摘要：本文探讨了在大覆冰地区OPGW光缆结构的选择，以及对其应用的考虑。

关键词：OPGW 覆冰 结构

一、覆冰地区的特点

我国的西南地区地形复杂，气候条件变化多样，架空送电线路很多都通过海拔悬殊，地形剧变，山峦起伏，峰高谷深，水气充沛，气候多变，人烟稀少的高山大岭地区。这就造成架空送电线路往往经过覆冰厚度不同的多个气象区。我国将线路覆冰厚度20mm(15年一遇、密度0.9g/cm3)及以上的地区，称为重冰区。西南地区架空线路受地形控制，致使档距不均匀，光缆悬点高差过大，往往引起光缆在高悬点处的应力过大。在地形起伏的山区，同一个耐张段内，有背风和迎风的山坡，也有向阳和背阴的山岭；有地形开阔的山巅，也有低洼闭塞的谷地。造成各档距之间覆冰、风速及气温的明显差异，从而冬季出现不均匀覆冰或不同期脱冰现象。OPGW光缆在不同期脱冰时会出现跳跃及舞动现象，产生较大的冲击力及不平衡张力，发生冰害事故。
因此，在西南特有的大覆冰、大高差地区选择合理的OPGW结构型式非常重要。选择OPGW时，应针对具体的工程项目，结合各种结构型式的特点综合考虑。

二、选择OPGW的结构

OPGW结构包括光单元和铠装单元，光单元承担OPGW的光纤通信功能，铠装单元承担OPGW的地线功能。光单元是OPGW的核心组成部分，光单元的演变和发展推动了OPGW光缆的发展。光单元结构对光纤的受力和传输信号衰减程度有很大的影响，因此光单元结构的选择需考虑必要的机械保护结构防止光纤受侧压，保证适度的光纤余长，并采用可靠的措施进行防潮、防水、隔热等。
(1) 光纤结构型式可分为松套结构和紧套结构，应优选松套结构
据有关资料介绍，紧套结构的OPGW一般直径较松套小，可以减少铁塔上风、冰荷载；具有较高的抗侧压能力等优点。但紧套结构采用高强度光纤，使得价格较松套高，而且紧套光纤束在光纤单元结构中几乎没有余长。一般此种结构的光缆受力时，光缆伸长2%时，光纤可能就要受力，当单根光纤受力伸长1%后就可能被拉断。尽管OPGW在各种气象条件、大覆冰、大档距、大高差等情况下的伸长率不过千分之几，但较难保证光纤不受轴向拉力；光纤一旦受力其传输信号衰减将会增加，所以对通信效果就有一定的影响。
而松套结构中光纤一般置于有填充物的金属(塑料)管中，具有较大的调整空间容纳光纤的余长，有一定的缓冲作用，能保证光纤在各种不利运行情况下不受力，保证瞬时冲击和短期大荷载下光纤不受到任何影响。因此，松套结构在余长方面的优势很适合于大覆冰、大档距、大高差等条件较为恶劣的线路。
因此，比较松套结构和紧套结构光纤型式，应优选松套结构。
(2) OPGW三种典型结构型式的选择
目前国内外厂家生产松套结构的OPGW较多，总体分为中心管结构OPGW和层绞不锈钢管结构OPGW，其中中心管结构OPGW又派生出中心铝管结构、中心铝骨架结构和中心不锈钢管结构。各种结构性能比较如表1。

结构	特 点	可靠性
中心铝管	1.光纤在光缆大张力下受微小张力
	2.1550nm时衰减很小
	3.抗侧压性能一般	-
中心不锈钢管和层绞不锈钢管	1.光纤在光缆大张力下不受张力
	2.1550nm时衰减很小
	3.结构紧凑
	4.抗侧压性能较好
中心铝骨架	1.光纤在光缆70%RTS张力下受微小张力
	2.1550nm时衰减很小
	3.结构紧凑性一般
	4.抗侧压性能好

表1 各种OPGW结构性能比较

中心铝骨架和中心铝管结构OPGW的直径一般较大，而拉断力较小，对铁塔荷载和塔头设计不利，而且其铝截面积较大，直流电阻较小，与普通地线的分流比较大，
在热稳定控制的情形下，往往造成普通地线的造价提高。对于各种结构的性能比较已经有了很多的文章，比较认为总体选用中心不锈钢管和层绞不锈钢管是最优的，从结构设计理念上接近导线。
一般而言，对于新架线路，宜采用松套结构偏心钢管式或中心钢管式OPGW。新建线路的杆塔承载结构可以适当调整以适应OPGW的要求。在各种松套结构的OPGW中，以钢管层绞式结构最为紧凑，其有效承载面积与总截面的比值最大，在相同张力情况下，它的总截面最小，OPGW的风压负荷最小，对杆塔的负荷影响最小。不锈钢管式OPGW的尺寸小，重量轻，可以与传统的地线尺寸接近，其单位重量和机械性能都与传统的地线接近。在承受短路电流冲击时，热量对光单元的影响，钢管型的影响远小于铝管型和铝骨架型，钢管型能有效地保护光纤可靠性和传输性能的稳定。
对于已建线路更换原有地线架设OPGW，经过参数配选，一般情况下松套结构和紧套结构均能满足杆塔负荷要求，此时，选用松套结构为宜。
总之，OPGW的结构选择要综合考虑地形、档距、气象条件、杆塔结构、造价等诸多因素，经参数校核满足要求后才最终确定。

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