淺析OPGW光纜進(jìn)站的接地和固定

陳晨陽

（國網(wǎng)江西省電力公司信息通信分公司，江西 南昌 330077）

0 引言

由于設(shè)計(jì)和工程施工等各方面的原因，造成OPGW光纜進(jìn)站防雷接地和固定不規(guī)范，容易出現(xiàn)OPGW光纜遭雷擊或短路電流損壞光纜事故。江西很多地區(qū)是雷電高發(fā)區(qū)，曾多次發(fā)生進(jìn)站OPGW光纜遭受雷擊或短路電流損壞事件，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了一定的影響，下面就短路電流和雷擊對(duì)進(jìn)站OPGW光纜的影響進(jìn)行分析并提出解決的辦法。

1 短路電流和雷擊對(duì)運(yùn)行中進(jìn)站OPGW光纜的影響

OPGW本身就是避雷線，受直接雷擊的可能性最大。OPGW運(yùn)行中一方面是工頻接地短路電流形成溫度升高，造成OPGW燒傷或燒斷。另方面是遭雷擊時(shí)雷擊電流沖擊形成電弧會(huì)造成溫度升高，這些問題在OPGW進(jìn)站后一樣存在。

由于OPGW光纜進(jìn)站后引下線固定不規(guī)范，存在松弛和鉤架不絕緣的情況，當(dāng)風(fēng)吹引起進(jìn)站OPGW光纜與構(gòu)架間隙變化時(shí)，短路電流達(dá)不到非自持放電向自持放電過度條件時(shí)，引起OPGW斷股的可能性小。但是如果短路電流達(dá)到自持放電條件，接觸引弧后，使空氣電離滿足了間隙拉弧條件，短路電流就會(huì)在風(fēng)吹OPGW光纜離開構(gòu)架時(shí)變成電焊機(jī)電源，發(fā)生自持性放電。

OPGW光纜進(jìn)站后遭受雷擊時(shí)，電流非常集中，往往匯成一點(diǎn)，如果雷擊部位離接地點(diǎn)較遠(yuǎn)，OPGW光纜受雷擊溫度可能達(dá)600℃甚至更高，容易造成OPGW燒傷甚至燒斷。雷擊過程大體分主放電階段和余光階段。主放電階段：雷云中的電荷分布不均勻，有時(shí)會(huì)形成多個(gè)電荷密集點(diǎn)，此時(shí)下行大地的電荷分負(fù)極性和正極性兩種電荷，雷擊時(shí)95%是負(fù)極性電荷引發(fā)的，只有5%是正極性電荷引發(fā)的。主放電階段時(shí)間極短，約為50~100 s，放電速度快，引發(fā)電弧度，可能達(dá)600℃，這種情況下易造成OPGW燒傷甚至燒斷，如圖1所示。余光階段；主放電階段達(dá)到云端時(shí)就結(jié)束了，云中的殘余電荷經(jīng)過主放電的通道向下流，就成余光階段，電流不大，只有幾十A，時(shí)間約為0.03~0.15 s，對(duì)OPGW基本沒有影響。目前導(dǎo)線最大運(yùn)行溫度指標(biāo)如表1所示。

圖1 某變電站進(jìn)站OPGW光纜引下線沒有接地遭受雷擊被燒斷

表1 導(dǎo)線最大運(yùn)行溫度℃

2 進(jìn)站OPGW光纜不正確的接地和固定方式

OPGW要實(shí)現(xiàn)光纜的功能，一定要從變電站龍門架出引下，通過與構(gòu)架固定經(jīng)過余纜架，接續(xù)盒并轉(zhuǎn)非金屬光纜進(jìn)入通信機(jī)房，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電隔離。在變電站升壓站OPGW光纜存在固定點(diǎn)之間有富余的現(xiàn)象，甚至與桿塔發(fā)生摩擦，引起電弧造成斷裂。另外，部分OPGW光纜進(jìn)站后在余纜架處沒有固定，只是纏繞在余纜架上，如遇強(qiáng)風(fēng)等惡劣天氣，容易造成光纜散落，引發(fā)安全事件。本人在參加省公司組織的安全檢查中，多次發(fā)現(xiàn)某些施工單位采用塑料扎帶來固定余纜，這種做法是錯(cuò)誤的，因?yàn)樗芰显鷰O易老化而斷裂。

OPGW光纜進(jìn)站后如果沒有接地點(diǎn)或接地點(diǎn)少，會(huì)造成短路電流和雷擊電流給OPGW光纜帶來損害，輕則燒傷，重則燒斷。如果光纜與構(gòu)架距離不夠（小于20mm），與桿塔發(fā)生摩擦，在發(fā)生短路電流和雷擊電流時(shí)，OPGW與構(gòu)件之間會(huì)產(chǎn)生電弧，當(dāng)電弧作用時(shí)間達(dá)到一定程度時(shí)會(huì)對(duì)OPGW形成電蝕熔斷，導(dǎo)致通信電路中斷。目前省內(nèi)大部分OPGW光纜進(jìn)站后只是在塔頂上做了一個(gè)接地。

圖2 某變電站進(jìn)站OPGW光纜引下線沒有接地且固定不規(guī)范

3 進(jìn)站OPGW光纜正確的接地方法和工藝要求

盡管OPGW光纜在門型架上受到電網(wǎng)工頻接地短路電流和架空地線上雷擊電流等損害的情況不同，但兩者采取的安全措施是一樣的。為使OPGW起到短路電流分流和雷電導(dǎo)流接地的作用，接地線采用并溝線夾與光纜連接，另一端安裝在鐵塔或構(gòu)架主材接地孔上。OPGW光纜應(yīng)在構(gòu)架頂端、最下端固定點(diǎn)（余纜前）和光纜末端（三點(diǎn)）分別通過匹配的專用接地線與構(gòu)架進(jìn)行可靠的電氣連接，為短路電流和雷擊電流提供泄放通道。接地線在構(gòu)架側(cè)宜采用象鼻子連接，以方便輸電線路與變電站或升壓站接地電阻測試時(shí)，拆開OPGW與站內(nèi)門型架及地網(wǎng)的連接，確保接地電阻測試的準(zhǔn)確性和有效性。如果是安全隱患整改，在構(gòu)架上沒有合適的接地點(diǎn)，建議采用電鉆打洞的方法使接地線與構(gòu)架可靠相連，但施工時(shí)一定要做好安全措施。

進(jìn)站OPGW光纜引下應(yīng)每隔1.5～2 m安裝一個(gè)固定卡具，防止光纜與桿塔發(fā)生摩擦。引下光纜與站內(nèi)構(gòu)架間宜采用匹配的固定卡具加絕緣橡膠進(jìn)行固定，與構(gòu)架構(gòu)件間距不應(yīng)小于20 mm。余纜架和接續(xù)盒與構(gòu)架間宜采用匹配的固定卡具加絕緣橡膠進(jìn)行固定。余纜宜用Φ1.6 mm鍍鋅鐵線固定在余纜架上，捆綁點(diǎn)不應(yīng)少于4處，余纜和余纜架接觸良好。

4 結(jié)束語

OPGW具有普通架空地線和光纜雙重功能，與普通架空地線不同的是OPGW到門架后要沿著構(gòu)架向下走線進(jìn)入余纜架和接續(xù)盒，由于這部分線纜設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)落后，往往存在安全隱患。為了解決進(jìn)站OPGW到門架后要沿著構(gòu)架向下走線進(jìn)入余纜架和接續(xù)盒這一段安全問題，一方面在這段線纜的固定工作中更應(yīng)規(guī)范，不能讓OPGW光纜貼近或接觸構(gòu)架及元件，并采取絕緣措施。另一方面要按照國網(wǎng)公司最新規(guī)范要求安裝接地線，起到為短路電流和雷擊電流提供泄放通道的作用。

[1]Q/GDW758—2012電力系統(tǒng)通信光纜安裝工藝規(guī)范[S].