不锈钢管式OPGW的设计和制造技术

（8）式中，ρm： 材料的电阻系数（Ωmm2/km）；Ami： 第i 层中的指定材料的面积(mm2)；Fi 第i层的绞入率；i： 绞合层数。（8）抗雷击性能的考虑在OPGW的抗雷击方面，应考虑增大外层股线的直径，制造外层股线和内层股线之间的空气间隙，防止热量从外层股线传导到内层和光纤，加厚外层铝包钢的铝包厚度，以便铝吸收更多的热量，保护内部铝包钢线和光单元，维持OPGW所需的抗拉强度。在相同的材料下，采用直径更粗的外层股线是一种很有效的办法，但应顾及到整个OPGW的外径符合要求。另外，OPGW的弧垂宜稍小于另一地线，以保证对导线的安全距离和防雷保护角要求。3. OPGW光缆的制造3.1 不锈钢光单元的制造不锈钢管制造中应考虑的主要问题有光纤的余长、光纤油膏的填充率和钢管焊缝的质量。（1）钢管中光纤余长的控制众所周知，余长是所有光缆（包括OPGW）最关键性的问题，特别对于中心管式OPGW尤为关键，因为余长的最终值必须在钢管内直接获得。光纤余长要尽可能的控制精确并分布在平均值左右。在电力行业标准DL/T832-2002中，要求中心管式的OPGW在受到40%RTS时，光纤无应变，无附加衰减。这就要求光纤余长在0.5%左右。要保证光纤的余长，又要保证光纤的损耗不增加，这就对一定规格的钢管内的光纤数量提出了限制。所以在设计光缆结构时应考虑到生产制造时的可能性和可行性。（2）钢管中油膏的填充率油膏填充率直接牵涉到光单元的阻水性能，还会对始终带有一定弧垂（包括安装和运行）的OPGW在高温、低温、微风振动和舞动时缆内的光纤的性能造成影响。对光纤油膏在钢管中的填充率有一定的要求。偏低的填充率（如70%左右）虽然能通过阻水试验，但对光纤的长期保护功能欠佳。针对光纤油膏的填充率，我们不但做了光单元的渗水试验。试验要求从成品OPGW端部取一段1m长的光单元试样，水溶液对试样中心形成1m高的水头，试验结果一小时后无水渗出。同时我们对油膏填充率的试验计算方法进行了研究并用于生产实践（另文介绍）。大量的试验证明，我们生产的光单元不但确保阻水性能，其油膏填充率目前是最高的。（3）焊缝的质量控制科学常识告诉我们：任何工艺都不能保证100%，俗称的“绝对” 是不存在的。钢管焊接时难免会产生一些虚焊点，只是“多” 或“少” 而己。如果钢管未经过冷拔，等于焊缝的质量未经过连续检验，所以在绞缆时这些虚焊点的焊缝容易开裂。由于绞缆速度较快，而且钢管一般处于内层，不容易发现也无法在成缆时或成缆后再检查钢管质量。很容易将焊缝不合格的钢管应用到生产和工程中去。我们在钢管生产过程中对其连续进行拉拨（在弹性范围之内），因此，焊接的质量等于连续经受了拉拨检验，如果有漏焊虚焊（那怕肉眼不可见的缺陷）经拉拨后，缺陷会立即变大，涡流探伤仪会自动立即记录缺陷所在点位置。这种方法避免了有缺陷隐患的OPGW光缆的成品出厂。3.2 OPGW光缆的绞制OPGW外层绞向一般为右向。对于采用两种不同金属绞合的OPGW，为了有效减少不同金属间电化腐蚀的危险性，OPGW的绞线层间可以涂覆防腐油膏。绞合节距与OPGW的拉伸性能相关，钢管不处于中心的多层绞OPGW结构通过绞合获得额外的绞合余长。绞合余长的大小与绞合节距P的平方成反比，即P值越小，余长越大，根据相关标准规定，P值取值一般在绞层直径的10—14倍，实际上内行的厂家都知道，P值小于12，工艺难度很大，钢管很容易被扭坏，接近14时，余长又太小。因此，通常情况在12—12.5倍的绞层直径较为合适，在此范围内，中心管或层绞式的OPGW，光纤余长一般都能得到保证。因此，一根品质优良的OPGW光缆首先是结构设计合理，其次是好的材料和高性能的先进设备来保证，工艺应当根据理论指导来决定：（1） 余长计算来控制节距范围；（2） 放线张力，使各种线材料在受力状态下应变同步；（3） 调整三种线材（铝包钢线、铝合金铝线、不锈钢管）的预变形量。4. 结束语（1） 钢管式OPGW的设计技术包括光缆（传输性能）和架空地线（机械、电气性能）两大部分。（2） 钢管式OPGW的主要生产技术包括不锈钢管光单元和绞线两大部份。（3） 通光集团集多年的设计和制造经验为国内大量的工程提供了数千公里的OPGW光缆，并成功运行。在各地反映情况良好，受到了广大用户的欢迎。参考文献（1） 光纤复合地线，中华人民共和国电力行业标准 DL/T 832-2003（2） 张忠、李万盟、徐军，不锈钢松套管OPGW光缆的余长设计，电力系统通信： 2003 （1）55-56（3） 黄俊华，OPGW的主要特性和工程配置，网络电信：2002 （2） 40-44（4） 张建明，OPGW光缆与地线的问题探讨，OPGW应用技术研讨会：2001.11，51-53