光纖復合架空地線(OPGW,Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire),是一種具有普通架空地線和光纖通信能力雙重功能的復合線。OPGW的光纖主要用于電力通信,屬于專用網通信,公用電信傳輸網幾乎很少使用OPGW。
在我國國家標準GB/T 7424.4《光纜 第4部分 分規范 光纖復合架空地線》中,對OPGW做出了總體的規范要求,而其技術細節要求目前主要是我國的電力行業標準DL/T 832《光纖復合架空地線》給出的。下述主要對兩個標準中OPGW的相關技術要求部分內容做一簡要介紹。
一、GB/T 7424.4的相關技術要求
1、產品的型號
OPGW的型號由型式和規格組成,兩者之間用短橫線隔開。OPGW的型式由其英文名稱縮寫“OPGW”表示。OPGW的規格由光單元中光纖規格、金屬導體的標稱截面積、額定拉斷力和短路電流容量組成。具體規格格式詳見下圖1-1;規格組成的各項的說明詳見下1-1。
圖1-1:OPGW的規格組成格式
表1-1:OPGW的規格組成的說明
2、結構
OPGW應由一根或多根光單元和一層或多層絞合單線組成,在GB/T 7424.4的附錄A中給出了6種OPGW常見結構示意圖。對于OPGW的結構,GB/T 7424.4規范的內容包括:光纖;光單元;絞合單線;防腐油膏;阻水材料。
光單元中的單模光纖應符合GB/T 9771的規定,多模光纖應符合GB/T 12357的規定。為了便于區別,光纖和光纖單元應著色或采用其他方式識別。光單元應是能容納光纖的金屬管、塑料管或骨架槽,保護光纖免受環境影響,免受縱向收縮、沖擊、彎曲、扭轉、拉伸等機械力和長期熱效應及潮氣引起的損壞。光單元可以包含合適的阻水材料以保護光纖免受潮氣和振動的影響。絞合單線可以是符合GB/T 1179規定的圓形線,也可以是扇形、管形和Z形等異形線,可以是下表1-2所列材料的一種或幾種混合。為了減少腐蝕,OPGW的絞合線上可以涂覆防腐油膏。油膏的性能應符合IEC 61394: 1997的規定。在許多環境下,OPGW中應使用合適的阻水材料來防止水或潮氣滲入光單元。阻水材料的性能應符合YD/T 839.3的規定。
表1-2:絞合單線的材料
3、性能特性
GBT 7424.4規范的下列大多數特性參數都與桿塔距離、弧垂要求、冰荷、風荷和懸掛點的允許張力有關。其他要求可由用戶與制造廠協商確定。OPGW的外徑、單位長度質量及其金屬導體的標稱截面積由用戶與制造廠協商確定。GB/T 7424.4規范的OPGW性能特性內容主要包括:光學性能;機械性能;環境適應性和電氣性能。
OPGW中的光纖的根數、類型由用戶與制造廠協商確定。OPGW中的單模光纖應符合GB/T 9771的規定,多模光纖應符合GB/T 12357的規定。
欲更多了解光纖光學性能規范要求的請進入:GB/T 9771;GB/T 12357
OPGW的機械性能包括額定拉斷力(RTS)、最大允許張力(MAT)、年平均運行應力(EDS)、彈性模量、線膨脹系數、及負荷條件下的架線適用性。包括:抗拉、應力-應變、滑輪、風激震動、舞動和蠕變的要求。OPGW的環境適應性包括最大允許溫度范圍和滲水性能,最大允許溫度范圍為-40℃~65℃。OPGW的電氣性能包括線性直流電阻、短路電流容量和耐雷擊性,其要求由用戶與制造廠協商確定。
上述是對GB/T 7424.4關于OPGW的技術要求部分的主要內容做的扼要介紹,若要詳細了解該標準的具體全部內容的請查閱下附件1。
附件1:GB/T 7424.4-2003《光纜 第4部分 分規范 光纖復合架空地線》
欲更多了解GB/T 7424.x系列標準情況的請進入。
二、DL/T 832的相關技術要求
1、產品的型號
關于產品型號,DL/T 832的要求與GBT 7424.4是相同的。
2、結構
OPGW由一個或多個光單元和一層或多層絞合單線組成,常見的結構如圖2-2-1所示。其中,對于不銹鋼管光單元的OPGW,中心管式結構如圖a)所示,層絞式結構如圖b)所示。OPGW一般為中心管式結構,如圖c)和圖d)所示。OPGW的結構內容包括光單元和絞合單線。
圖2-2-1:常見的OPGW結構示意圖
光單元是能容納光纖,且能保護光纖免受環填變化、外力、長期與短期的熱效應、潮氣等原因引起的損壞。光單元可以包含金屬管、塑料管或合適的阻水材料作為保護結構。光單元的結構組成包括:光纖;保護管;中心加強件;阻水材料;隔熱層等。
用于成纜的單模光纖的涂覆層結構、光纖強度篩選水平、模場直徑和尺寸參數、截止波長、1550nm波長上的宏彎損耗和傳輸特性均應符合GB/T 9771.x相應部分的有關規定,包括B1.1類、B1.3類、B4類單模光纖。多模光纖的特性應符合GB/T 12357相應部分的有關規定。松套管中的光纖,應采用全色譜來識別,其標志顏色應符合GB/T 6995.2的規定,并且不褪色、不遷移,原始的色碼在整個OPGW的設計壽命期內應可清晰辨認。若同一松套管中的光纖數多于12芯時, 應采用光纖色環或其他色標方法加以區分。當采用光纖色環時,宜采用黑色油墨按一定的間隔連續噴印于裸光纖上。常用色環可為S60單色環、D80雙色環、S90單色環,其色環示意如圖2-2-2所示。
表2-2-2:S60單色環、D80雙色環、S90單色環示意
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保護管材料可以是不銹鋼、鋁或其他金屬,也可以是耐熱非金屬。當同一根纜中保護管數量大于1根時,宣采用不褪色、不遷移的明顯標記區別,也可采用保護管內不同光纖色環的方式進行區別。中心加強件用來承擔光單元內所受的應力,其材料可以是金屬材料,也可以是非金屬材料。應使用合適的阻水材料來防止潮氣或水分滲透進光單元,阻水材料的性能應符合YD/T 839.2的規定。應使用合適的隔熱材料來防止光纖和其他材料受到高溫的影響,應承受制造過程瞬時高溫、感應電流引起的連續溫升和短路電流引起的高溫。
OPGW中絞合單線的橫截面形狀可以是圓形線,材料應為表1-2中一種或幾種的組合(但其中鋁鎂硅系合金圓線執行的標準變為GB/T 23308)。絞層的基本結構應為同心絞合,滿足GB/T 1179或者GB/T 20141的規定,除非用戶有其他要求。絞合節距應確保OPGW的拉伸性能。相鄰層絞合單線的絞向應相反,絞層最外層絞合方向為“右”向。如用戶與制造商另有協議時,也可為“左”向。
3、性能要求
首先,DL/T 832給出了單模光纖的特性要求,包括:模場直徑和尺寸參數;截止波長;承攬后的衰減特性(衰減系數、衰減點不連續性、衰減波長特性);色散特性和偏振模色散系數,并給出相應的參數的指標值。
二是,DL/T 832給出了下表2-3中所列的OPGW重要特性參數(15項),有些參數的推薦計算方法在其附錄A中列出,但未給出指標值。
表2-3:OPGW重要特性參數的名稱和單位
三是,OPGW的機械性能,包括:抗拉性能;拉伸性能;應力-應變性能;過滑輪性能;壓扁性能;彎曲性能;扭轉性能;風激振動性能;舞動性能;蠕變性能,這些是應經過試驗的結果的判定。
四是,OPGW的電氣性能,包括:短路電流性能;雷擊性能和直流電阻性能。
五是,OPGW的環境性能,包括:衰減溫度特性;滴流性能(僅對光單元);阻水性能。
上述是對電力行業DL/T 832關于OPGW的技術要求部分的主要內容做的扼要介紹,若要詳細了解該標準的具體全部內容的請查閱下附件2。
附件2:DL/T 832-2016《光纖復合架空地線》
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