Apakah wayar tanah optik (OPGW)? - Panduan Lengkap

Kawat tanah optik (OPGW) adalah komponen kritikal dalam sistem penghantaran kuasa moden yang menggabungkan fungsi asas dan komunikasi. Panduan komprehensif ini menerangkan semua yang anda perlu ketahui mengenai teknologi OPGW, aplikasinya, dan faedah untuk utiliti kuasa dan rangkaian telekomunikasi.

Memahami kawat tanah optik

OPGW adalah kabel dwi-tujuan yang berfungsi sebagai kedua-dua dawai tanah untuk talian penghantaran kuasa elektrik dan medium komunikasi melalui serat optik tertanam. Ia menggantikan wayar statik/perisai tradisional dalam talian penghantaran overhead sambil menambah keupayaan komunikasi optik.

Kabel OPGW biasa terdiri daripada:

• Lapisan aloi aluminium atau aluminium luar untuk kekonduksian elektrik
• Tiub keluli tahan karat atau aluminium yang mengandungi gentian optik
• Wayar keluli kekuatan tinggi untuk sokongan mekanikal
• Serat optik berganda (biasanya 12-144) untuk penghantaran data

Bagaimana OPGW berfungsi dalam sistem kuasa

OPGW melaksanakan dua fungsi utama dalam rangkaian penghantaran kuasa:

1. Perlindungan Kilat: Dipasang di bahagian atas menara penghantaran, OPGW menyediakan perisai terhadap serangan kilat, melindungi konduktor fasa dari hits langsung.
2. Pembawa semasa kesalahan: Semasa kesalahan sistem, OPGW selamat menjalankan arus kesalahan ke tanah.
3. Komunikasi Data: Serat optik tertanam membolehkan penghantaran data berkelajuan tinggi untuk sistem SCADA, penyampaian perlindungan, dan perkhidmatan telekom.

Jenis Pembinaan OPGW

Terdapat beberapa konfigurasi reka bentuk OPGW yang tersedia:

Kelebihan utama OPGW

OPGW menawarkan banyak faedah untuk utiliti kuasa dan penyedia komunikasi:

Perlindungan sistem yang dipertingkatkan

Pembinaan OPGW yang mantap menyediakan perlindungan kilat yang unggul berbanding wayar tanah konvensional. Komponen logam memastikan pengaliran semasa kesalahan yang boleh dipercayai semasa melindungi konduktor fasa dari serangan langsung.

Infrastruktur komunikasi yang boleh dipercayai

OPGW mewujudkan saluran komunikasi yang selamat untuk campur tangan elektromagnet (EMI), yang penting untuk:

• Isyarat relay perlindungan
• Komunikasi Sistem SCADA
• Automasi pencawang
• Skim Teleprotection

Penyelesaian kos efektif

Dengan menggabungkan fungsi asas dan komunikasi dalam satu kabel, OPGW menghapuskan keperluan untuk infrastruktur komunikasi yang berasingan. Ini menghasilkan penjimatan kos yang ketara dalam:

• Perbelanjaan pemasangan
• Pengambilalihan Hak
• Operasi penyelenggaraan

Spesifikasi Teknikal OPGW

Semasa memilih OPGW untuk projek, jurutera mesti mempertimbangkan beberapa parameter teknikal:

Ciri -ciri elektrik

• Rintangan DC: Biasanya 0.05-0.5 ohm/km bergantung pada kandungan aluminium
• Kapasiti litar pintas: Dikira berdasarkan magnitud dan tempoh semasa kesalahan
• Gandingan induktif: Mempengaruhi prestasi komunikasi dalam litar selari

Sifat mekanikal

• Beban pecah: Berkisar dari 30 kN hingga 200 kN berdasarkan reka bentuk
• Berat: Biasanya 200-1000 kg/km bergantung pada saiz dan bahan
• Diameter: Biasanya 8-20 mm
• Ketegangan maksimum: Direka untuk memenuhi syarat pemuatan menara

Parameter serat optik

• Kiraan serat: Biasa 12-144 serat
• Jenis Serat: Biasanya gentian mode g.652.d satu mod
• Pelemahan: ≤ 0.22 dB/km pada 1310 nm, ≤ 0.36 dB/km pada 1550 nm
• Julat suhu: -40 ° C hingga 80 ° C Operasi

Pertimbangan pemasangan OPGW

Pemasangan yang betul adalah penting untuk prestasi OPGW dan umur panjang. Faktor utama termasuk:

Proses Stringing

Pemasangan OPGW mengikuti prosedur yang sama seperti wayar tanah konvensional tetapi dengan langkah berjaga -jaga tambahan:

• Gunakan peralatan ketegangan yang betul untuk mengelakkan beban tegangan maksimum yang melebihi
• Mengekalkan jejari lenturan minimum (biasanya 30 × diameter kabel)
• Gunakan blok tali yang sesuai dengan lekuk bukan logam
• Pantau integriti serat semasa pemasangan dengan ujian OTDR

Pengiraan sag dan ketegangan

Pengiraan ketegangan yang tepat adalah penting untuk:

• Memastikan pelepasan yang betul untuk konduktor fasa
• Mencegah pemuatan menara yang berlebihan
• Mengekalkan prestasi serat ke atas variasi suhu

Sambungan dan penamatan

Perhatian khusus mesti dibayar kepada sambungan OPGW:

• Gunakan kelengkapan mati mati yang sesuai dengan reka bentuk OPGW
• Pasang peredam getaran di kawasan yang terdedah kepada getaran aeolian
• Betulkan OPGW di setiap menara
• Penutupan penutup serat meterai untuk mencegah kelembapan masuk

Penyelenggaraan dan ujian OPGW

Penyelenggaraan tetap memastikan prestasi OPGW jangka panjang:

Pemeriksaan visual

Pemeriksaan visual berkala harus diperiksa:

• Keadaan perkakasan (pengapit, peredam, spacers)
• Tanda -tanda kakisan pada komponen logam
• Kerosakan dari faktor luaran (burung, objek jatuh)
• Variasi SAG yang mungkin menunjukkan masalah ketegangan

Ujian serat optik

Ujian serat biasa termasuk:

• Ujian OTDR: Mengukur pelemahan serat dan mencari kesalahan
• Ujian kehilangan penyisipan: Mengesahkan kehilangan pautan akhir-ke-akhir
• Penyebaran kromatik: Penting untuk sistem berkelajuan tinggi

Ujian elektrik

• Ujian kesinambungan jalan elektrik
• Pengukuran rintangan tanah
• Penilaian potensi kakisan

OPGW vs Penyelesaian Alternatif

Memahami bagaimana OPGW membandingkan dengan penyelesaian komunikasi lain membantu dalam membuat keputusan yang tepat:

OPGW vs ADSS (SUKSTIF SENDIRI SELURUH)

• ADSS tidak menyediakan fungsi asas
• ADSS memerlukan titik lampiran berasingan di menara
• OPGW menawarkan perlindungan kilat yang lebih baik
• ADSS mungkin lebih baik dalam sistem pengedaran voltan yang lebih rendah

OPGW vs Serat Bawah Tanah

• OPGW menggunakan infrastruktur penghantaran sedia ada
• Serat bawah tanah mempunyai kos pemasangan yang lebih tinggi
• OPGW lebih terdedah kepada peristiwa cuaca
• Bawah Tanah menawarkan lebih banyak fleksibiliti penghalaan

OPGW vs Komunikasi Tanpa Wayar

• OPGW menyediakan kapasiti jalur lebar yang lebih tinggi
• Tanpa wayar lebih mudah terdedah kepada gangguan
• OPGW mempunyai latensi yang lebih rendah
• Tanpa wayar lebih mudah digunakan di kawasan terpencil

Trend masa depan dalam teknologi OPGW

Pasaran OPGW terus berkembang dengan beberapa trend yang baru muncul:

Reka bentuk kiraan serat yang lebih tinggi

Meningkatkan permintaan untuk lebar jalur pemacu pembangunan OPGW dengan:

• Konfigurasi 288 dan lebih tinggi
• Pembungkusan serat yang cekap ruang
• Teknologi serat pelbagai teras

Bahan yang lebih baik

• Kekuatan tinggi, aloi aluminium ringan
• Salutan tahan kakisan
• Bahan Komposit untuk Berat Mengurangkan

Integrasi Grid Pintar

OPGW memainkan peranan penting dalam pelaksanaan grid pintar dengan membolehkan:

• Komunikasi Unit Pengukuran Phasor (PMU)
• Automasi yang diedarkan
• Backhaul Infrastruktur Metering Lanjutan

Kesimpulan

Kawat tanah optik (OPGW) mewakili penyelesaian yang optimum untuk utiliti yang ingin menggabungkan perlindungan garis overhead yang boleh dipercayai dengan keupayaan komunikasi yang mantap. Fungsiannya menyediakan penjimatan kos sambil memenuhi permintaan yang semakin meningkat untuk penghantaran data berkelajuan tinggi dalam rangkaian kuasa. Apabila sistem penghantaran berkembang ke arah grid yang lebih bijak dan keperluan kebolehpercayaan yang lebih tinggi, OPGW akan terus memainkan peranan penting dalam infrastruktur kuasa di seluruh dunia.

Apabila merancang penggunaan OPGW, pertimbangan yang teliti terhadap spesifikasi teknikal, amalan pemasangan, dan keperluan penyelenggaraan memastikan prestasi yang optimum sepanjang hayat perkhidmatan kabel. Dengan reka bentuk dan pelaksanaan yang betul, sistem OPGW dapat menyediakan perkhidmatan dekad yang boleh dipercayai untuk kedua -dua keperluan perlindungan kuasa dan komunikasi.