光纤复合线缆在大庆油田配网应用前景的研讨

光纤复合线缆在大庆油田配网应用前景的研讨

赫明明

（大庆油田电力工程设计院黑龙江大庆163000）

摘要：本文介绍光纤复合线缆分类及结构特点，并分析了该技术在大庆油田配网中的应用前景，结合工程实例，通过模拟案例比较，进行投资分析，论证大庆油田6kV配网系统输电线路改、新建项目应用光纤复合线缆的可行性，为今后开展同类型工程设计提供有力的技术方案支持。

关键词：光纤复合相线；接头盒；光纤复合电力电缆；结构特点；应用分析；经济对比

1引言

近年，随着大庆数字化油田建设的实施和推广，配网自动化系统覆盖率逐年递增，其运行数据传输容量对光纤信道的占用率不断递增；油田配网现有光传输能力不足的矛盾也逐渐凸显，油田6kV配网输电系统尚不具备独立光传输通道，无法满足实现在线监测配网系统的基础条件。为推进油田智能电网建设在6kV电压等级配网系统的覆盖，本文对选择光纤复合线缆在油田6kV电压等级配网输电线路的应用进行探讨。

2结构特点

2.1OPMC结构特点

光纤复合中压电缆(OpticalFiberCompositeMedium-VoltageCable，以下简称OPMC)，是将经过保护后的光纤单元置于电力电缆中，利用电力电缆在三芯成缆时填入光纤单元，形成复合结构。可用于额定电压6/10kV及以下电压等级电力系统中，同时解决光纤信息通信的问题。6kV光纤复合电力电缆结构如图1所示。

2.2OPPC结构特点

光纤复合相线（OpticalFiberCompositionPhaseConductor，以下简称OPPC），一种新型电力特种架空光缆，在传统材质的导线结构中添加埋入光纤单元的光缆，具备传统电力导相线的交流电传输功能，在同一相线通道兼容建立光通信道。以LGJ钢芯铝绞线为例，将导线中的1根或多根钢丝以绞式不锈钢管光单元代替，使其与同根导线中传统规格钢芯线、铝芯线进行绞合。OPPC结构型式如图2所示。

3技术要求

3.1OPMC技术要求

OPMC外径、重量、中间接头和终端，以及载流能力等电气性能、机械物理性能与传统电缆一样；与之相配套的附件除需有光纤接头盒和分离盒外，其它与普通电缆要求相同。电缆中间接头采用冷缩或热缩；光纤单元采用光纤盘纤架。

工频额定电压U0/U为6/612/20kV；

电缆导体的最高允许工作温度为：交联聚乙烯绝缘，90℃；聚氯乙烯绝缘，70℃；

短路时（最长持续时间不超过5S）电缆导体的最高温度不超过：交联聚乙烯绝缘，250℃；聚氯乙烯绝缘，160℃；

电缆敷设时环境温度应不低于0℃；

电缆弯曲半径不小于电缆外径15倍；

电缆阻燃性能满足GB/T19666-2005标准中A类、B类、C类相应指标要求；

电缆光传输性能符合YD/T769-2003标准要求；

光单元允许拉力：短期，600N；长期300N；

光单元应许压扁力：短期，2200N/100mm；长期，1000N/100mm；

光单元允许弯曲半径：短期，20倍光单元外径；长期，10倍光单元外径。

3.2OPPC技术要求

OPPC的外径、重量以及载流能力等电气性能、机械物理性能与传统导线基本相同；与之相配套的金具、绝缘子等附件，除接头盒、终端盒有特殊技术要求，其他与普通导线接线要求一致。OPPC中间接头采用引流线输导电流；光纤单元中间接头采用接头盒预埋尾纤接续。

电压等级：本次通用设计电压等级仅为三相交流6/10kV。

回路数：采用单回线路设计方案。

导线排列、线间距离及档距:6kV三相导线可采用三角排列或水平排列；其中，OPPC不应架设在杆塔最上层相线位置，且尽量在外侧相线，与其他相线混合排列。

线间距离、档距及对地距离均须满足相应设计规范[1]。

3.3接头盒：

以往光缆接续不带电，接头盒不需要考虑绝缘、接续的问题。对于OPMC、OPPC，由于电流和通信信号是在一根线缆中传输，导线产生热量较高，存在纵相温差；严格按照《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T620-2014），在接头盒中通信信号连接到零电位水平，并采用“高压隔离绝缘”技术，将高电压和信号安全可靠隔离，再续接光纤单元，以保证线路绝缘可靠、运行安全。

接头盒按功能应用，分为中间接头盒和终端接头盒2种。其中，中间接头盒是在杆塔上的线路之间连接使用，其主要由盒体底座、盖板、中间夹板三部分组成，有复合硅橡胶和绝缘瓷两种材质，采取在光纤接续盒一次熔接接续方法[2]。进、出缆口分别连接OPPC电源侧、负荷侧线缆，将光纤引入接头盒中预留、接续，保证光通讯的不间断性；同时，考虑在主干光缆中间接头盒处预留“T”接口，以满足今后通信业务拓展需求。

终端接头盒应用于架空线路末端，由盒体底座、盖板、中间夹板三部分组成，在光纤接续盒一次熔接接续，按照常规方法做接续即可。可实现通信信号的安全传输。进缆口连接OPPC电源侧或负荷侧线缆，将光纤引入接头盒中预留、接续。

4在油田配网的应用分析

相对于传统意义的架空、电缆输电线路，OPMC、OPPC具有以下两项优势。

敷设优势：OPMC敷设1回，相当于同路径敷设传统电力电缆和户外光缆各1回；将传统两者合二为一，不仅节省了光缆敷设的工作量，节省了宝贵的电力管沟通道空间，更避免传统电力电缆与光缆同路经敷设时互相刮蹭，影响光、电通道传输质量和安全。

架设优势：OPPC采用良导体材料制造，针对短路电流、雷击电流（包括潜供电流）具有较强的耐受能力，适用于本身无地线，或不适宜架设OPGW及ADSS的6/10kV架空线路。在不适宜另选路径架设通信光缆线路的项目中，选择以OPPC更换A、B、C相的某相导线，为同类线路新建、维修项目提供了低成本、易实施的方案建议，能够满足各类用户的输电需求。

5结束语

随着油田“配网自动化”的推进，在今后配网线路新建，或在利用现有配网公共资源改扩建项目中，针对油田及城市配网电缆沟、桥架内空间局限，不满足敷设光缆条件，可选用敷设OPMC解决；配网架空线路对地空间不足以架设光缆，可选用架设OPPC解决，以满足油田建设及城市规划发展的需求。

参考文献

[1]黄连壮、寿祝昌等.66kV及以下架空电力线路设计规范.中国电力出版社.18-20

[2]陈广生、巩风国.光纤复合架空相线（OPPC）接头盒[J].广西电力，2006年第1期77-78

作者简介：

赫明明（1985-），男，辽宁省凤城市，大学本科，电气设计，线路专业。