OPGW光缆的安装设计解决方案
应用的复合地线光缆型号是OPGW-24B1-50,此设计是针对城子上--天锰变35KV线路。
OPGW光缆设计用气象条件
本工程OPGW设计采用如下与送电线路一致的气象条件组合:
项目 |
气温(℃) |
风速(m/s) |
冰厚(mm) |
最高气温 |
40 |
0 |
0 |
最低气温 |
-10 |
0 |
0 |
年平均气温 |
15 |
0 |
0 |
最大风速 |
10 |
25 |
0 |
设计覆冰 |
-5 |
10 |
5 |
雷电过电压 |
15 |
10 |
0 |
操作过电压 |
15 |
15 |
0 |
安装情况 |
0 |
10 |
0 |
覆冰比重 |
0.9g/cm3 |
||
年平均雷电日 |
40天 |
一、OPGW的力学设计
1-1:OPGW的结构:本工程全线OPGW均采用下图所示的层绞式结构,绞线全部采用铝包钢线以提高抗雷电烧蚀能力。
说明:中心采用1根20.3%导电率φ3.4mm的不锈钢管,外层采用6根20.3%导电率φ3.4mm的铝包钢线。
1-2:OPGW的张力设计:OPGW 作为地线应在外过电压无风条件下,档距中央导线与地线间应满足规程要求的净距,以保证线路防雷的要求。为保证OPGW的安全运行,在满足导线与地线之间的 距离要求,保证防雷性能的前提下,应尽量降低OPGW的使用张力,同时考虑与另一根地线的弧垂在年平均气温条件下尽量保持一致。
OPGW的张力主要取决于导、地线之间距离的配合要求,并应确保与另一侧地线有相近的弧垂特性。按与另一侧地线配合要求,OPGW-24B1-50设计安全系数、最大设计张力、平均运行张力以及另一根地线力学设计如下表:
使用条件 名称 |
设计安全系数 |
最大设计张力 (N) |
年平均运行张力 (N) |
GJX-50 |
3.5 |
17834 |
15605 |
OPGW-24B1-50 |
3.6 |
22788 |
14220(20%RTS) |
OPGW-24B1-50 |
24.0(MG~G1) |
2962 |
14220(20%RTS) |
注:G6~G9、G26~G30、G33~G37耐张段地线放松应力架设。
二、初伸长的处理
OPGW初伸长对弧垂的影响,按降温法进行补偿, OPGW-24B1-50降温10℃。详见《放线张力/应力弧垂表》
三、OPGW防振措施
本工程处于山地,OPGW采用防振锤防振,防振材料由供货单位负责提供。
OPGW专用耐张、悬垂金具分别带有铝包钢、铝合金预绞丝,抗振能力较好。为提高可靠性及OPGW运行安全度,根据实际使用档距的不同加装不同数量的OPGW专用防振锤。根据电力金具总厂提供的OPGW防振计算资料和建议,防振锤安装数量与档距的关系如下表:
线型 |
型号 |
安装数量(每侧) |
|||
1 |
2 |
3 |
|
||
OPGW-24B1-50 |
FR4D-10 |
L<250 |
250≤L<500 |
500≤L<600 |
|
防震锤安装数量,详见《OPGW杆塔明细表》。防振锤安装原则以及安装位置详见电力金具总厂提供的《防振锤安装示意图》。
四、OPGW接地
为确保OPGW安全运行,参照全国其它地区设计、运行经验,OPGW全线逐基接地,以保证流过OPGW的短路电流能够通过铁塔接地体释放,在OPGW悬垂 串和耐张串上,均带有专用接地线,施工时将接地线的接地端子与铁塔的预留接地孔进行可靠连接。直线塔为一点接地,耐张塔为两点接地。
对两端构架,应通过耐张串上的专用接地线与变电站接地网可靠连接,测量变电站接地电阻时,临时打开并沟线夹即可。
五、OPGW光缆用金具
本工程OPGW金具串有悬垂和耐张两种类型,全线耐张塔、构架均安装耐张金具,其余直线塔安装悬垂金具。
OPGW的单悬垂线夹的强度不小于70kN,双悬垂线夹的整体强度不小于100kN(单只悬垂线夹强度不小于70kN)。悬垂线夹对OPGW的握力≥14%RTS,悬垂线夹出口处OPGW悬垂角允许值不小于25º。
耐张线夹握力达OPGW拉断力(RTS)的95%,且不得滑动和损伤OPGW,放光纤的钢管不得有任何变形。耐张金具的破坏强度不小于100kN(构架侧用耐张金具强度不小于70kN)。
OPGW光缆金具设计实际安全系数为:运行情况>2.5,断线、断联情况>1.5,满足设计规程DL/T5092-1999中的有关规定。
金具组合见下表:
序号 |
串型代号 |
备注 |
1 |
BZ-11 |
用于一般直线塔 |
2 |
BZ-22 |
用于一般直线杆 |
3 |
BN-1 |
用于一般耐张塔 |
4 |
BN-3 |
用于进出线构架侧 |
5 |
SBZ-11 |
用于悬垂角调整的直线塔 |
六、OPGW光缆接续
6-1:中间接头盒:OPGW必须按照制造长度,在设计指定的塔号从耐张线夹引下,在专用的接头盒内接续,OPGW的引下部分,用引下线夹将OPGW固定 在塔材上,引下线夹的安装距离为2m,进入接头盒内部的是剥去铠装的光纤单元,在接头盒内,要留出足够长度的光纤以便进行熔接作业,本光纤熔接应由专业人 员进行,光纤熔接好后,将多余的光纤盘在接头盒内。
中间接续盒安装塔号详见《OPGW杆塔明细表》,接头盒安装于距地面8m以上的铁塔B-C面C腿主材上。
6-2:终端接头盒:门型构架采用OPGW与普通非金属光缆连接的终端接头盒,接头盒与构架的连接采用可调式抱箍(构架用抱箍应保证接续盒与构架之间是绝缘的)。
接头盒的进线光缆为OPGW,引入变电站内的光缆为普通无金属光缆。
6.3 余缆的处理:光缆接续完成后,OPGW余缆部分应盘绕在余缆架上,并固定于距离地面8m以上的铁塔C腿主材B-C腿面外侧的构件(斜材或辅材)上,接续盒安装位置应高于余缆架1m以上,以利于OPGW接入。
余缆架及其固定线夹由厂家配套提供(其中构架用余缆架、引下线夹应保证OPGW光缆与构架接地部分之间是绝缘的)。