Was ist optischer Erdungsdraht (OPGW)? - Komplette Anleitung

Optischer Erdungsdraht (OPGW) ist eine kritische Komponente in modernen Stromübertragungssystemen, die die Funktionen von Erdung und Kommunikation kombiniert. In diesem umfassenden Leitfaden werden alles erläutert, was Sie über OPGW -Technologie, ihre Anwendungen und Vorteile für Energieversorgungsunternehmen und Telekommunikationsnetzwerke wissen müssen.

OPTICAL Bodendraht verstehen

OPGW ist ein doppeltes Kabel, das sowohl als Erdungskabel für elektrische Stromübertragungsleitungen als auch ein Kommunikationsmedium durch eingebettete optische Fasern dient. Es ersetzt herkömmliche statische/schildkabel in Overhead -Übertragungsleitungen, wobei die Funktionen der Glasfaserkommunikation hinzugefügt werden.

Das typische OPGW -Kabel besteht aus:

• Außenaluminium- oder Aluminiumlegierungsschichten für die elektrische Leitfähigkeit
• Edelstahl- oder Aluminiumrohre, die optische Fasern enthalten
• Hochfeste Stahldrähte für die mechanische Unterstützung
• Mehrere optische Fasern (typischerweise 12-144) für die Datenübertragung

Wie OPGW in Stromversorgungssystemen funktioniert

OPGW führt zwei Hauptfunktionen in Stromübertragungsnetzwerken aus:

1. Blitzschutz: OPGW ist oben in den Getriebetürmen installiert und bietet einen Schild gegen Blitzschläge und schützt Phasenleiter vor direkten Treffern.
2. Fehlerstrom tragen: Bei Systemfehlern führt OPGW Sicherungsströme sicher zur Erde durch.
3. Datenkommunikation: Die eingebetteten optischen Fasern ermöglichen die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung für SCADA-Systeme, Schutzversuche und Telekommunikationsdienste.

Arten von OPGW -Konstruktion

Es gibt mehrere OPGW -Designkonfigurationen:

Hauptvorteile von OPGW

OPGW bietet zahlreiche Vorteile für Energieversorgungsunternehmen und Kommunikationsanbieter:

Verbesserter Systemschutz

Die robuste Konstruktion von OPGW bietet im Vergleich zu herkömmlichen Bodendrähten einen überlegenen Blitzschutz. Die metallischen Komponenten gewährleisten zuverlässige Fehlerstromleitungen und schützen Phasenleiter vor direkten Streiks.

Zuverlässige Kommunikationsinfrastruktur

OPGW erstellt einen sicheren Kommunikationskanal, der gegen elektromagnetische Interferenzen (EMI) immun ist, was entscheidend für:

• Schutzrelais Signalisierung
• SCADA -Systemkommunikation
• Umspannwerkautomation
• Teleprotektionsprogramme

Kostengünstige Lösung

Durch die Kombination von Erdungs- und Kommunikationsfunktionen in einem einzigen Kabel eliminiert OPGW die Notwendigkeit einer separaten Kommunikationsinfrastruktur. Dies führt zu erheblichen Kosteneinsparungen in:

• Installationskosten
• Vorfahrtserwerb
• Wartungsvorgänge

OPGW Technische Spezifikationen

Bei der Auswahl von OPGW für ein Projekt müssen die Ingenieure mehrere technische Parameter berücksichtigen:

Elektrische Eigenschaften

• DC -Widerstand: Typischerweise 0,05-0,5 Ohm/km je nach Aluminiumgehalt
• Kurzschlusskapazität: Berechnet basierend auf der Größe und Dauer des Fehlerstroms
• Induktive Kopplung: Beeinflusst die Kommunikationsleistung in parallelen Schaltungen

Mechanische Eigenschaften

• Breaking Last: Reicht von 30 kN bis 200 kN basierend auf dem Design
• Gewicht: Typischerweise 200-1000 kg/km, abhängig von Größe und Materialien
• Durchmesser: Normalerweise 8-20 mm
• Maximale Spannung: Entwickelt, um die Anforderungen an die Ladung des Turms zu entsprechen

Glasfaserparameter

• Faserzahl: Häufig 12-144 Fasern
• Fasertyp: Typischerweise G.652.d Single-Mode-Fasern
• Dämpfung: ≤ 0,22 db/km bei 1310 nm, ≤ 0,36 db/km bei 1550 nm
• Temperaturbereich: -40 ° C bis 80 ° C Betrieb

OPGW -Installationsüberlegungen

Die ordnungsgemäße Installation ist für OPGW -Leistung und Langlebigkeit von entscheidender Bedeutung. Schlüsselfaktoren sind:

Stringprozess

Die OPGW -Installation folgt ähnliche Verfahren wie herkömmliche Bodendrähte, jedoch mit zusätzlichen Vorsichtsmaßnahmen:

• Verwenden Sie die richtige Spannungsgeräte, um die maximale Zuglast zu vermeiden
• Mindestbiegeradius beibehalten (typischerweise 30 × Kabeldurchmesser)
• Verwenden Sie geeignete Stringblöcke mit nicht-metallischen Scheiben
• Überwachen Sie die Faserintegrität während der Installation mit OTDR -Tests

Sag- und Spannungsberechnungen

Genaue Sag-Spannungsberechnungen sind wesentlich für:

• Sicherstellung der ordnungsgemäßen Absage für Phasenleiter
• Verhinderung übermäßiger Turmbelastung
• Aufrechterhaltung der Faserleistung gegenüber Temperaturschwankungen

Verbindung und Kündigung

Besondere Aufmerksamkeit muss auf OPGW -Verbindungen gelegt werden:

• Verwenden Sie die richtigen Sackgassen, die mit dem OPGW-Design übereinstimmen,
• Installieren Sie Vibrationsdämpfer in Bereichen
• Die OPGW bei jedem Turm richtig erden
• Faserspleißschließungen versiegeln, um die Eindringung von Feuchtigkeit zu verhindern

OPGW -Wartung und -Test

Regelmäßige Wartung sorgt für eine langfristige OPGW-Leistung:

Visuelle Inspektionen

Periodische visuelle Überprüfungen sollten untersuchen:

• Hardwarezustand (Klemmen, Dämpfer, Abstandshalter)
• Korrosionszeichen für metallische Komponenten
• Schäden durch externe Faktoren (Vögel, fallende Objekte)
• SAG -Variationen, die Spannungsfragen anzeigen können

Glasfasertests

Regelmäßige Fasertests umfassen:

• OTDR -Tests: Misst die Dämpfung der Faser und findet Fehler auf
• Einfügungsverlust -Test: Überprüft End-to-End-Verbindungsverlust
• Chromatische Dispersion: Wichtig für Hochgeschwindigkeitssysteme

Elektrische Tests

• Kontinuitätstest des elektrischen Weges
• Erdwiderstandsmessungen
• Korrosionspotentialbewertungen

OPGW gegen alternative Lösungen

Das Verständnis des Vergleichs von OPGW mit anderen Kommunikationslösungen hilft bei fundierten Entscheidungen:

OPGW vs. ADSS (All-Dielectric Self-Supporting)

• ADSS liefert keine Erdungsfunktion
• ADSS erfordert separate Befestigungspunkte an Türmen
• OPGW bietet einen besseren Blitzschutz
• ADSs können in niedrigeren Spannungsverteilungssystemen vorzuziehen sein

Opgw gegen unterirdische Faser

• OPGW verwendet vorhandene Übertragungsinfrastruktur
• Untergrundfaser hat höhere Installationskosten
• OPGW anfälliger für Wetterereignisse
• Untergrund bietet mehr Routing -Flexibilität

OPGW gegen drahtlose Kommunikation

• OPGW bietet eine höhere Bandbreitenkapazität
• Drahtloser anfälliger für Störungen
• OPGW hat eine geringere Latenz
• Wireless leichter in Remote -Bereichen eingesetzt werden

Zukünftige Trends in der OPGW -Technologie

Der OPGW -Markt entwickelt sich weiter mit mehreren aufkommenden Trends:

Höhere Faserzählungsdesigns

Steigende Nachfrage nach Bandbreite fördert die Entwicklung von OPGW mit:

• 288-Faser- und höhere Konfigurationen
• Platzeffiziente Faserverpackung
• Multi-Core-Fasertechnologie

Verbesserte Materialien

• Hochfeste, leichte Aluminiumlegierungen
• Korrosionsbeständige Beschichtungen
• Verbundwerkstoffe für reduziertes Gewicht

Smart Grid Integration

OPGW spielt eine Schlüsselrolle bei der Implementierung von Smart Grid, indem es aktiviert wird:

• Kommunikation der Phasormessung (PMU)
• Verteilte Automatisierung
• Erweiterte Messungsinfrastruktur Backhaul

Abschluss

OPGW (OPGW) ist eine optimale Lösung für Versorgungsunternehmen, die den Schutz von zuverlässigen Gemeinkosten mit robusten Kommunikationsfunktionen kombinieren möchten. Die doppelte Funktionalität bietet Kosteneinsparungen und befriedigt die wachsende Nachfrage nach Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung in Stromnetzwerken. Da sich die Übertragungssysteme zu intelligenteren Gittern und höheren Zuverlässigkeitsanforderungen entwickeln, wird OPGW weltweit weiterhin eine wichtige Rolle bei der Strominfrastruktur spielen.

Bei der Planung der OPGW -Bereitstellung sorgt sorgfältige Berücksichtigung technischer Spezifikationen, Installationspraktiken und Wartungsanforderungen für eine optimale Leistung im gesamten Lebensdauer des Kabels. OPGW -Systeme können mit ordnungsgemäßem Design und Implementierung jahrzehntelange zuverlässige Service für Stromschutz und Kommunikationsbedürfnisse bieten.