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1、OPGW基本知识与应用,中天日立光缆有限公司,内 容,一、 中天日立公司介绍二、 OPGW基本知识,企 业 性 质企 业 规 模企 业 产 品企 业 业 绩,一、中天日立公司介绍,二、OPGW基本知识,1、 什么是OPGW？2、 OPGW使用范围3、 OPGW组成单元4、 核心单元的介绍5、 OPGW结构型式6、 OPGW主要性能指标7、 OPGW产品试验8、 产品表示方式9、 中天日立OPGW特点(产品情况、引用标准),1、 什么是OPGW？,OPGW 是“Optical fiber composite overhead Ground Wire”英文缩写。,OPGW,我们通常称为“光纤复合架
2、空地线”或“架空地线复合光缆”。它是一种将光纤单元复合于送电线路地线内的光缆。,2、OPGW光缆的使用范围,OPGW,OPGW功能：具有普通地线和通信光缆的双重功能OPGW与ADSS的应用场合的区别。,ADSS,与地线同路架设，减少建设成本,3、OPGW光缆的组成单元,OPGW是由一个或多个光纤单元与绞合单线组成，绞合单线与普通地线所用单线是一致的，主要有铝包钢线（AS）、硬铝线（AL）、铝合金线（AA）。,3-1、各单元作用 (主指单线),AS 线： 光缆承载作用，AS线的外层 铝起导电性能AA 线： 是OPGW电性能得以实现的最基本单元,3-2、各单元性能(主指单线),AS线（铝包钢）：抗
3、拉强度、1%伸长时应力、断裂伸长%、扭转、20电阻率（铝层厚度）,AS线（铝合线）：抗拉强度、断裂伸长率%、卷绕、 20电阻率,产 地：日立电线、江西新华,产 地：比利时、巴林,今年下半年我们将计划投入采用中天铝包钢,4、OPGW光 缆的核心单元（光纤单元）,骨架式光纤单元,铝管型光纤单元,不锈钢管光纤单元,复合不锈钢管光纤 单元是采用了我们成熟的二次被覆工艺与先进的不锈钢管激光焊接工艺一体的有机接合体,4-1、中天日立光纤单元特点,因为有了一层内衬材料，光纤单元的内壁较为光滑，免除了管的焊缝对光纤的机械损伤； 光纤余长的形成完全是采用成熟的二次被覆工艺，控制娴熟且均匀一致。,4-2、中天日立
4、光纤单元应用,OPGW（光纤复合架空地线） SOFC（海缆） 微型光缆,4-3、中天日立光纤单元规格(有内衬),4-4、中天日立光纤单元规格(无内衬),5、OPGW结构,OPGW光缆有两种结构型式： 层绞式OPGW 中心管式OPGW,以上两种只是我们国内最典型的结构，其它还有很多种结构,骨架式,铝管式,缠绕式,5-1、层绞式OPGW特点及其应用,层绞式OPGW,特 点： 结构稳定、可靠性高 能获取二次余长 抗扭曲、抗侧压能力强 能经受高机械强度、易获得较大短路电流容量,应 用： 通常运用于新建架空电力线路 能满足大芯数、超高压送电线路要求 用于传导大的故障短路电流提供抗菌素雷击保护,5-2、中
5、心管式OPGW特点及其应用,中心管OPGW,特 点： 缆径小、重量轻、对塔附加载荷小 钢管位于缆的中心、不产生二次机械疲劳损伤 抗侧压、扭曲、抗拉能力小（单层）,应 用： 替换现有地线、用于老线路改造 适用于低等级线路配套于向GJ-50/70/90等线路,5-3、OPGW光缆的扩展,随着科技的进步，通信行业的需求越来越多样化，为此我们有必要采用一些新材料、新工艺来顺应行业间的发展,低噪音OPGW,防尘OPGW,6、OPGW性能-1,以 光缆型号：OPGW-2S118SM（AA/AS 83/51-149.1） 为例,6、OPGW性能-2,以 光缆型号：OPGW-2S118SM（AA/AS 83/
6、51-149.1） 为例,6、OPGW性能-3,以 光缆型号：OPGW-2S118SM（AA/AS 83/51-149.1） 为例,6、OPGW性能-4,以 光缆型号：OPGW-2S118SM（AA/AS 83/51-149.1） 为例,上述表为光缆的总性能汇总，只是描述了OPGW用于地线功能的性能,作为OPGW还有光通信性能指标,光纤衰减系数： 此参数是体现光信号传输性能指标，不同类光纤其相应的使用传输窗口是不样的。G652光纤通常使用1310/1550nm两个窗口，其衰减分别在0.320/0.185dB/km。由于衰减的存在使得光纤传输的信号被减弱。（G655光纤、多模光纤 850/130
7、0nm3.0/0.70dB/km，当然不同的芯径其参数特性也不样的。）,6、OPGW性能-5,以 光缆型号：OPGW-2S118SM（AA/AS 83/51-149.1） 为例,上述表为光缆的总性能汇总，只是从OPGW的地线性能的描述,作为OPGW还有光通信性能指标,色散（偏振模色散）： 它是影响传输信息质量的主要因素（又因偏振模色散存在，阻碍了系统传输速率）。,6、OPGW性能-6,以 光缆型号：OPGW-2S118SM（AA/AS 83/51-149.1） 为例,上述表为光缆的总性能汇总，只是从OPGW的地线性能的描述,作为OPGW还有光通信性能指标,几何参数： 模场直径、包层直径、不圆度
8、、芯包同心度这些参数的要求其目的是共同的，那就是对光纤的接续与耦合因参数的不同而影响接续质量。,6、OPGW性能-7,以 光缆型号：OPGW-2S118SM（AA/AS 83/51-149.1） 为例,上述表为光缆的总性能汇总，只是从OPGW的地线性能的描述,作为OPGW还有光通信性能指标,生产参数： 上述参数只是指原材料（光纤）固有参数，对我们来讲只能是优选而不能控制。但对于我们使用，我们可以通过生产来保证光纤性能不受到影响（主指光纤衰减）。 生产方面主要控制参数：余长、油膏填充率、节距、张力,6、OPGW性能-8,以 光缆型号：OPGW-2S118SM（AA/AS 83/51-149.1）
9、 为例,上述表为光缆的总性能汇总，只是从OPGW的地线性能的描述,作为OPGW还有光通信性能指标,余 长： 余长的概念（光纤长度-光纤单元长度）/光纤单元长度1000 余长的作用及对光缆的影响对光纤的保护。其余长值的控制是整个光缆生产最敏感的话题，不能长也不能短。考虑环境、缆的性能及操作使用情况。,6、OPGW性能-9,以 光缆型号：OPGW-2S118SM（AA/AS 83/51-149.1） 为例,上述表为光缆的总性能汇总，只是从OPGW的地线性能的描述,作为OPGW还有光通信性能指标,油膏填充率：针对光纤单元而言。保护光纤、防水节 距：针对光缆绞合而言。增加光缆弯曲性能。内外层节距的规定
10、（以节径比来约束光缆的节距）张 力：对单丝、光纤单元而言。机械性能考虑、生产工艺的考虑,7、OPGW产品典型试验-1,光缆应力应变试验,光缆受到拉伸力时缆的机械性能,光缆受到拉伸力时通信性能,1、60%RTS应力作用下，光纤无应变（不受力）。光功率的变化不超过0.1dB。2、95%RTS应力作用下，OPGW光缆的组成元件（AS线、AA线及光纤单元）不断裂。3、以复合管2.7/24D为例，成缆后缆的余长达7.9。,7、OPGW产品典型试验-2,微风振动试验 美国PLP实验室,验证光缆长期疲劳性能、在较小峰至振动峰间振动及在高频振动状态下的性能,振动循环1108 振动频率50.2Hz 振幅 6mm
11、,舞动试验 美国PLP实验室,验证光缆短期疲劳性能、在较大峰至振动峰间振动及在低频振动状态下的性能,振动循环1105 振动频率1.84Hz 振幅 1m,标准1 107,7、OPGW产品典型试验-3,过滑轮试验 日本日立电线实验室,压扁、冲击试验 日本日立电线实验室,模拟施工安装时光缆性能的情况,拉力角 60张力载荷 15.24kN 循环数 50次 滑轮直径 600mm,标准30,标准10次,压至2000N时光纤衰减小于0.1dB,冲击力500g 1米高度自由落下 衰减小于0.1dB,7、OPGW产品典型试验-4,盐雾试验(耐腐蚀试验) 日本日立实验室,模拟OPGW光缆在盐碱区严重的地方光缆性能
12、的变化情况,OPGW防腐采取措施,利用OPGW内空隙填充防腐缆膏以保护光缆,7、OPGW产品典型试验-5,雷击试验 加拿大实验室,国内首次试验,试验情况: OPGW加载1015%RTS张力，闪电电弧通过钨电极提供，施加5次带负（正）极性闪电电弧，靶电荷为17020%库仑，带正极性的靶电荷28020%库仑；全过程未出现光衰减的增加，残余抗拉强度超过90%，满足IEC60794-4-1标准。,验证光缆在雷击场合光缆的机械强度、光通信能力的变化情况。,7、OPGW产品典型试验-6,短路电流试验 加拿大实验室,国内首次试验用来评价光纤单元和OPGW承受由于对试样施加多次短路电流冲击导致瞬时温升180
13、(20200)后其光学性能、力学性能的能力。,结论: 两次定标冲击和10次正式冲击中，第8次冲击中间层的两根铝合金线之间测得216，不锈钢管中的最高温度在第4次冲击中热电偶测得157 。试验过程中衰减增加没有超过1.0dB/km，光缆、金具等元件均未损伤，满足IEEE std1138-1994试验要求。,7、OPGW产品典型试验-7,温度循环试验,模拟OPGW光缆在运行中受冷热影响后光通信性能,条件： 温度范围：- 55+85 循环次数：2次 保温时间：24h,要求：光纤附加衰减 0.2dB/km （1310/1550nm）结果： 0.02 dB/km （1310/1550nm）,8、OPGW产品表示方式,9、中天日立OPGW特点与引用标准,行业标准 中华人民共和国机械行业标准 JB/T8999-1999 光纤复合架空地线,国际标准 IEEE1138电气和电工工程师学会 架空送电 线路复合光纤地线 ITU-T 国际电性联盟组织 光纤指标 IEC 国际电工委员会 OPGW标准 ASTM 美国材料试验协会 铝包钢、铝合金等材料,企业标准 Q/320623 GCC 01-2000 OPGW,结束语,欢迎新朋友加盟中天日立支持中天日立的发展,WELCOME TO ZHONGTIAN HITACHI,
