摘要：为解决变电站导引光缆建设过程中，工程设计不统一、施工工艺差异大、质量管控难度高、光纤易出现大衰耗等问题，文章对 OPGW 光缆引下及接地的施工工艺进行研究,以提高变电站光缆引下的施工规范性及通信网运行安全性，有效地解决了导引光缆建设过程中的遇到的种种问题。
前言：随着国家电网有限公司智能电网、特高压电网的快速发展，山东省内电力通信工程建管工作出现了很多亟待解决的问题，其中OPGW 光缆引下及接地施工就是一大难题，且光缆引下器具、地埋钢管标石、导引光缆等安全隐患最高。针对以上光缆引下施工过程中存在的共性、典型问题，为提高变电站光缆施工工艺一次成优率，进而提高通信光缆施工工艺，促进电力通信行业的稳定发展，本文对OPGW 光缆引下引下三点接地施工工艺进行深入研究，防止强静电场对变电站构架上 OPGW 光缆接地不良造成对 OPGW 光缆放电灼伤致光缆中断，从而提高通信线路的可靠运行水平。
OPGW 光缆也称光纤复合架空地线，将光纤放置在架空高压输电线的地线中，用以构成输电线路上的光纤通信网，与其他电力通信方式相比，OPGW光缆不仅具有可靠性强、传输容量大、不受强电干扰等诸多优点，而且成本较低、机械性能也比较优越。OPGW 光缆所具有的这些优点使其在电力系统中得到了广泛应用，成为目前电力通信中最主要的光缆类型。OPGW光缆外层由于有金属包裹，使光缆更为可靠、安全、稳定，由于架空地线和光缆复合成一体，使得OPGW光缆相比其它光缆，不仅缩短施工工期，节省施工成本，而且大大提高了安全稳定性。因此OPGW光缆目前在电力系统中大量使用，在电力生产中各种信息传输方面起着重要的作用。
一、OPGW光缆接地实例分析
1、因为一般的时候需要在塔杆的顶部架设OPGW光缆虽然很多施工单位对安装各级线路塔杆的防雷接地线情况进行了考虑，但是，对于如何正确合理的设计安装该光缆在龙门架位置的接地引流线，却没有认真的去考虑。OPGW光缆在终端杆塔和变电站龙门架处应该是悬空的，有时候，此种现象容易被工作人员忽视。如果出现短路或者雷击问题，这样在OPGW光缆中就会产生和通过很大的电流，若电流量超出光缆的所能承受的容量，就会烧断或者损害光缆，进而导致通信业务中断，影响电网的安全稳定运行。
2.施工质量对接地的影响
1）引下器具目前多采用“钢带抱箍＋引下线夹”的方式，钢带抱箍存在热胀冷缩崩断的风险，引下线夹存在绝缘间距小、固定光缆线夹容易旋转的问题，两者均对变电站投运后的运行带来不安全因素。
2）地埋钢管标石无底盘，安装不牢固，易倾斜和被拔出，损坏后会造成地埋钢管位置不明确，可能导致后期站内施工误挖断风险，给电力通信的安全运行带来极大威胁。
3）各种配件材料无明确型号尺寸，各工程工艺不统一，给通信工程配套建设工作带来极大不便，无法进行标准化验收，无法保证工程质量。
4）站内导引光缆采用 PVC 保护套管易发生套管弯折挤压光缆造成故障，随着变电站光缆出线增多，继续采用套管的方式已不再合适，甚至影响工程项目达标评优。
3、雷电对OPGW光缆的影响
1)主放电阶段。雷云中的电荷分布极不均匀，往往会形成几个电荷密集中心。当密集电荷区的电场强度达到2500—3000kv/m时先导放电现象发生。此时其下行的大地电荷将分为负极性和正极性的两种电荷。雷击的发生95%是由负极性电荷引发的而只有5%是由正电荷引发的。下行先导的雷击电流约为100a其中心点的温度可达3×104℃。如果负先导与这些正电荷聚集点间的电场强度超过了其他地方，则雷电的发展开始“定向”发出向上的迎面先导。这些迎面先导与下行负先导中的一支相遇时，就发生强烈的“中和”过程，引发出强度达数十到数百千安的电流。这就是主放电阶段。此时，将有闪电和雷鸣发生。主放电阶段时间极短，约为50-100/s。放电速度极快放电时间极短的放电将引发电弧其温度高达600℃。这种高温可将OPGW光缆外层铝合金丝烧蚀、熔化或最后烧断。
2)余光阶段。主放电阶段达到云端时就结束了，然后，云中的残余电荷经过刚才主放电的通道向下流，成为余光阶段。由于云中电阻很大余光阶段的电流也不大约数十安。余光阶段的持续时间较长约为0.03—0.15s。余光阶段对光缆基本上无损伤。
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4、实例分析
为了确保电力系统安全稳定运行发挥出正常的通信作用，一定要将引入到变电站龙门架处的OPGW光缆与非金属光缆熔接，然后将非金属光缆引入到机房中，防止将雷引入到机房损坏设备。文章以乳山公司某变电站的OPGW光缆进站接地情况为例进行了论述，2018年公司某变电站改造施工，因施工质量不小心与线路接触，造成光缆接地问题发生，此外，在变电站的架构上，OPGW光缆几乎被烧断，影响了变电站的正常通信。分析其原因为大电流存在于导线短路过程中，并且在地线和杆塔中通过，同时，有一部分电流也在OPGW光缆中通过。构架设置OPGW光缆时会接触到线路接地构件，接地效果很不稳定，在有大电流经过时，出现电弧灼伤光缆。
二、OPGW 光缆引下三点接地改造方案施工标准要求
1、针对变电站 OPGW 光缆引下三点接地的 3 种形式（水泥杆、钢管杆和铁塔），进行改造施工时须遵循以下标准要求。
1）OPGW 光缆与站内构架间每隔 1.5~2 m 采用匹配的抱箍加绝缘线夹进行固定。
2）余缆架和接续盒与构架间采用匹配的尼龙螺栓和绝缘橡胶进行固定。
3）OPGW 光缆引下与横梁交汇处采用绝缘卡具使二者可靠绝缘。
4）下端两点接地时，光缆最下端固定点（余缆前）和光缆末端（接头盒前）分别采用钢芯铝绞线进行可靠接地，钢芯铝绞线的一端采用并沟线夹与光缆可靠连接，另一端采用专用卡具与接地体形成可靠电气连接。
5）上端一点接地时，对于构架顶部有接地端子的，OPGW 光缆利用钢芯铝绞线直接与接地端子进行可靠接地，钢芯铝绞线的一端采用并沟线夹与光缆连接，另一端采用专用卡具与接地体形成可靠电气连接；对于构架顶部无接地端子的，则新建接地体从构架底部接地排上引至构架顶端固定光缆处，通过并沟线夹和钢芯铝绞线将光缆与接地体进行可靠的电气连接。
2、三点接地形式的施工标准要求
1）水泥杆 OPGW 光缆三点接地做法
a门构架上端使用钢芯铝绞线连接，一端用并沟线夹与 OPGW 光缆连接，另一端用铝鼻子压接后再用金属螺栓与接地体进行连接固定。
b在余缆架前用钢芯铝绞线进行连接，其中一端用并沟线夹与 OPGW 光缆连接，另一端用钢卡具及金属螺栓与接地扁钢带进行连接固定。
c在余缆架与接续盒之间用钢芯铝绞线进行连接，其中一端用并沟线夹与 OPGW 光缆进行连接，另一端用钢卡具及金属螺栓与接地扁钢带进行连接固定。水泥杆余缆架与接续盒之间的接地。
2）钢管杆 OPGW 光缆三点接地做法
a门构架上端使用钢芯铝绞线连接，一端用并沟线夹与 OPGW 光缆连接，另一端用铝鼻子压接后再用金属螺栓与接地体进行连接固定。
b在余缆架前用钢芯铝绞线进行连接，其中一端用并沟线夹与 OPGW 光缆连接，另一端用并沟线夹与钢芯铝导线接地连接固定。钢管杆余缆架前接地。
3）铁塔 OPGW 光缆三点接地做法
a门构架上端使用钢芯铝绞线连接，一端用并沟线夹与 OPGW 光缆连接，另一端用铝鼻子压接后再用金属螺栓与接地体进行连接固定。
b在余缆架前用钢芯铝绞线进行连接，其中一端用并沟线夹与 OPGW 光缆连接，另一端用铝鼻子压接后再用金属螺栓与铁塔进行连接固定。
c用钢芯铝绞线在余缆架与接续盒之间进行连接，其中一端用并沟线夹与 OPGW 光缆连接固定，另一端用铝鼻子压接后再用金属螺栓与铁塔进行连接固定。铁塔余缆架与接续盒之间接地。
三、结束语
经过乳山公司对OPGW进站光缆接地的改造，目前处理后的光缆运行可靠，OPGW光缆因大电流流过光缆而损坏进站光缆的情况已经消除，保证了电力通信的畅通，实践证明该方法是切实可行的。
参考文献:
[1] 叶会生; 汪霄飞; 黎治宇; 胡加瑞; 刘纯. OPGW光缆接地问题引发地线断裂故障的分析[J].湖南电力，2014(05).
论文作者:史玉锋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/5
标签：光缆论文; 变电站论文; 构架论文; 螺栓论文; 电荷论文; 绞线论文; 三点论文; 《电力设备》2019年第2期论文;