠕变量）及运行温度（通电后温升引起OPPC弧垂下降）等因素。

3OPPC在500kV试验线路的应用

500kV及以上电压环境光纤复合相线（OPPC）工程技术研究及应用项目由中国电科院信息通信研究所独立承担。项目全面系统进行了OPPC、配套金具和光电分离装置在500kV及以上电压等级输电线路中的应用技术与实验测试技术研究，OPPC应用于我国500kV及以上输电线路的运行可靠性研究，极端环境下OPPC的寿命周期研究，OPPC工程施工关键技术及故障处理关键技术研究，光纤传感技术在OPPC运行中的测温监控技术研究，基于布里（BOTDR/BOTDA）原理的输电线路远程监控技术研究。项目利用研究成果解决了OPPC在500kV及以上电压等级输电环境中应用的关键技术问题，确定了其可行性与安全性，研制了对应的OPPC、金具、光电分离装置及相应的监测装置，提出了涵盖产品技术、测试、施工和监测等方面的标准规范，形成了国内OPPC全性能试验检测能力，建立了500kV电压等级OPPC运行试验线路。项目的研究成果将促进行业技术进步，对OPPC工程设计、生产制造、质量检测、施工运维及线路改造等方面具有重要的指导意义。

4结束语

综上所述，500kV线路OPPC的应用探讨对电力事业的发展具有重要的作用。因此，必须进一步加强OPPC在500kV线路的应用，这样才能提高网络的稳定性和可靠性。

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