OPGW光纜的結(jié)構(gòu)型式?jīng)]有特別要求，只需能滿(mǎn)足實(shí)際使用條件，具有穩(wěn)定性與可靠性的產(chǎn)品都可以被接受。若需要選擇為大多數(shù)用戶(hù)所傾向的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，應(yīng)該是不銹鋼管型松套結(jié)構(gòu)，OPGW光纜的發(fā)展方向。據(jù)了解，在近幾年已架設(shè)的OPGW中超過(guò)50%是不銹鋼管型，不銹鋼管型OPGW已成為主流產(chǎn)品。它具有以下幾點(diǎn)性能特點(diǎn)：

OPGW光纜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
（1） 不銹鋼管型OPGW光纜結(jié)構(gòu)，無(wú)論光纖單元或整根光纜均比中心鋁管結(jié)構(gòu)具有更 高的（約為2.5倍）抗側(cè)壓和抗沖擊能力。
（2） 不銹鋼管內(nèi)填充特殊性能的光纖油膏，能夠防止潮氣或水分滲入及氫損老化，并調(diào) 節(jié)光纖余長(zhǎng)使光纜具有良好的溫度特性。
（3） 采用纜芯間隙填充防腐纜膏技術(shù)使OPGW具有優(yōu)良的抗電化腐蝕性能。
（4） 優(yōu)異的野外環(huán)境（覆冰、積雪、大風(fēng)）適應(yīng)性。

OPGW光纜設(shè)計(jì)
3.1 OPGW產(chǎn)品的設(shè)計(jì)必須遵循以下設(shè)計(jì)理念
1） 保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下采用最優(yōu)化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；
2） 適合工業(yè)化生產(chǎn)、便于質(zhì)量控制；
3） 高可靠性的產(chǎn)品使用壽命和產(chǎn)品性能。

3.2 OPGW結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
OPGW產(chǎn)品都是根據(jù)用戶(hù)的具體要求進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，這些具體要求基本包括OPGW 機(jī)械、電氣和光纖方面的要求。設(shè)計(jì)人員可利用專(zhuān)用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。下面給出 了 OPGW設(shè)計(jì)的基本流程。
在OPGW結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中材料的選擇是主要內(nèi)容之一。OPGW的導(dǎo)體材料主要有:
a） 鋁包鋼線(xiàn)，它在 GB/T 17937-1999、ASTM B416-98 和 IEC 61232： 1993 對(duì) OPGW 所用鋁包鋼線(xiàn)作出了明確規(guī)定，比較而言ASTM標(biāo)準(zhǔn)要求要高一些。根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)要求， 可以選擇不同導(dǎo)電率的鋁包鋼線(xiàn)。
b） 鋁合金線(xiàn)，它在 GB/T 81344997、ASTM B398-99 和 EC 60104： 1987 對(duì) OPGW 所 用鋁包鋼線(xiàn)作出了明確規(guī)定，比較而言ASTM標(biāo)準(zhǔn)要求要高一些。

其次是光單元的結(jié)構(gòu)性能要求。不銹鋼管光單元是由薄壁不銹鋼帶通過(guò)激光焊接成型 并通過(guò)冷拉拔而成，因此必須保證足夠的焊接強(qiáng)度和合理的光纖余長(zhǎng)。光纖容納在不銹鋼帶 焊接而成的保護(hù)管內(nèi)，不但可以防止潮氣和水分的侵入，還可以防止與金屬單線(xiàn)在絞合成纜 時(shí)的側(cè)向壓力對(duì)光纖帶來(lái)的損傷。OPGW外層絞線(xiàn)的感應(yīng)電流，特別是輸電線(xiàn)路發(fā)生事故 時(shí)產(chǎn)生的故障電流會(huì)使光單元承受較高的溫度。通過(guò)OPGW結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計(jì)，不銹鋼管 型OPGW中的光單元能承受由短路電流弓|起的溫升。

依據(jù)以上設(shè)計(jì)流程可以看出，OPGW結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)是通過(guò)選擇AA線(xiàn)和AC線(xiàn)的 規(guī)格和它們的匹配比例來(lái)計(jì)算OPGW的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，如纜徑、纜重、抗拉強(qiáng)度、彈性模 量、短路電流容量等等。應(yīng)用專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)軟件可以準(zhǔn)確、快捷得出討傅結(jié)果，同時(shí)設(shè)計(jì)軟件 可以進(jìn)行OPGW應(yīng)用性能的計(jì)算，如短路故障時(shí)纜的溫升計(jì)算、在各種工況條件下各種弛 度和張力的計(jì)算以及不同應(yīng)力條件下纜的應(yīng)變討算，全面了解OPGW結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性和 合理性。

3.3 OPGW工藝設(shè)計(jì)
3.3.1 絞合節(jié)距
OPGW各層絞線(xiàn)的絞合節(jié)距應(yīng)確保OPGW的拉伸性能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。層絞式結(jié)構(gòu) 單線(xiàn)內(nèi)層的節(jié)徑比應(yīng)在10到16的范圍內(nèi)，最外層的節(jié)徑比應(yīng)在10到14的范圍內(nèi)；中心束 管式結(jié)構(gòu)外層節(jié)徑比在10到14的范圍內(nèi)。

3.3.2光纖余長(zhǎng)
光纖余長(zhǎng)需通過(guò)光纜的尺寸、不銹鋼管的尺寸、光纖芯數(shù)與絞合節(jié)距來(lái)綜合考慮。在 實(shí)際工藝設(shè)計(jì)中，絞合節(jié)距與光纖余長(zhǎng)設(shè)計(jì)關(guān)系比較密切。對(duì)于層絞式結(jié)構(gòu)，含光單元的內(nèi) 層節(jié)距的設(shè)計(jì)會(huì)直接影響到光纖余長(zhǎng)。在絞合過(guò)程中合理的絞合節(jié)距使光纖獲得二次絞合余 長(zhǎng)，能夠改善纜的最終光纖余長(zhǎng)。

光單元的放線(xiàn)張力也能夠影響光纖余長(zhǎng)。對(duì)于中心管式結(jié)構(gòu)，不銹鋼管光單元處于纜 的中心。在放線(xiàn)張力作用下，光單元會(huì)被拉伸，拉伸量一般控制在1鬆以?xún)?nèi)，以至這樣的拉 伸不會(huì)對(duì)光纖余長(zhǎng)產(chǎn)生影響。對(duì)于層絞式結(jié)構(gòu)，不銹鋼骨光單元同樣會(huì)受放線(xiàn)張力而影響光 纖余長(zhǎng)。不同外徑規(guī)格的光單元管受張力的影響程度不一樣，一般外徑小的光單元管容易被 拉伸而吃掉部分光單元原有光纖余長(zhǎng)。

這里針對(duì)層絞式結(jié)構(gòu)的OPGW引入一個(gè)光纖凈余長(zhǎng)的概念，就是取一段OPGW測(cè)量其 所含光纖的長(zhǎng)度，在考慮光單元絞入率的情況下考察OPGW絞合后的光纖余長(zhǎng)狀況。光纖 凈余長(zhǎng)的公式如下：

光纖長(zhǎng)度-光纜長(zhǎng)度X絞入率 光纜長(zhǎng)度x絞入率

X100% =光纖凈余長(zhǎng)
根據(jù)光單元外徑和光纖芯數(shù)的大小，_般將光纖凈余長(zhǎng)控制在2~6%e范圍內(nèi)可以獲得很 好的拉伸性能和高、低溫性能。

3.3.3絞合方向
絞線(xiàn)相鄰層的絞向應(yīng)相反，最外層的絞向?yàn)橛蚁颉?br />
3.3.4線(xiàn)間隙計(jì)算
OPGW在安裝過(guò)程中，每根絞線(xiàn)的接觸面受到滑輪的摩擦和緊壓，以及OPGW受安裝 張力所產(chǎn)生的預(yù)伸長(zhǎng)，都會(huì)使纜節(jié)距增大。因此必須考慮絞線(xiàn)之間留一定量的線(xiàn)間隙。線(xiàn)間 隙的大小和絞線(xiàn)單絲的外徑和根數(shù)有關(guān)，計(jì)算方法如下：

GAP=dxPD-dx[l+ (S x PD/P) 2]1/2xn
其中：GAP--線(xiàn)間隙(mm)
PD--層心徑(mm)
P--絞合節(jié)距(mm)
n——絞線(xiàn)單絲根數(shù)

一般將線(xiàn)間隙的大小控制在0.8~2.0mm的范圍，OPGW絞合外觀和拉伸性能就比較理 想。

3.3.5絞線(xiàn)放線(xiàn)張力

絞合設(shè)備的每個(gè)絞線(xiàn)單元都由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制放線(xiàn)張力，保持放線(xiàn)張力的一致。由 于不同層的材料不同，放線(xiàn)張力引起的應(yīng)變也不同，因此要根據(jù)絞線(xiàn)材料的不同合理設(shè)計(jì)放 線(xiàn)張力大小，以減小層間加工應(yīng)力、減少層間收縮。

3.3.6絞線(xiàn)預(yù)成型
絞線(xiàn)預(yù)成型一般采取導(dǎo)輪式對(duì)絞線(xiàn)做預(yù)成型處理，這樣能夠使絞線(xiàn)絞合得服帖。切斷 并敲打纜的斷頭，絞線(xiàn)不會(huì)出現(xiàn)散股現(xiàn)象。

根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備和材料的情況，增加下壓導(dǎo)輪的壓下量或減小壓下量能夠增大或減小絞 線(xiàn)的成型深度，同時(shí)在保持下壓導(dǎo)輪壓下量不變的情況下，增加放線(xiàn)張力或減小放線(xiàn)張力也 能夠改變絞線(xiàn)的成型深度。

絞線(xiàn)的成型深度要使用檢測(cè)儀器測(cè)量深度值，并且計(jì)算絞線(xiàn)的成型率。計(jì)算方法如下： 絞線(xiàn)成豐獸值xlQO% =成型率

纜外徑

必須將絞線(xiàn)的成型率控制在工藝設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)。

3.3.7防腐纜膏
不銹鋼管型OPGW用幾種不同材料進(jìn)行絞合，不銹鋼管和鋁相接觸，其間有水或其他 電解質(zhì)時(shí)，兩種金屬之間就會(huì)產(chǎn)生電流，形成原電池。鋁的電極電位有-1.33,不銹鋼的電 極電位有-0.44,處于低電位的鋁不斷地以離子狀態(tài)經(jīng)電解質(zhì)向處于高電位的不銹鋼管聚積, 使處于低電位的鋁逐漸損失破壞，形成電化學(xué)腐蝕。為了減少發(fā)生電化學(xué)腐蝕的危險(xiǎn)性，其 絞線(xiàn)內(nèi)層有必要涂覆防腐油膏給予保護(hù)。

3.3.8防銹油
OPGW生產(chǎn)出來(lái)到用戶(hù)安裝架設(shè)必定有一段時(shí)間，期間包括運(yùn)輸、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)，特別 是存儲(chǔ)時(shí)間有可能較長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的日曬雨淋，OPGW的鋁表面可能會(huì)產(chǎn)生變色等銹 蝕現(xiàn)象，為了防止這種現(xiàn)象可以在OPGW表面采最涂抹防銹油的處理辦法。

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