OPGW光缆的应用

2001年第4期光通信技术OPTICAL COMMUNICATION TECHNOLOGY中国无线电电子学、电信技术类核心期刊OPGW光缆的应用张建明(江苏中天日立光缆有限公司如东226463)摘要简要介绍了OPGW光缆的结构、选择以及OPGW光缆结构参数计算方法关键词OpGW光缆结构参数计算中图分类号TN818文献标识码A1引言光纤单元随着电力通信的发展,ADSS光缆和OPGW光铝管缆已得到广泛的应用。电力部门运用光纤通信,不但可实现电力调度的自动化,更主要的是电力通信从单铝包钢线纯的电力调度,迈向了远程监控、TⅤ会议、网络数据传输等新领域。OPGW光缆的应用,起到了地线和通铝合金线(AA线)信的双功能,有效地提高了电力杆塔的利用率图2中心塑管+铝管的缆芯结构2OPGW光缆的结构从70年代后期到2000年的发展里程,世界各国光纤单元先后研制开发、生产了数十种OPGW光缆结构,其光铝骨架缆的主要缆芯有:(1)塑管层绞十铝管的结构;(2)中心塑管十铝管的结构;(3)铝骨架结构;(4)螺旋铝管铝管铝合金线结构;(5)单层不锈钢管结构(中心不锈钢管结构、不(AA线)锈钢管层绞结构);(6)复合不锈钢管结构(中心不锈铝包钥线(AS线钢管结构、不锈钢管层绞结构)等不同的OPGW光缆的缆芯结构,而缆芯外的绞线线材主要以AA线材图3铝骨架+铝管的缆芯结构(铝合金线)和AS线材(铝包钢线)组成。图1~6示出各年代的OPGW光缆代表结构图。光纤单元光纤单元娠旋铝管龆管铝包婀线铝包钢线中国煤化工铝合金线CNMHG图4螺旋铝管的缆芯结构图1塑管层绞十铝管的缆芯结构①张建明男,1959年生,高级工程师线结构一致;(2)充分运用了线材的物理特性和电气特性;(3)在钢管规格的光纤容纳范围内,光纤芯数的铝包钢线增减不影响光缆的外径;(4)光缆结构紧凑,机械强度AS线)大,光缆外经小;(5)光缆的施工方法与传统地线施工铝合金线方法相似。(AA线2OFGW光缆的选择图5中心钢管的缆芯结构不锈钢管式OPGW光缆结构与传统地线结构相光纤单元不锈钢钢管)似,因此,光缆缆芯外的绞线(AS线、AA线)组合不同,可得到不同的结构技术参数。光纤单元不锈钢管铝包钢线(AS线的规格尺寸不同,其钢管容纳的光纤芯数也不同。图9说明了在同一不锈钢管规格、光缆外径不变的情况铝合(AA下,OPGW光缆的结构参数不同图6层绞钢管的缆芯结构光缆外径12.6mm;光缆重量367kg/km;标称抗拉强度(RTS光纤不锈钢管55.1kN;短路电流容量66.9kA2s图7单层不锈钢管(光纤单元)结构光纤不锈钢管内衬管光缆外径12.6mm;光缆重量44kg/km;标称抗拉强度(RTS)2.4kN;短路电流容量56.1kA2s图9在光缆外径不变、AA线和AS线组合不同的情况下图8复合不锈钢管(光纤单元)结构两种GPGW的结构目前,在世界各地较为采纳的是不锈钢管的对从图9的OPGW光缆的技术参数而言,由于OPGW光缆结构,而不锈钢管的光纤单元结构分为2AS线和AA线的根数、面积不同,OPGW光缆的机种:单层不锈钢管的光纤单元和复合不锈钢管的光纤械性能和电气性能也不同。因此,在不锈钢管规格的单元,结构如图7、8所示光纤容纳芯数范围内,光缆外经不变,调整铝包钢线复合不锈钢管光纤单元的主要特点有:(1)光纤AS线)和铝合金线(AA线)面积比,可以得到不同在线余长控制,:能够得到并保证一个非常精确及规则的机V凵中国煤化工但机械性能和电气性能的余长;(2)在不锈钢管内壁增加一层内衬管,有效地的参CNMHG戒性能(光缆的抗拉强提高了不锈钢的机械强度:(3)光纤单元的生产无需度),势必降低电气性能(短路电流)。进行钢管的冷拔工艺,避免了因冷拔而产生的内应力要选择OPGW光缆型号,应具备的技术条件为缺陷;(4)复合不锈钢管使光纤免除焊接弧光烫伤,光(a)OPGW光缆的标称抗拉强度(RTS)(kN);(b)滑内塑管,光纤免受焊缝锐边的曆损。不锈钢管OPGW光缆的光纤芯数(SM);(c)短路电流(kA);OPGW光缆的主要特点有:(1)产品结构与传统的地(d)短路时间(s);(e)温度范围(C3OPGW光缆的结构参数计算方法各公司在OPGW光缆结构参数的计算方法上略有差异,但基本原理是一致的。在计算中,AS线材和式中:R灬为各线材的线性直流电阻;为各线材的AA线材的强度参数一般采用IEC标准,以下为电阻率;A为各线材的截面积;F为线材各层的绞合OPGW光缆的计算方法,供参考(1)标称抗拉强度(RTS)OPGW光缆的RTs系数计算方法(⑦)短路电流短路电流的计算以IEC865规范为依据,其计算方法RTS(kN)=90%~95%的综合破断力(UTS)1,=Sx×Ax+ShA×AALδ4s×AAs×0.9+oA×AARTS一般取90%的UTS。式中δ为铝包钢线(2)(AS线)的断裂强度;AA为铝包钢线(AS线)的截面K积;δA为铝合金线(AA线)的断裂强度;AA为铝合活AL(3)金线(AA线)的截面积。(4)(2)杨氏模量( E-Modulus)计算OPGW光缆A=0.25×AAs的杨氏模量,主要以线材为参数,其计算方法为AA=AA4+0.75×AAsE1×41+E2×A+E。×A4x(20)×C×P,1n1+a(20)(6-20°)A1+A2+…+A1+a3(20(6-20°)(6)∑(E,×A)K(20×CAL.XPA,1n20°)(7(-20°)式中Ⅰ、为OPGW光缆的短路电流(kA);K为钢的式中:E为和线材的杨氏模量;A为各线材的截面短路特性系数;K为铝的短路特性系数:T,短路时积间(s);Sx为钢的电流密度;SA为铝的电流密度;A(3)热膨胀系数OPGW光缆的热膨胀系数计为钢的截面积:AA为铝的截面积;A4为AA线的截算方法为面积;A为AS线的截面积B1XE×A1+B2×E2×A2+…+BxE×A(⑦)短路电流容量短路电流容量:E1×A1+E2×A2+…+En×A(Bn×En×A)式中:Ⅰ为短路电流值(kA);t为短路时间(s)(En×A)(8)OPGW光缆的重量OPGW光缆重量计算式中:β为各线材的热膨胀系数;E。为各线材的杨氏方法:模量;An为各线材的截面积Wovw=P×A+k1×P1×A1+…+kn×P2×A(4)最大工作应力(MAT)OPGW光缆的最大式中:1为中心线材的导线密度;A为中心线材的导工作应力(MAT)一般取线面积;k1为第1层线材的绞合系数;P1为第1层线MAT(N/mm2)=42%的RTS的导线密度;A1为第1层线材的导线面积;k。为第n(5)每日应力(EDS)OPGW光缆的每日应力层线材的绞合系数;p为第n层线材的导线密度;A一般取:为第n层线材的导线面积EDS(N/mm2)=18%的RTS(6)直流电阻OPGW光缆的直流电阻计算方4结束语法中国煤化工围的不断扩展,人们对R(Q/km它的CNMHG力通信随着新产品、新技术的应用预水,具应用裂域大有作为Application of OPGW optical cableZhang jianmin(Jiangsu Zhongtian Hitach cable Company, Ltd 200025)Abstract It is briefly introduced to the structure of OPG W Optical cable, selection and methods of cablestructure paramefersKeywords OPGW optical cable; structure; parameter calculation《光通信技术》2002年征订启事光纤通信是现代通信的支柱,是最具市场潜力,最有发展前途的高新技术产业。它的应用从根本上改!变了世界通信的面貌,带动了中国通信事业的迅速发展。《光通信技术》自1977年创刊以来,根据我国光纤通信发展的不同阶段,推出了许多高水准的技术论文、应用情况介绍和市场信息等,为推动我国的光通信起到了积极作用,为此,曾多次获得中国期刊管理部;门的奖励和部、省优秀期刊奖,并被连续确定为国家无线电电子学、电信技术类核心期刊《光通信技术》的主要内容有:国内外光通信市场,国家相关政策与重大消息,工程信息与开发、光纤通信与光纤传感的技术研究、新产品与新技术介绍、相关消息报道等等。本刊将改为双月,大16开本,每期约15万字。国内统一刊号CN45-1160/TN订阅办法:每份全年42.00元,邮局汇款或银行信汇均可银行信汇收款单位:信息产业部电子第三十四研究所开户行:工商行漓江分理处账号:2103215309221005819邮局汇款地址:桂林市五号信箱《光通信技术》编辑部邮政编码:541004订阅者须详细填写订单(三联)并将投递卡片寄回。订单备索世界移动通信市场潜力巨大近期英国 Analysys公司发布一项调查报告中表明,去年世界移动通信市场规模为59亿美元。并预计到2011年,移动通信市场将达到1100亿美元。今后移动通信将以3G为主导地位。由于人们在3G网络的杓建卡庐甲筅硒域方面投入了大量资金成本加大,使得用户群增长速度滞缓,预计销量将在2003年后中国煤化工《通信商情报》报道了这一消息。CNMHG(炎子)