(一)ADSS光缆分类和特点

在电网系统中，行政办公、电力调度、继电保护及信号信息传导、远动自动化等都需要大量的通道。由于光缆频道宽、损耗低、能适合高速数字传输，并且重量轻、体积小、不受电磁干扰，具有较高的电磁兼容性独特的优点，在电力系统中能够充分发挥其优越性，所以虽然价格较高，但综合效应还是很好，故目前高压输电线路都已广泛开发采用光纤电缆。

国内目前高压输电线路中，通常使用架设有两类光缆OPGW和ADSS。

1.ADSS光缆的分类和结构

ADSS光缆是一种全介质自承式光缆。ADSS光缆分为四种类型：A型为中心束管式；B型为层绞式松套管型；C型为分布式增强型；D型为带状式。其中A型和B型在电力系统中应用较为广泛。

ADSS光缆中，中心束管式和层绞式松套管型结构如图3-6-48所示。

图3-6-48　ADSS结构图

(a)中心束管式；(b)层绞式松套管型

中心束管式光缆的光纤在充满油膏的中央套管中，缆芯使用纤维加强塑料进行护套。聚乙烯护套满足全部的正常机械及化学要求。

层绞式松套管型的光纤被绞合在一个中心加强体周围，缆芯使用加强塑料进行护套，同样采用聚乙烯外护套。

2.ADSS光缆的特点

(1)缆内无金属，完全避免了雷击的可能。

(2)适应温度范围广、线膨胀系数可以忽略不计，满足冷热变化较大的温度环境要求。

(3)优越的抗电腐蚀性能。

(4)扭矩平衡的芳纶缠绕，使光缆具有极高的抗扭强度和防弹能力。

(5)直径小、重量轻，可以减小覆冰及风力的影响，同时减轻杆塔和支持物的外荷载。

ADSS与OPGW使用的金具及架设方法基本相同。

ADSS光缆不论中心束管式或层绞式松套管型均不能代替架空地线使用，所以在电力系统中限制了一定使用范围，目前一般都在已架好的220kV及以下线路上重新再敷设一条ADSS光缆，或在配电线路中应用。

(二)OPGW架空地线复合光缆的结构和技术参数

1.OPGW复合光缆的功能

OPGW复合光缆具备架空地线防止导线被雷击，取代架空线中的某一根地线及通信光缆的双重功能，使用寿命长，可靠性又高，所以在我国220kV及以上各种电压等级的输电线路中普遍使用；同时可以根据电网系统的要求，还可以在一条线路中使用多种型号的光缆。

2.OPGW复合光缆的结构

一般结构是有铝包钢线及铝合金线为外层，中心是铝管或钢管包着光纤芯，像铝合金地线一样的绞结构。

对OPGW的技术特性要求，基本上是与设计架空地线的技术参数相匹配。某一种复合光缆每一个制造厂家按设计要求均有详细的说明及技术要求。在复合光缆的架设中除按常规的架空地线要求外，还应遵守每一个生产厂家的有关技术要求。光缆的架设是在常规的地线架线基础上加以改进，所以对施工工艺有更严格的要求。

OPGW由光单元(简称OP单元)和外绞合导线所组成的地线单元，如图3-6-49所示。

图3-6-49　典型的复合光缆结构组成

OPGW可以归纳为三种典型的结构：

(1)无缝铝管式，如图3-6-50所示，其光单元分中心管式和层绞式两种。

(2)骨架式，如图3-6-51所示。

图3-6-50　无缝铝管式OPGW的断面结构

(a)中心管式；(b)、(c)层绞式

图3-6-51　骨架式OPGW的断面结构

(a)双纤管式；(b)四纤管式

(3)不锈钢管式，如图3-6-52所示。500kV线路使用的OPGW有三种型号，结构如图3-6-53所示。

图3-6-52　不锈钢式OPGW的断面结构

(a)单层绞；(b)、(c)多层绞

图3-6-53　OPGW三种型号结构示意图

(a)OPGW—95型；(b)OPGW—124型；(c)OPGW—156型

2000年以前施工的输电线路，采用国外生产的OPGW较多，主要有日本、美国、英国和瑞士等国生产的。近年来我国也开始生产OPGW，从远景来看，以后输电线路上所用的OPGW光缆都将由国产所代替。我国常用的OPGW光纤数量多为8、12、16、24、48芯。

3.常用的OPGW技术参数

(1)日本藤仑公司生产OPGW技术参数，见表3-6-5。

(2)比瑞利公司生产OPGW技术参数，见表3-6-6。

(3)比瑞利公司生产OPGW技术参数。其结构为层绞式结构，内层为一内含光纤单元的铝管，外层为铝包钢绞线和铝合金线。其技术参数见表3-6-7。

(4)日本藤仑公司生产OPGW技术参数，见表3-6-8。

(5)中天日立公司生产OPGW技术参数，见表3-6-9。

(6)输电线路三种OPGW技术参数，见表3-6-10。

表3-6-5　日本藤仑公司生产OPGW技术参数表

表3-6-6　比瑞利公司生产OPGW技术参数表

表3-6-7　比瑞利公司生产OPGW技术参数表

续表

表3-6-8　日本藤仑公司生产OPGW技术参数表

表3-6-9　中天日立公司生产OPGW—2S 1×48SM型右旋OPGW光缆技术参数

表3-6-10　输电线路三种OPGW的主要技术参数

①光纤管的外径×内径。

(三)OPGW复合光缆熔接的一般规定和准备工作

1.OPGW复合光缆熔接一般规定

(1)工程开始前对所有参与施工人员进行培训，结合本工程的技术特点和质量要求，做好交底工作。

(2)施工熔接人员要牢固树立质量意识，理解熟悉本工程的质量标准。

(3)熔接测试工作人员应经过考试合格，实行持证上岗制度。

(4)光缆接续的环境必须干净整洁，操作应在工作车内或有遮盖的场所、无风的天气中进行。采用取暖烘烤设施控制作业场所温度、湿度，以满足接续要求。

(5)工作中严格按照施工工艺操作程序进行，达到厂家要求的标准，满足设计的各项要求。

(6)实行质量跟踪制，为明确责任，光缆接续完成后，光缆接头盒内应填写放置光缆接续责任卡，样式见表3-6-11。

表3-6-11　光缆接续责任卡

(7)保证光缆接续及测试设备的良好工作状态。

(8)在光缆熔接过程中，用光时域进行全程监测，严格执行光缆接头的衰耗标准，做好测试记录。

(9)保持光缆的熔接端和测试端之间的良好通信联络，控制好接续质量。应准备两种以上的通信联络手段，互为备用。

(10)光缆引下具和接头盒密封等需要使用力矩扳手的地方，必须使用力矩扳手，其扭矩值不得超过设计和安装手册中规定的数值。

(11)有供货厂家在现场提供技术服务时，应认真接受现场服务人员的指导。

(12)搞好现场环保卫生，做到文明施工。

(13)工器具、仪器仪表、消耗材料、安全器具的准备要充分。

2.光缆熔接施工质量的有关要求

(1)光缆熔接前应核对光缆接头位置，并根据接头预留长度的要求留足光缆。

(2)光缆各连接部位、工具及材料应保持清洁，以确保接续质量和接续效果。

(3)光缆接续时严禁采用刀片或化学试剂除去一次涂覆层，严禁用火焰法制备端面。

(4)接续时应采用专用清洁剂除去填充物，严禁用汽油当清洁剂使用。

(5)应根据接线盒的工艺尺寸要求剥开光缆外护层，注意不得损伤光缆。

(6)光缆接续应连续进行，以确保接续质量。当日确实无法完成接续时，应采取措施，不得让光缆受潮。

(7)光缆的接续采用电热熔接法。接续的全过程应采取质量监视，接续中每道工序完成后应测量接头损耗。

(8)光缆接续损耗(双向平均值)应符合下列要求：

1)接头平均值不大于0.03dB；

2)单个接头小于0.1dB。

(9)光缆接续完成后，应根据接头盒的结构，按工艺和设计要求，将余缆盘放在光缆架上，盘放方向应一致。

(10)光缆接头盒的封装应按工艺要求进行。封装完毕后，应测试检查，接头损耗应做好记录。每个接头盒内应填放光缆接续责任卡。

(11)余缆架应安装在设计的位置和高度上，光缆接头盒一般安装在距余缆架2.5～3m的上方，余缆架及接头盒与铁塔或水泥杆的安装应牢固可靠。

(12)设计文件对光缆接头盒安装有特殊要求时，应按设计要求进行。

3.光缆接续前的准备

(1)将光缆从铁塔或水泥杆上放下时，应用绳子捆绑后，缓慢落下；或将光缆头放开后，从光缆头开始逐圈放下，严禁将光缆从高空整盘抛落。确保工程中对有效期有要求的材料，在有效期范围内使用。

(2)严格按照光缆和光缆接头盒手册的要求使用专用工具进行有关作业，严禁不按照要求或私自用代用工具进行作业。

(3)光缆的接续示意图如图3-6-54所示。

图3-6-54　光缆的接续示意图

为保证接头接续的质量，每一根光缆，都要在熔接段检测点处用光时域计监测光缆接头熔接的衰耗情况，并通过通信工具将监测情况随时报告给光缆熔接点，以便控制熔接流程，提高接头熔接质量。

(4)光缆截取。将待接续的两根光缆，找出光缆单元头(由于光缆在牵引过程中光缆单元会出现“回缩”现象，须在准备时找到缆芯)。应从光缆端头往回每次200mm地切削光缆，直到找到光缆单元头。找到光缆单元头后，根据设计要求的预留长度，将两根光缆比齐截断。

(5)光缆在接头盒内固定前的准备。在光缆上标出光缆穿进接头盒的位置，设此位置为A，将光缆在A处用扎带固定，防其松散。从A处向自由端方向60mm处割开绞合导线，注意不应损伤或切断铝管。

(6)光缆入盒及安装。把光缆小心穿入光缆接头盒进缆孔内，推到位后将光缆夹紧，防止光缆转动或松脱。从A处起量80mm，用记号笔在铝管上划下标记，再用专用小管钳刻画铝管至一定深度。然后前后弯折铝管使其折断，小心将切断的铝管抽出。注意铝管弯折的角度不要超过10°，抽铝管时应沿着光缆方向用力，且不宜用力太大，以防拉断光缆。用高级软纸将剥出的光缆做初步擦拭，清除上面的油膏。

(7)光缆单元的固定。把穿入的光缆用塑料管套保护，在需要分组的地方用三通结构的塑料管分组穿管固定在接线盒的支架上，并通过各盘缆盒的塑料管，将各组光缆穿入盘缆盒内。注意：在穿管固定光缆时不要超过光缆的最小允许弯曲半径。

重复同样步骤准备另一根光缆。(www.daowen.com)

(8)光缆单元的准备。将光缆单元按着色谱对好后，用蘸有酒精的高级软纸擦拭光缆上的防水填充油膏，清理出光缆。注意不要损伤光缆。重复以上步骤，准备好另一根同组光缆。

把盘缆盒内的光缆缠绕在容缆盘上，切掉多余光缆保证接头部分，光缆正好落在热缩管支撑架上，确保光缆按色谱顺序剪切定位，把容缆盘盖盖在容缆盘上确保所有光缆都盖在容缆盘内。在接头之前所有容缆盘都做好上述准备。

4.材料与设备

材料与设备见表3-6-12。

表3-6-12　OPGW熔接和测试主要材料与设备表

续表

(四)CPGW光缆的接续

1.OPGW光缆接续关键工序质量控制流程

光缆的接续采用高压放电，使用两金属电极电弧熔接法实现熔接。为降低光缆熔接的接头衰耗，光缆接续的全过程严格按照光缆熔接关键工序控制流程图进行质量控制。光缆熔接关键工序控制流程如图3-6-55所示。

图3-6-55　光缆熔接关键工序控制流程图

2.剥缆

(1)把容缆盘与熔接机置于同一水平位置，便于接续容易进行。

(2)从对OPGW保护及方便固定的角度考虑，应预留足够OPGW长度，截去受损部分，保留满足在地面多次熔接操作及余缆加上盘固的长度，OPGW在地面一般长度为8～10m。

(3)针对不锈钢管式OPGW，在距端面2m左右的地方，用1～2道尼龙扎带或抱箍资OPGW扎紧，以防钮动松股，用细齿钢锯切去OPGW外层钢绞线，切忌损伤光纤单元，剥缆后实物见图3-6-56。

图3-6-56　剥缆后实物图

(4)捋直钢管单元，在光缆伸出端面50～100mm处做好标记，穿入光纤专用塑料护套管。用专用切割刀切割钢管，首先使用切割刀夹持住钢管并保证不左右滑动，旋转一周松动后，拧紧刀刃，再旋转一周，观察切口深度合适后，取下切割刀，双手握住钢管，大拇指捏住切口处，前后适度扳动两次，小心拔除钢管，注意慎防钢管变形及断裂后锐边擦伤光纤。

(5)管外留有足够长度光纤以备接续，用干净棉纱小心擦净露在塑料护套管外部光纤的表面油膏。

3.光缆头制作

(1)在OPGW横截面铠装层间隙注入耐油硅酮密封胶，用自粘胶带裹覆，起到固定缆线及防止OPGW脱落的作用。

(2)将制作好的大号侧，小号侧两根OPGW依次穿入接头盒底盘、铝螺帽，在进缆处注入耐油硅酮密封胶，直至胶从紧固螺栓内部渗出。放置好上下夹件垫片，安装好进缆压板，拧紧所有压紧螺栓，使铝夹板紧抱光缆，防止光缆发生松动现象。

(3)检查接头盒底盘引入OPGW部位的防水和进缆压板处是否紧固可靠，做好接续前准备工作。接头盒结构实物见图3-6-57。

图3-6-57　接头盒结构实物图

1—存纤盘；2—接头盒底盘；3—进缆压板；4—穿纤管缠绕器；5—塑料套管；6—铝螺帽

4.熔接接续

(1)清洁及分组。用无水酒精清洗光纤，确定光纤接续色谱，色谱接续顺序按色谱图(见图3-6-58)进行，一般依次是蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、本、黄、紫、粉、青。对接续光纤按一定的色谱顺序进行分组，接续时每六芯为一组。两根对应的同色光纤(要熔接成一根)需在其中一根套上热缩套管，见图3-6-59。

(2)光纤预盘。

1)按光纤分组进行预盘纤，此过程保证接续完成后，光纤可顺利盘入光纤接续盒内并整齐美观。还应保证光纤弯曲半径，防止扭曲、挤压，消除内应力。

图3-6-58　光纤熔接色谱图

图3-6-59　光纤热缩管实物图

2)根据光纤芯数，预先规划好光纤安放位置及走向，预留长度应保证熔接操作所需，一般为600～1000mm之间。根据光缆穿入法兰盘位置，左边光缆纤芯在盘内顺时针走向，右边光缆纤芯在盘内逆时针走向，确定好位置后，截去多余部位，准备熔接纤芯。

(3)剥去光纤色谱附着层并再次清洁。用专用剥纤钳剥去光纤外色谱附着层，剥除后裸纤长度为40mm左右，用无水酒精再次清洁光纤，用力要适度，防止光纤线芯断裂。此过程必须保证光纤接续部位清洁干燥。

(4)光纤断面切割。

1)光纤断面的好坏直接影响到熔接损耗大小，切割的光纤应为平整的镜面，无毛刺，无缺损。光纤断面的轴线倾角应小于1°。

2)将切割刀置于平整台面，摆放平稳。清洁精密光纤切割刀的切刀，用手轻执光纤，所露长度大约为80mm，将光纤放入切割刀Ⅴ形槽内，光纤色谱附着层前端置于切割刀16mm处，进行切割操作。

3)切割过程动作连贯流畅，确保光纤切割面平整、光滑并垂直于光纤轴线。光纤断面切割操作见图3-6-60。

(5)光纤熔接。

1)根据光纤切割长度设置光纤在压板中的位置。

图3-6-60　光纤断面切割刀图

1—切割刀压板；2—切刀；3—Ⅴ形槽

2)将切割后的光纤放入熔接机(见图3-6-61)的光纤固定座，小心压上光纤压板和光纤夹具，关上防风罩，按下熔接键，熔接机首先自动进行光纤断面检查，如光纤断面符合要求，就可以自动完成熔接，并在熔接机显示屏上显示出估算的损耗值。

图3-6-61　光纤熔接机示意图

1—热缩槽；2—防风罩；3—操作键；4—显示屏

3)如光纤断面不符合要求，则自动退出熔接程序，将光纤重新切割，重复以上步骤，使之符合接续要求。

4)熔接机每次使用前，应根据不同的环境、温度、湿度和光纤的不同特性，做电弧放电试验。在使用过程中要保持熔接机熔接部位清洁。

5.熔接衰耗测试

将熔接机放在平稳的操作平台上，接通电源，设备自检正常后，进入模式设定状态，设定与熔接光缆相匹配的光缆模式和熔接方法，并调整熔接机上的日历时钟，退出设定状态。待机器预热20min后，即可开始熔接。把已经制备完端面的两根光缆分别放入熔接机的左右V形槽内，并用压板压紧，按下熔接机上的“开始”按钮，熔接机自动进行端面检查，如果光缆切口端面符合要求，则屏幕上显示端面与轴向垂直且平整，如果端面品质不佳，则显示端面不理想，应重新调整。全部合格后，对缆芯放电预加热和放电熔接。熔接后对接头衰耗进行检查，用光时域反射计测试接头的衰耗，光缆接头衰耗双向测量的平均值小于0.03dB，单个接头的衰耗小于0.05dB为合格。接头合格后才能进行下道工序。光缆熔接衰耗的测试，必须在稳态条件下进行。单模光缆应按其实际工作的波长，在单一模式状态下进行光缆接头衰耗的测量，应取双向测量结果的平均值。最后测量光缆接头衰耗必须符合规定的指标。

将测量结果及时做好详细记录。

光缆线路损耗包括光缆损耗和接头损耗，其损耗的测量方法有剪断法、插入法、背向散射法。剪断法和插入法使用的是光功率计，背向反射法常用的光时域反射仪(OTDR)。目前用后一种方法较广泛，因为它获得的技术数据较多，便于建立档案资料利于运行维护。

6.热缩管固定

在确保光纤熔接质量无问题后，移动预先套好的热缩管，使光纤接头在热缩管的中心位置，放到光纤熔接机里的加热处，进行热缩固定，使热缩管与光纤熔为一体，起到增强保护光纤熔接头的作用。然后按顺序妥善放置保存好，清理现场后，进行光纤盘纤。

7.盘纤

(1)正确的盘纤可使光纤布局合理，美观整齐，避免因挤压、弯折造成的光纤附加损耗。

(2)每熔接和热缩完一组光纤后，盘纤一次，避免光纤参差不齐、难以盘纤和固定，甚至出现急弯、小圈等现象，要做到纤芯清晰可辨、布局恰当、易盘、易拆、易维护。

(3)具体过程：逐根把热缩管嵌入光纤存纤盘的热熔管卡座内，以预盘纤的方式分组进行。盘纤合格后，固定封盖。接续盘纤效果见图3-6-62。

图3-6-62　接续盘纤效果图

1—存纤盘；2—光纤；3—热熔管卡座；4—光纤穿纤管；5—扎带

光缆盘余线弯曲半径应大于厂家规定的弯曲半径(厂家无说明时，应按大于光缆外径20倍)，接头部分应平直不受力。

光缆盘留后应用海绵等缓冲材料压住光缆形成保护套，放入接头管(盒)内。保护和固定后，确认所有光缆都落在容缆盘内部，然后盖上容纤盘盖子，将容纤盘推进并把接头盒支架固定好。

按上述光缆接续施工做好另一组光缆的接续。

8.接头盒的密封

首先用干净抹布擦拭盒盖垫圈两侧的内槽以及接头盒内侧面，朝着接头盒凸缘，把盒盖垫圈内斜面端装在接头盒上。把接头盒盖盖在接头盒上，用配套的固定螺栓将接头盒盖与接头盒体固定在一起。

9.资料留存

每个OPGW接头完成后，应立即在接续盒封固前拍照、摄像等，以标注有工程名称、塔号、接头号、施工日期的标签作参照，影像资料将作为竣工移交资料的重要部分之一。最后安装光缆接头盒金属外壳，扣紧双槽引下线夹，紧固密封接头盒，防止在扭动或盘固光缆时，使接头部分松动或扭伤。

(五)余缆和接头盒的安装

(1)将接头盒固定在设计要求的位置上。一般在B腿(OPGW沿左侧敷设)或C腿(OPGW沿右侧敷设)离地面10～15m的主材内侧上。根据施工经验，接头盒下方1m处必须设置一个线卡，以使OPGW接头盒本身的光缆卡具不致受太大的拉力和扭力。

(2)余缆架应安装在塔身B—C面靠引下线塔腿的大斜材上，离地面10m以上。用铝丝在余缆架四个方向捆扎余缆，并注意美观。

(3)变电站的OPGW引下卡具必须采用绝缘型，余缆架和接头盒的抱箍均应通过绝缘胶垫与构架绝缘。在门架顶部和接头盒上方300mm处，用并沟线夹将OPGW直接接地，以便做接地电阻测试时能方便地解开线路地线和变电站地网的连接。

特别注意：变电站的终端接头引下线卡除使用绝缘型胶垫外，还应在胶垫上部加垫一个足够大的镀锌钢板。余缆架和接头盒在构架上的安装示意图见图3-6-63。

图3-6-63　余缆架和接头盒在构架上的安装示意图

1—镀锌钢管；2—普通光缆；3—杆用余缆架；4—接头盒；5—OPGW；6—并沟线夹；7—接地线；8—接地端子；9—杆用引下线夹；10—地线绝缘子

(六)OPGW测试

在整个工程中，OPGW的测试分四期，即单盘测试、接续前测试、接续点衰耗测试和全程测试。每期参数测定值都应作为竣工验收文件的原始记录，以备存档。

(1)单盘测试。OPGW运输到现场后；应由专业人员在一周内完成单盘测试。测试前按照OPGW接续程序的剥缆操作步骤，露出内层光纤，将光纤逐根切割断面，通过裸纤适配器与光时域反射仪相连进行测试。测试应对照出厂检测报告进行，光纤相关参数应—致，如果出现光纤损耗过大等问题应及时通知供货商，以便进行相应处理。测试完毕后为防止光纤受潮，须将OPGW端部用密封胶带密封好，并将OPGW线盘封好。光缆单盘测试示意图及现场操作见图3-6-64。

图3-6-64　光缆单盘测试示意图及现场操作图

(a)测试示意图；(b)现场操作图
1—光时域反射仪；2—尾纤；3—光耦合器；4—被测光纤；5—钢管单元；6—OPGW线盘

(2)接续前测试。完成一段OPGW放线、紧线，附件安装后，将光缆引至光缆接续盒，在光纤熔接前，应进行该段OPGW的参数测定，参数合格后才能进行光纤熔接与光缆接续盒安装工序，其测试方法同光缆单盘测试，其目的为判断光缆在展放过程中是否有受损现象。

(3)接续点衰耗测试。每个接头接续完成后，对接续点进行测试，以保证光纤熔接质量。根据所使用光时域反射仪(OTDR)的性能指标及光程长短情况采用一端临时环路短接，另一端进行A—B向及B—A方向测试，或是分别在两端进行单方向测试，此环节是整个工程质量的重要控制环节，测试中发现的衰耗异常点，要及时重新熔接，直到接续点衰耗指标满足设计要求。

(4)全程测试。线路工程中，中间接续盒与终端接续盒全部安装完毕后，在线路两端的变电站内光配线架进行全程测试。全程测试应在A端和B端各进行一次，从A—B向和B—A向测试每根光纤的全程衰耗值，测得的平均衰耗数据除不大于设计要求值外，还应保证全程没有衰耗值异常大的接续点。

在长线路测试时，应使用大动态范围(≥40dB)的光时域反射仪，设置相应测试波长、采样时间及采样速率。测试完成后，配合运行单位共同进行交接验收测试，并对每一纤芯按运行调度单位的命名原则编号命名。全程测试示意图见图3-6-65。

(七)工程中需要填写的施工记录

(1)光缆接头盒安装记录，见表3-6-13。

(2)进场光缆接头熔接记录，见表3-6-14。

(3)光缆接头熔接记录，见表3-6-15。

(4)光缆接头衰耗汇总记录，见表3-6-16。

(5)光缆中继段测试记录，见表3-6-17。

图3-6-65　全程双向测试示意图

(a)A—B测试示意图；(b)B—A测试示意图

表3-6-13　光缆接头盒安装记录

表3-6-14　进场光缆接头熔接记录

表3-6-15　光缆接头熔接记录

表3-6-16　光缆接头衰耗汇总表

表3-6-17　光缆中继段测试记录