14 OPPC-电力通信的一种新兴解决方案.ppt

2021/3/2,1,OPPC-电力通信的一种新兴解决方案,中天日立光缆有限公司报告人谢书鸿总工程师E-mailxiesh手机13701671811,2021/3/2,2,交流内容,OPPC的技术发展及特点OPPC的产品设计OPPC的应用设计OPPC的应用技术分析,2021/3/2,3,OPPC的技术发展及特点,2021/3/2,4,沿电力线路架设的光缆分类,2021/3/2,5,OPPC是一种具有电力架空相线和通信能力双重功能的电力特种光缆；是将传统输电导线中的一根或多根钢丝替换为不锈钢管光单元，使钢管光单元与铝包钢线、铝合金线共同绞合形成OPPC；用OPPC替代三相导线中的某一相导线，形成由两根导线和一根OPPC组合而成的三相电力系统，实现通电和通信双重功能融合。,OPPC的概念,,2021/3/2,6,OPPC的概念,,,,传统导线钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线,层绞式OPPC光缆,中心式OPPC光缆,OPPC光缆,铝包钢线,铝线,,,,,2021/3/2,7,20世纪80年代欧美出现OPPC的设计理念；由于瓷瓶绝缘子技术限制，实现光电分离的OPPC关键的绝缘接头盒技术不尽如人意；21世纪初复合绝缘子接头盒成功开发，大大促进了OPPC在欧美的广泛应用；目前在欧洲OPPC已应用于400kV、225kV线路，仅法国、德国就已应用6000多公里。,国际上OPPC的技术发展,,2021/3/2,8,我国110kV-500kV主干网通信广泛采用OPGW、ADSS，技术很成熟；而110kV以下高压电网、中低压配电网主要采用ADSS、普通光缆、载波等通信方式。某些线路难以选用OPGW、ADSS光缆，而普通光缆、载波通信的可靠性和安全性也难以保证时，如若输电线路无地线，就难以选用OPGW技术；而架设ADSS存在对地安全距离不足、经常要改道等；采用普通光缆存在偷盗和维护的难题，而载波通信又受气候、地形的限制；某些无通信手段的输电线路。,我国OPPC的技术发展,2021/3/2,9,OPPC的开发填补应用空白，具有相对优势，可提供另一种电力通信解决方案电能传输和光通信的完美融合，利用光纤传输的高可靠性和安全性，提高电网自动化、调度、通信水平；充分利用输电线路资源，非杆塔附加型产品，没有给原有线路附加额外负荷；不存在雷击断股、短路电流过热、电腐蚀断缆的运行缺陷。,OPPC的特点,2021/3/2,10,理论上OPPC可应用于所有电压等级的新建线路或旧线路通信改造。但由于OPGW、ADSS的成熟应用，建议OPPC主要用于35kV及以下、某些110kV线路。,OPPC的应用范围,,2021/3/2,11,OPPC的产品设计,2021/3/2,12,OPPC首先是符合常规设计的架空导线，其次才是光缆产品设计标准Q/320623GCC02-2007光纤复合架空相线OPPC（吸收OPGW、架空导线的标准和设计要求制订）IEC60794-42003光缆第4部分分规范沿电力线路架设的光缆,OPPC的产品设计原则,2021/3/2,13,相同点结构设计技术相同性能参数计算相同性能试验要求相似制造方法和工艺、设备相似施工架设方法相似不同点使用场合和接续方式,OPPC与OPGW的产品设计基本相同,2021/3/2,14,光纤保护光纤余长设计和应力应变特性光纤耐热能力机械特性匹配“架空导线张力弧垂计算软件”电气特性匹配-载流量与绝缘三相电气平衡；绝缘等级,OPPC的产品设计考虑因素,2021/3/2,15,采取以下技术措施保护光纤1不锈钢管的保护不锈钢管OPGW的成熟技术2光纤油膏的保护钢管中填充高滴点光纤油膏，起阻水作用3合适、均匀一致光纤余长设计,OPPC的设计考虑-光纤保护,中天工艺控制1、40RTS时，光纤无应变不受力，光纤无附加衰减。2、60RTS时，光纤应变≤0.25，光功率的变化不超过0.05dB。3、95RTS时，光缆的组成元件不断裂。,2021/3/2,16,与传统导线相同，OPPC正常运行时长期最高温度设计为70℃，N-1事故情况下设计为90℃。1经测试，通流后导线实际表面温度低于70℃；270℃-90℃的温度对铝、钢性能无影响材料组织结构不会遭受破坏，不会引起塑性变形；3根据欧洲实验室试验，在无风、环境温度为40℃情况下，通流使OPPC表面温度达117℃时，OPPC、光纤依然正常运行。OPPC的耐热性能完全满足实际运行要求,OPPC的设计考虑-耐热能力,2021/3/2,17,OPPC的设计考虑-耐热能力,耐热能力-对光纤的影响OPPC使用的常规通信光纤，并不需要耐高温光纤。光纤涂覆层为紫外光固化丙烯酸树脂UV涂层；光纤着色层为UV辐射固化物。而UV涂层光纤的长期工作温度可达85℃。,2021/3/2,18,OPPC的设计考虑-耐热能力,2021/3/2,19,OPPC的设计考虑-耐热能力,耐热能力-对光纤油膏的影响纤膏的温度特性化学特性的稳定性即高温80℃不滴流、低温-40℃不变硬，具有良好的粘度-温度性能和锥入度-温度性能，即产品粘度、锥入度随温度变化要小。纤膏的触变性物理特性的稳定性指油膏在受到外部能量包括温度、搅拌和剪切等形式作用时粘度下降发生软化呈现流动性，而在外部能量作用停止后就开始粘度上升硬化的性质。,2021/3/2,20,耐热能力-温度循环和通流试验OPPC的温度循环试验-40℃-65℃，5天OPPC通流试验通流后温度为80℃保持7天,OPPC的设计考虑-耐热能力,OPPC温度变化与时间关系曲线,OPPC温度变化与衰减系数的关系曲线,2021/3/2,21,OPPC的应用设计,2021/3/2,22,中天同步开发OPPC的配套金具、接头盒,中天2007年成功开发OPPC光缆，同步开发成功绝缘接头盒、配套金具；中天OPPC光缆、配套金具、接头盒进行型式试验，并成功配套实际工程应用；2008年5月17日中天OPPC光缆、配套金具和接头盒成功通过中国电力企业联合会组织的产品鉴定，认为产品总体上达到国际先进水平。根据杆塔明细表，协助设计院进行工程应用设计，进行施工督导、光纤接续，提供系统解决方案。,2021/3/2,23,OPPC悬垂金具,2021/3/2,24,OPPC耐张金具,2021/3/2,25,OPPC接头盒需要组合设计复合绝缘子，实现光纤接续和光电分离。OPPC接头盒是整个解决方案中的技术关键，也是技术难点。中天OPPC绝缘接头盒采用海底光缆接头盒的密封及光缆固定技术,在固定线夹外采用保护光纤单元的新型罩体，以及终端接头盒光纤单点熔接安装工艺等方面有所创新。,OPPC接头盒设计,2021/3/2,26,OPPC接头盒分类中间接头盒支撑式采用固定座式绝缘子中间接头盒悬挂式采用悬挂式绝缘子终端接头盒支撑式其组合的绝缘子必须与相应电压等级相匹配10kV-35kV；66kV-110kV；220kV,OPPC接头盒设计,2021/3/2,27,OPPC中间支撑式接头盒,,2021/3/2,28,OPPC中间悬挂式接头盒,2021/3/2,29,在终端杆塔连接OPPC和导引光缆采取一次光纤熔接接续,OPPC终端支撑式接头盒,2021/3/2,30,接头盒安装固定形式设计固定接头盒的台架；必须考虑终端接头盒台架的安装位置；OPPC不能像OPGW接头预留余缆，因此接头盒内应预留充足的光纤；在杆塔上接续光纤，采用升降台是最佳方法，或人在安装台架上；OPPC引下线要保证弯曲半径，保证不受风摆影响，必要时采用支柱绝缘子固定。,OPPC接头盒安装和接续,2021/3/2,31,OPPC的防振设计可参照OPGW的防振方案；也可参照架空导线的设计规范DL/T5092-1999“110-500kV架空送电线路设计技术规程”7.0.5条。,OPPC的防振设计及其他附件,固定接头盒的台架、跳线、铝跳线线夹、支柱绝缘子,2021/3/2,32,OPPC配盘和施工架设技术,OPPC是定盘长生产，建议配盘长度在2-3km盘长的计算档距*12～320mOPPC的架设、施工技术与OPGW类似,2021/3/2,33,OPPC的应用技术分析,2021/3/2,34,OPPC与导线的技术参数匹配,,,,,,,,,,2021/3/2,35,方案1架设OPPC光缆，仅需一次施工费用方案2架设常规导线，再架设ADSS光缆，需两次施工费用,OPPC的应用方案分析,2021/3/2,36,经济比较从上述三个示例比较，架设OPPC方案比导线ADSS方案材料成本节省10-20，还节省一次施工费用；对旧线路，用OPPC光缆替换下的原有导线可用于库存，间接节省费用。技术比较OPPC采用铝包钢芯，提高耐腐蚀性和使用寿命；OPPC不会给杆塔附加额外的机械载荷，安全可靠性高；OPPC不受对地安全距离的限制，实现电能传输和通信的双重方案解决。,OPPC的应用方案分析,2021/3/2,37,我国新农村建设，电力要先行，要求实施“科技兴电”和“两型三新”农电战略；我国城、农网变电站或配电站均要求实行无人值守，远程监控。OPPC给城网、农网通信改造，建设配网自动化提供了新的解决方案；OPPC技术是OPGW、ADSS技术应用的延伸和有益补充，根据不同条件进行选择。OPPC技术将电力特种光缆的应用从输电网络延伸到配电网络，使光纤通信能够覆盖所有电网。OPPC为电力通信提供另一种新型解决方案,OPPC的应用技术总结,,2021/3/2,38,拥有5条进口钢管光单元生产线，12条笼绞和2条管绞生产线，超过百套检测设备；在特种光缆领域具有较强的技术、供货能力和市场影响力，具有良好的品牌和用户形象。连续多年市场保有量全国第一；拥有光纤、铝包钢线、铝合金和铝线，金具、接头盒等附件、工程服务等完备产业链，确保了OPPC生产、供货周期和质量；已向海南、江西等地区提供OPPC光缆和金具附件。,中天OPPC的优势,2021/3/2,39,谢谢,