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1、万州区新田110kV输变电工程杨相线接入新田变110kV线路工程施工图设计OPGW光缆线路施工图设计说明书 目 录1总的部分11.1工程设计的主要依据11.2建设规模及设计范围12送电线路工程概况12.1线路概况12.2设计气象条件12.3导、地线结构及特性参数表23OPGW光缆线路33.1光缆选型原则33.2OPGW的配置情况33.3OPGW和分流地线的选型33.4光缆配套设施74材料表85光缆配置表91 总的部分1.1 工程设计的主要依据（1）本工程初步设计及批复（2）线路运行及现场调查相关资料。（3）110kV750kV架空输电线路设计规范（GB 50545-2010）等相关的规程规范。
2、1.2 建设规模及设计范围本工程涉及到的线路为：杨相线接入新田变110kV线路工程。该工程中沿新建线路沿途架设2根24芯OPGW，光缆型号推荐采用OPGW-24B1-80。（1） OPGW设计范围包括：从接塔至新田变电站新建2回OPGW光缆，光缆线路长度为25.99km。（2） 原双思线#67塔-接塔段导地线利旧，仅调整弧垂。（3） 原双思线#66塔-接塔段普通地线及光缆新建，地线型号为JLB20A-50铝包钢绞线，光缆型号为OPGW-12B1-50，长度0.25km。2 送电线路工程概况2.1 线路概况杨相线接入新田变110kV线路工程：开断110kV杨相线接入拟建110kV新田变，接后形成
3、杨东河电厂-新田110kV线路（以下简称110kV杨新线）及新田-相思110kV线路（以下简称110kV新相二线），两线路采用同塔双回进站，线路长度约为5.99km。两线路导线型号与原杨相线导线型号保持一致，为JL/G1A-240/30型钢芯铝绞线，地线2根均为24芯OPGW光缆。2.2 设计气象条件年均气温15，设计冰厚5mm，设计基本风速23.5ms（以离地面10m为基准）。表2.2-1气象条件组合一览表项目数值设计条件气温()风速（m/s）冰厚（mm）最高气温4000最低气温-500年平均气温1500基本风速-523.50设计覆冰-5105安装情况-5100大气过电压15100内过电压1
4、5150年雷电日（日/年）45冰密度（kg/m3）0.91032.3 导、地线结构及特性参数表本工程线路导线采用JL/G1A-185/25型钢芯铝绞线。本工程地线两根均采用OPGW复合光缆，光缆型号推荐采用OPGW-24B1-80。表2.3-1 导地线参数表使用条件名称JL/G1A-240/30铝股数/直径(mm)24/3.60钢股数/直径(mm)7/2.40铝截面(mm2)244.29钢截面(mm2)31.67综合截面(mm2)275.96计算外径(mm)21.6单位重量(kg/m)0.9222瞬时破坏张力(N)75620温度膨胀系数(1/)19.610-6弹性系数(MPa)73000制造长
5、度(m)2000OPGW光缆的机械物理特性详见下文说明。3 OPGW光缆线路3.1 光缆选型原则本工程OPGW光缆随电力架空线路架设，并作为电力架空线路的2根避雷线。光缆的机械性能的测试方法应按IEC794（1997）的有关标准进行，测试的方法含拉伸、磨损、压扁、冲击、枪击、反复弯曲、扭转、曲扰等，测试参数必须符合相关标准。环境性能的测试应按IEC7941（1996）的有关标准进行，测试方法含温度循环、护套完整性、渗水、滴流、阻流等，测试参数必须符合相关标准。OPGW应具备架空地线和光纤通信两个功能，其设计应在满足送电线路相关设计规程对地线的全部要求下，同时满足对光纤通信性能和光纤传输衰耗的要
6、求。其设计主要遵照如下规程及要求：110750kV架空输电线路设计技术规定（GB50545-2010）交流电气装置的接地DL/T621-1997；电力系统光纤通信工程设计技术规定（报批稿）；电力系统光纤通信运行管理规定DL/T547-1994。OPGW结构形式主要为中心束管式和层绞式两种，中心束管式具有直径小，结构简单，但短路容量较小、结构不稳定，抗侧压能力较差，仅适用于丘陵、平原档距、高差均不太大的场合。层绞式有中心加强芯，结构稳定，但截面一般较大，可提高其短路容量，故适用范围较广，其直径一般较大。本工程OPGW光缆线路处于山地及丘陵地区，高差较大，运行条件较差，故设计推荐采用层绞式结构OP
7、GW。3.2 OPGW的配置情况详见：地线布置平面示意图。3.3 OPGW和分流地线的选型3.3.1 OPGW结构型式及特性参数从光纤安全运行角度考虑，松套结构由于在光纤余长方面的优越性，再加上厂家在光纤余长的长度取值方面较为成熟，对光波信号衰减不会有什么影响。现有OPGW各种结构中，从结构上来看以层绞钢管式结构最为紧凑，其有效承载面与总截面的比值最大，在相同张力情况下它的总截面最小，OPGW的风压荷载最小。因此本工程在结构上推荐使用层绞钢管松套结构的OPGW，具体特性参数如下表所示。表3.3-1 OPGW特性参数项目单位指标OPGW规格/OPGW-80mm2OPGW芯数/24B1结构外层铝合
8、金线(LHA1)根/mm4/2.4铝包钢线(LB20-A)根/mm8/2.4内层铝包钢线(LB20-A)根/mm5/2.4不锈钢管根/mm1/2.4中心铝包钢线(LB20-A)根/mm1/2.4计算截面积铝合金丝mm218.1铝包钢mm263.33总横截面积mm281.43外层绞向/Right-hand标称外径mm12计算重量kg/km485抗拉强度KN92.6年平均运行张力KN20%RTS最大使用张力KN40%RTS综合弹性模量GPa140.4综合线膨胀系数10-6/14.0 20最大直流电阻/km0.769短路电流热容量kA2.S42短路电流允许温度范围40-200最小弯曲半径mm20D注
9、：以上数据只规定了初选的OPGW的铝和钢部分的截面积，在实际招标订货的过程中允许在满足机械强度和热容量的要求、截面基本不变的前提下作适当改动。3.3.2 热稳定计算当系统发生单相接地短路故障时，地线上将流过绝大部分零序电流。这就要求设计时对地线进行热稳定校验，以确保地线温升不超过允许值。3.3.3 OPGW和普通地线的应力配合本工程两根地线均为OPGW光缆，不存在与普通地线应力配合。3.3.4 OPGW光缆涉及安全系数按交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T 620-1997规定：在气温15，无风的条件下，档距中央OPGW与导线的间距满足S0.012L+1m的要求。OPGW的张力主要取决于
10、导、地线之间距离的配合要求。OPGW光缆的设计安全系数、最大设计张力、平均运行张力如下表：表3.3.2 OPGW光缆主要力学特性表OPGW光缆型号安全系数最大使用张力适用基本风速OPGW-24B1-80423150N23.5m/s在光缆的技术协议签定之后，应根据最终的各种光缆型号的参数重新进行导、地线之间距离的配合计算，并重新调整、确定光缆的设计安全系数、最大设计张力、平均运行张力。3.3.5 OPGW的防雷设计本工程OPGW防雷设计的原则是在满足短路容量的前提下尽量加大外层单丝以及OPGW的直径，采用全铝包钢结构。考虑系统短路电流和杆塔负荷要求。3.3.6 杆塔和基础验算新建杆塔与基础均为新
11、杆塔典型设计，已考虑了架设OPGW光纤的需求。3.3.7 设计结论（1）本工程地线两根均采用OPGW复合光缆，光缆型号推荐采用OPGW-24B1-80。（2）OPGW的结构型式推荐采用层绞钢管松套结构。（3）OPGW特性参数如上文中所示。3.3.8 OPGW光缆其它特性（1）满足相关规程规范对导、地线绝缘配合以及机械强度要求。（2）OPGW光缆结构符合IEEE Std 1138-1994用于架空电力线路电气设备上的组合光纤地线结构标准。（3）光缆的主要承力部件为铝包钢线，且符合ASTM B415-92冷拔铝包钢线特性标准。（4）OPGW光缆包含24芯ITU-T G.652单模光纤，为便于识别，
12、装载光纤的多根套管及多根光纤本身以不同颜色区分，并保证这些颜色整个光缆寿命中不腿色。（5）装载光纤的套管被能防止雨水及潮气侵入的填充物填充，填充物应能与之接触的元素相容并能吸收氢原子。（6）每盘光缆中间不允许有接头。（7）OPGW应能承受运输、安装时的各项操作而不发生对圆柱形状的破坏，以免内部光纤受损。当OPGW受张力作用下，其表面不应产生非圆柱形态，同时任何部分不应产生相对位移，以免影响OPGW纵向光滑性。（8）OPGW表面不应有尖刺、锋利的边缘、擦伤或其他缺陷，不应使OPGW表面的线与线之间存留有杂粒和化学残留物，同时不应使OPGW表面产生脆性或在OPGW外层间产生凹槽。（9）OPGW在切
13、断时不应出现鼓包或散股现现象。（10）OPGW供应商应就其所提供的OPGW设计出合理的防振措施，并提供相应的防振设计原则及设计公式，说明不同情况下需安装的防振器具数量及其安装位置。（11）运行温度-40+85、安装温度-20+40（12）寿命大于30年。3.4 光缆配套设施3.4.1 光缆接续盒OPGW光缆的制造长度一般为35 km。光缆接续盒应具有防尘、防水、防盗、防锈和防冲撞的性能，固定在杆塔身上用的支架或夹具等应完整配套，应能直接装于杆塔上，其在野外工作寿命应大于光缆的工作年限。（1） 接续盒安装在塔身距地面约8米10米处，且全线应统一。（2） 接续盒应符合设计要求，安装可靠，无松动，防
14、水密封措施良好。（3） 接线盒进出线要顺畅，圆滑，弯曲半径不应小于40倍光缆直径。余缆处理：对两端接线盒及中间接续盒，由厂家配套供应相应的余缆架，接线盒和余缆架都能在不打孔的情况下牢固安装，施工单位应将余缆牢固均匀地缠绕在余缆架上，并注意弯曲半径不得小于1.0m，以免损坏光纤。余缆架、接续盒需与门型架保持绝缘。3.4.2 耐张金具耐张金具应能承受本设计光缆可能出现的最大电流发热，而不产生过热的机械强度损失。耐张金具的最大破坏握力应大于光缆最大破断力的1.1倍以上。3.4.3 悬垂金具悬垂金具的曲率半径不小于光缆直径的8倍至10倍。OPGW悬垂金具应是预绞式悬垂线夹。螺栓线夹应用铝包钢或铝合金护线条对OPGW进行机械保护，线夹的夹具应是铝合金制成品。3.4.4 防振金具光缆需要采取的防振措施，目前OPGW光缆暂按使用防振锤防振，具体配置方案待光缆及金具招标后与厂家商定后确定。3.4.5 接地（1）光缆接续盒接地方式：应在构架顶端、最下端固定点（余缆前） 和光缆末端分别
