S型线导体的OPPC光缆

        0. 前言

        OPPC光缆是导线和光缆的复合体，通常是在输（送）电线路中替代三相导线中的某一根导线，故要求OPPC光缆的机械性能和电气性能要与相对应的导线相匹配。

         OPPC在我国的35kV输电线路上应用较为广泛，在某些110kV、220kV电力线路上也己开始应用，OPPC不但应用于电力通信，还己用于测温，随着光纤分布式传感技术的进步，OPPC的某些功能会被继续开发，其应用面正在逐步扩展。

        35kV及以下电压等级线路中的导线往往规格小，但铝钢截面积的比值却比较大，采用常规的圆线绞制的OPPC光缆，因各种原因很难设计出与之相似性较好的OPPC光缆。

        为此，开发了外层导体为 “S” 型线的OPPC，其机械力分布合理，具有结构紧凑、直径小、允许载流量大、弧垂特性好等特点，可以基本覆盖35kV及以下电压等级输电线路中常用LGJ导线规格。

        1. 导线规格和OPPC光缆结构

        在35kV及以下电压等级线路中，常用的导线规格多为LGJ-70/10 ~ LGJ-185/45。在该范围的LGJ导线规格中，有钢线和铝线等直径（或直径相差不大）的绞制结构，也有钢线和铝线的直径相差悬殊的绞制结构。
        表1列出了两个钢线和铝线直径相差悬殊的规格。 

        表1：钢线和铝线直径相差悬殊的规格

        从表1得知： 

• GJ-95/20的特点是缆外径小（13.87mm）、钢芯单线直径很小（1.85mm），铝、钢单线直径比很大（4.16/1.85≈2.5）； 
• GJ-120/25的特点是钢芯单线直径较小（2.10mm）、外层铝单线的直径很大（4.72mm），铝钢单线直径比较大（4.72/2.10≈2.25）。

       OPPC光缆往往是三相导线中的某一根导线，而且目前多属老线路中的换线工程，要求OPPC光缆的机械性能和电气性能要与系统中原有的导线相匹配。

        机械性能主要是缆外径、缆单重、抗拉强度、杨氏模量和热膨胀系数等参数；电气性能主要是直流电阻和允许载流量参数。

        OPPC光缆中光纤单元的直径与光纤芯数有关，也决定了内层线材绞制后的直径。因此，对于钢线和铝线的直径相差悬殊的绞制而成的LGJ导线，OPPC光缆采用常规的圆形线绞制方法，要达到与此匹配的机械性能和电气性能，往往OPPC光缆的直径要大很多，导致与导线的综合负载的平衡带来一定的困难。
如果老线路中各种条件比较苛刻，就限制了OPPC光缆的应用。

        2. S型线导体OPPC光缆的典型结构

        所谓“型线”是指“非圆形”的单线，“S型线”则是指横截面形状类似“S”的单线。OPPC光缆主要由含光单元的承力芯和导体两大部分，常规的OPPC光缆由圆单线绞制而成，图1给出一个S型线OPPC光缆的典型结构。

图1 S型线导体OPPC光缆的典型结构

        如图1所示：S型线导体OPPC光缆的缆芯与常规圆线OPPC光缆没有变化，由6根合适直径的铝包钢线和1根合适直径的含光纤、内填阻水纤膏的不锈钢管组成，铝包钢线的导电率通常为20%IACS；缆芯外的导体不再采用圆单线绞合，而是由线线相扣的若干根“S”型铝型线组成；导体同缆芯间可填充也可不填充防腐油膏。
        这样的结构最大限度地提高了导体的有效面积，在与传统导线或OPPC光缆相同导电面积下，使缆直径得以减小。与此同时，把有可能向缆芯渗水的间隙减到最小、渗水通道加长，提高了耐腐蚀性能；光滑的缆表面风阻小且不易覆冰，有一定的难覆冰作用并减小了对杆塔的风荷载。

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