TG381SA010001光缆说明书.docx

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TG381SA010001光缆说明书

编号：

TG381S-A0100-01

电力工程设计甲级

资质证号：

A144001933

220kV大成至洛基I回线路重建光缆工程

施工图设计

光缆说明书

深圳供电规划设计院有限公司

2014年3月

220kV大成至洛基I回线路重建光缆工程

施工图设计

光缆说明书

批准：

审核：

校核：

编制：

深圳供电规划设计院有限公司

2014年3月

卷册目录

序号

卷册检索号

卷册名称

1

443-TG381S-A0100

光缆说明书及图纸

2

443-TG381S-E

概算书

目录

1总述1

1.1工程概况1

1.2设计依据2

1.3建设规模1

1.4设计范围1

1.5建设单位2

2工程设计2

2.1光缆路径2

2.2气象条件3

2.3光缆选型3

3光纤、光缆主要技术指标5

3.1G.652单模光纤主要技术参数5

3.2光缆结构及技术参数5

4光缆配盘及金具配置8

4.1光缆配盘8

4.2光缆金具附件9

4.3光缆线路配置明细10

4.4光缆架设10

4.5防振锤安装10

4.6光缆接地11

4.7光缆接头盒及引下线11

4.8余缆架11

5光缆施工有关说明12

6附件13

1总述

1.1设计依据

a）本工程初设批复（待补），见附件；

b）我公司编制的该工程初步设计文件；

c）《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）（以下简称《线规》）；

d）《电力系统光缆通信工程初步设计内容深度规定》（DLGJ152—2000）。

1.2工程概况

大成至洛基两站之间，在已有的成洛II线上有一根24芯光缆，原成洛Ⅰ线上两根地线均为良导体地线，没有光缆。

根据《初设批复》，新建220kV成洛I线两根地线采用24芯OPGW光缆。

1.3建设规模

本工程新建光缆分三部分组成：

a）新建220kV大成至洛基I回线路配套光缆，采用两根24芯OPGW光缆。

新建光缆路径长24.58km；

b）为配合新建的成洛I线大成站进出线（新建的成洛I线要利用原核电II间隔出线），需将220kV核成I、II线经新建K1塔进行改线，以达到调整间隔的目的，配套新建K1-原成洛I线1#-大成站原洛基I间隔段的光缆，新建光缆路径长0.125km；

c）原核成线I线155#-K1段光缆重新紧线，长0.236km。

1.4设计范围

新建220kV成洛I线配套光缆的设计范围从洛基站构架起，至大成站构架止；

220kV核成I、II线改线配套光缆的设计范围从新建双回路终端塔K1起，至大成站原洛基I间隔止。

1.5建设单位

本工程建设单位为海南电网公司。

2工程设计

2.1光缆路径

a）220kV成洛I线新建光缆

本工程线路利用大成站原核电II间隔出线（需先调整220kV核成I、II线大成站的进线间隔，详见下述间隔调整方案），经原核成II线156#右转，先后跨过省道、河流，在北侧平行规划220kV大成至抽水蓄能电厂双回线路走线。

避开大成站北侧的村庄后，再次跨过省道在乐敦岭向东平行110kV成军、成那双回线路走线。

之后左转向东经西联农场系当山队、美扬、南仟、大城镇农场红星队、新村，至西庆农场东侧。

之后左转向东北方向走线走线，经西庆农场青年新点队、洛基先锋农场三队、西联农场前进队、西联农场跃新队后，在西联农场五星分场东侧右转跨过省道接至220kV洛基站。

主要交叉跨越有：

跨越省道2次、河流3次。

光缆路径详见“TG381S-A0100-02”《光缆路径图》。

b）220kV核成I、II线新建光缆

先拆除大成站构架-原成洛I线1#-原成洛I线2#段的导地线，之后在220kV核成I、II线155#-156#之间的线行正下方新建K1塔，之后将原核成I、II线155#-156#段的导地线参照“SG681S-A0600-27～29”接至新建K1塔，之后新建K1（核成I线）-成洛I线1#-大成站构架段的光缆。

主要交叉跨越有：

跨越水泥路1次、河流1次。

光缆路径详见“TG381S-A0100-02”《光缆路径图》及“TG381S-A0100-03”《核成线改线光缆路径示意图》。

2.2气象条件

OPGW设计采用的气象条件与输电线路相同，主要气象参数取值为：

30年一遇、离地10m高、10分钟时距平均最大风速取37m/s，覆冰厚度取0mm，设计气象条件组合详见表2-1。

表2-1设计采用的气象条件

项目

气温（℃）

风速（m／s）

冰厚（mm）

最高气温

40

0

0

最低气温

0

0

0

平均气温

20

0

0

基本风速

20

37

0

最大设计风速

20

40

0

雷电过电压

15

15

0

操作过电压

20

20

0

安装工况

5

10

0

年平均雷暴日

105日／年

2.3光缆选型

2.3.1OPGW的热稳定

OPGW既要满足通信的要求，同时也要满足输电线路架空地线电气及机械性能的要求，主要涉及OPGW的热稳定、电气机械特性和雷电特性等。

根据电力系统通信方案，新建线路需配置通信光缆。

地线两根均采用24芯OPGW光缆。

根据系统计算至2020年水平，220kV线路侧最大单相接地短路电流按35kA控制。

根据有关专业要求，220kV变电站系统切除故障时间取0.3s，即220kV线路发生单相接地短路故障时，短路电流持续时间按t=0.3s计。

新建220kV成洛I线光缆选用OPGW-24B1-130[78.00；172.0]，按短路电流持续时间0.3s，允许温升200°进行校验，该光缆允许短路电流24kA，短路容量172kA2·s，满足本工程热稳定的要求。

新建220kV成洛I线光缆实际选用南网类别OPGW-120-24-1-4光缆，型号为OPGW-24B1-130[78.00；172.0],最大允许短路电流为24kA。

因此，在电力系统发生单相接地故障时，两根地线同时承受通过的返回电流，其温升不超过允许值，地线选型满足地线热稳定要求。

220kV核成线改线配套新建光缆型号与原核成线OPGW光缆型号一致，选用OPGW-24B1-100[81；63.6]。

2.3.2OPGW的机械结构特性

OPGW实际上是一种具有光通信功能的架空地线，因此电气机械特性应满足普通地线的要求，其设计与普通地线相同。

根据《线规》的规定：

地线的设计安全系数不应小于导线的设计安全系数，且导线与地线在档距中央的距离应满足S≥0.012L+1（L为档距，单位为m）的要求。

经导地线力学计算以及导地线配合计算，所选的光缆均满足要求。

2.3.3OPGW的设计张力

根据使用塔型和导地线配合计算，OPGW及良导体地线设计张力见表2-2。

表2-2OPGW及良导体地线设计张力

项目

OPGW光缆（成洛线）

OPGW光缆（核成I线）

型号

OPGW-24B1-130[78.00；172.0]

OPGW-24B1-100[81；63.6]

安全系数

3.0

3.408

最大使用张力（N）

26000

23767.6

平均运行张力（N）

19500

20250

3光纤、光缆主要技术指标

3.1G.652单模光纤主要技术参数

本工程使用的光缆，其光纤芯材料、结构尺寸的设计、制造和电气性能符合ITU-TG.652规定，其主要技术参数见表3-1。

表3-1G.652单模光纤主要技术参数

序号

技术参数名称

指标值

1

工作波长

1310nm、1550nm

2

模场直径

λ＝1310nm：

9.3±0.5μm

λ＝1550nm：

10.5±1.0μm

3

模场同心度误差

≤0.6μm

4

包层直径

125±1μm

5

包层不圆度

≤1.0％

6

涂层直径

245±10μm

7

涂层不圆度

≤6％

8

涂层与包层同心度误差

≤12μm

9

涂层剥离力

3.2N

10

衰减常数

λ＝1310～1265nm：

≤0.36dB/km

λ＝1383±3nm：

≤1310nm处衰减的最大值

λ＝1550nm：

≤0.21dB/km

11

色散常数

1288～1339nm：

≤3.5ps/（nm·km）

1271～1360nm：

≤5.3ps/（nm·km）

1550nm：

≤18ps/（nm·km）

12

零色散波长

1300～1324nm

13

零色散梯度

≤0.093ps/（nm2·km）

14

偏振模色散系数（PDM）

≤0.2ps/

15

光缆截止波长

λcc≤1270nm

16

弯曲附加损耗

1625nm：

≤0.5dB

17

承受应力

≤0.69Gpa

3.2光缆结构及技术参数

新建220kV成洛I线：

本工程选用的光缆对应南网类别OPGW-120-24-1-4，型号为OPGW-24B1-130[78.00；172.0],参照光缆生产厂家资料，光缆结构如图3-1所示，其结构及技术参数见表3-2、表3-3。

图3-1OPGW光缆结构示意图一

表3-2OPGW光缆结构参数

层数

名称

导电率

根数

原材料直径（mm）

中心

AS

30%

1

3.00

第1层

AS

30%

5

3.00

SST

----

1

3.00

表3-3OPGW光缆技术参数

序号

技术参数

单位

设计参数

1

光缆直径

mm

15.20

2

光缆单位重量

kg/km

636.0

3

承载截面积

mm2

128.21

4

标称抗拉强度（RTS）

kN

78

5

弹性系数

kN/mm2

109.0

6

热膨胀系数

10-6×1/℃

15.5

8

最大允许张力

kN

26.0

9

年平均运行张力

kN

19.5

11

20℃直流电阻

Ω/km

0.342

12

短路电流（0.3s,40℃～300℃）

kA

24.0

13

短路电流容量（40℃～300℃）

kA2.s

172.0

14

最小弯曲半径（施工）

mm

246

15

最小弯曲半径（运行）

mm

185

16

安装温度范围

℃

-10～+50

17

运输和运行温度范围

℃

-40～+80

220kV核成线改线：

220kV核成线改线所使用地线与原线路一致，II线采用JLB40-100铝包钢绞线、I线采用一根24芯OPGW光缆（OPGW-24B1-100[81；63.6]）。

参照光缆生产厂家资料，光缆结构如图3-2所示，其技术参数见表3-4。

图3-2OPGW光缆结构示意图二

表3-4OPGW光缆技术参数

层数

名称

导电率

根数

原材料直径

中心

AS

20.30%

1

2.4

第1层

AS

20.30%

5

2.4

SST

---

1

2.4

第2层

AS

40.00%

10

3.0

技术参数

单位

保证值

OPGW外径

mm

13.2

最大光纤芯数

芯

24

OPGW单重

kg/km

529

承载截面积

（mm2）

97.8

OPGW不接头的制造长度

km/盘

≥5

OPGW结构形式

层绞式

松套不锈钢管层绞式

铝合金/铝包钢截面积

mm2

0/97.8

计算拉断力（UTS）

（kN）

81

综合弹性模量

（kN/mm2）

124

综合热膨胀系数

（1/℃）

14.6×10-6

20℃直流电阻

（Ω/km）

0.52

最大允许短路电流（40-200℃,0.3s）

kA

14.56

短路电流容量（12t）（40-200℃）

（kA2s）

63.6

4光缆配盘及金具配置

4.1光缆配盘

本工程新建光缆配盘详见下表4-1、4-2。

表4-1新建220kV成洛I线光缆配盘表

盘号

光缆类别

路径长（m）

订货盘长（m）

起止点

D1、D2

OPGW-120-24-1-4

3382

3600

洛基站构架-N15

D3、D4

OPGW-120-24-1-4

2910

3100

N15-N23

D5、D6

OPGW-120-24-1-4

3783

4000

N23-N34

D7、D8

OPGW-120-24-1-4

4275

4500

N34-N47

D9、D10

OPGW-120-24-1-4

4715

5000

N47-N62

D11、D12

OPGW-120-24-1-4

3538

3750

N62-N72

D13、D14

OPGW-120-24-1-4

1969

2200

N72-大成站构架

注：

试验缆可从第D13、D14盘中剪取。

表4-2220kV核成线改线光缆配盘表

盘号

光缆型号

路径长（m）

订货盘长（m）

起止点

F1

OPGW-24B1-100[81；63.6]

125

365

K1至大成站构架

注：

试验缆可从第F1盘中剪取。

4.2光缆金具附件

光缆金具采用OPGW光缆专用的予绞丝系列产品，包括有悬垂金具、耐张金具、引下金具、防振锤、接头盒、余缆架等。

OPGW金具强度的安全系数执行《线规》的规定，即最大使用荷载情况不小于2.5，断线、断联、验算情况不小于1.5。

OPGW光缆金具组装图详见TG381S-A0100-04～07。

光缆金具附件订货数量（含损耗、施工及试验数量）详见下表4-3、4-4。

表4-3新建220kV成洛I线光缆设备材料表

序号

设备名称

设备型号

数量

单位

备注

1

OPGW悬垂金具串

126

套

2

OPGW耐张金具串（U-12）

75

套

含实验及紧线用量15套

3

OPGW耐张金具串（GD-12S）

4

套

4

OPGW构架耐张金具串

4

套

5

防振锤（含护线条）

410

套

6

中间接头盒

两通，24芯

14

套

塔用

7

终端接头盒

两通，24芯

4

套

杆用

8

余缆架

14

套

塔用

9

余缆架

4

套

杆用

10

引下夹具

440

套

塔用

11

引下夹具

80

套

杆用

表4-4220kV核成线改线光缆设备材料表

序号

设备名称

设备型号

数量

单位

备注

1

OPGW耐张金具串（GD-12S）

4

套

2

OPGW构架耐张金具串

1

套

3

防振锤（含护线条）

1

套

4

中间接头盒

两通，24芯

1

套

塔用

5

终端接头盒

两通，24芯

1

套

杆用

6

余缆架

1

套

塔用

7

余缆架

1

套

杆用

8

引下夹具

34

套

塔用

9

引下夹具

20

套

杆用

4.3光缆线路配置明细

光缆线路配置详见图“TG381S-A0100-12”《光缆明细表一》至“TG381S-A0100-16”《光缆明细表五》。

4.4光缆架设

本工程220kV核成线改线OPGW光缆架设于K1塔右侧地线支架及成洛I线1#左侧地线支架（面向大成站）。

详见图“TG381S-A0100-22”《地线布置示意图》，光缆在塔上的架设方式详见图“TG381S-A0100-08～09”。

4.5防振锤安装

防振锤采用4D系列多频音叉式防振锤，每根OPGW光缆在杆塔每侧安装防振锤的数量详见图“TG381S-A0100-12”《光缆明细表一》至“TG381S-A0100-16”《光缆明细表五》。

第一个防振锤安装在防振锤中心距外绞丝末端50～80mm的内层丝处，多个防振锤采用等距安装，距离以《光缆明细表》为准。

防振锤较大的锤头朝向铁塔，较小的锤头朝向档距中间。

防振锤安装详见图TG381S-A0100-10《OPGW防振锤安装示意图》。

表4-5防振锤安装个数

防振锤个数

1个

（每根光缆每档每端）

2个

（每根光缆每档每端）

档距

≤350

350-700

4.6光缆接地

OPGW光缆由于其特殊性，它与铁塔需有可靠接地，详见OPGW耐张及悬垂串组装图。

接地引线与耐张及悬垂串成套提供，安装过程中直接将接地引线的一端用M16螺栓与铁塔地线挂点附近的预留孔连接即可，如果铁塔的地线挂点附近无预留孔则就近打孔连接。

耐张塔两侧的OPGW光缆均需通过接地线与铁塔可靠连接。

4.7光缆接头盒及引下线

中间接头盒应安装在指定塔上，安装在离地面7m以上的位置，防止兽类鸟类或人为的破坏。

OPGW光缆引下线沿铁塔两主材内侧引下，用引下线夹固定，引下线夹间距取1.5～2.0m。

OPGW光缆引下线在弯曲处的允许弯曲半径应不小于厂家提供的数值。

4.8余缆架

余缆架要求方便在输电线路杆塔上的安装和维护，并具有抗日晒，抗污染腐蚀的功能。

余缆架的最小盘绕直径不应小于光缆厂家提供的数值。

余缆架安装高度与接头盒一致。

根据南网要求：

将余缆全部放至余缆架，如果余缆长度过长导致余缆架放不下时，余缆长度按不小于将余缆沿塔身落地后再加10m长度来控制。

5光缆施工有关说明

OPGW型号尚未最终确定厂家，暂按南网标准技术标书中型号进行设计，最终供货型号以及参数差与本设计不一致请及时通知设计变更相应的架线表。

光缆的架设执行《110～500kV架空送电线路施工及验收规范》中第7.7节《光缆架设》的有关规定。

其中特别需注意的是：

a）OPGW光缆到现场后，必须认真检查线盘外观的完整性，如有撞击损坏痕迹，应查明原因作好记录。

并检查出厂资料、试验记录，核对光缆规格、长度是否与设计相符。

b）OPGW光缆金具到现场后，应认真作外观检查，配件是否齐全、镀锌是否均匀。

并应进行试组装，以便及时发现问题，妥善解决。

c）OPGW光缆必须采用张力放线。

为了防止光缆扭绞，应采用防扭器及防扭牵引绳。

严禁用紧线器直接夹持复合光缆。

OPGW复合光缆放线上塔时，对地夹角不得大于20°。

放线滑轮直径D，直线塔D≥400mm，转角塔D≥600mm，大于45°转角塔应使用双滑轮。

滑轮应采用非金属材料或以橡胶衬垫。

放线滑轮槽底直径不应小于光缆直径的40倍，滑轮的磨阻系数不应大于1.015。

张力机轮盘直径不小于70d（d为光缆直径），放线速度10～30m/min，牵引力不大于20%UTS，紧线时过牵引长度均不宜大于100mm。

尾车的轴套要夹紧，并有制动功能，使缆盘不移动或跳动。

放线过程中，应注意采取措施，防止复合光缆被障碍物、岩石等磨损。

光缆出盘处及大转角过滑轮处均应有专人监督。

d）牵引绳与光缆的连接宜通过旋转连接器、防捻走板、专用编织套或出厂说明书要求连接。

e）应控制放线张力，在满足对交叉跨越物及地面距离时的情况下，尽量低张力展放。

f）光纤的熔接应由专业人员操作。

g）紧完线后，光缆在滑车中停留时间不宜超过48h。

h）附件安装前光缆必须接地，提线时不得以硬质工具接触光缆表面，可用橡胶或铝包带作中间垫层等。

i）光缆与铁塔之间要有可靠联接，即可靠接地。

j）原线路光缆截断时应在需接续的塔处留够余缆，余缆长度不应小于杆塔高度＋30m。

k）对于跳线,为保护小弧垂光缆不与铁塔摩擦，应用引下线夹固定。

跳线的弧垂按30cm～50cm控制。

6附件

初设批复（待补）