CN105720514B - 一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，所述方法为：判断所述光纤复合架空地线的外层材料的类型；通过所述外层材料的类型和所述光纤复合架空地线的外层断股数量对所述光纤复合架空地线进行修补；所述修补包括通过铝包钢补修条进行修补或通过铝包钢补修条临时修补后等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。本发明的方法利用预绞丝修补条，对于外层不同导电率的OPGW采用不同的修复方法，使修复后的OPGW仍能够满足机械性能、电气性能和光传输性能，确保修复后的OPGW的安全可靠性。本发明的技术方案以最省的投资、最短的时间、最可靠的方法排除故障，消除运行隐患，对保障电网供电及信息传输的可靠性有着十分重要的意义。
Description
技术领域：
本发明涉及一种光纤复合架空地线的修复方法，更具体涉及一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法。
背景技术：
光纤复合架空地线(OPGW)是用于高压输电系统通信线路的新型结构的地线，具有普通架空地线和通信光缆的双重功能，是电力特种光缆的一个重要发展方向，在我国高电压线路应用广泛。
OPGW作为架空地线，主要是承受雷击保护相线的功能，除自身缺陷和运输安装过程中的机械损伤外，雷击断股是OPGW损伤的主要原因之一，特别对于多雷地区，雷击断股现象频繁发生。OPGW发生断股不仅影响到输电线路的安全性，而且还威胁到电力通信的可靠性。
在OPGW实际运行中不可能做到无故障的理想状态，很多情况是不可避免的，如雷击、覆冰等情况。并且由于OPGW所处的自然、周边环境的差别，及事故性质的不同，以及OPGW自身规格的不同，OPGW的故障现象各不相同，轻微故障外层断1至2股，重大故障OPGW整根被烧断，影响光纤通信。既然这些自然现象引起的OPGW故障不可避免，只能做到提早预防，当故障来临时积极地去应对，采取措施快速解决各种OPGW运行过程中出现的故障，并且确保不同种类OPGW在不同断股情况下修复后的机械性能、电气性能和光传输性能满足技术要求。
本发明的技术方案根据自然界雷击、覆冰等灾害的特点，在试验室内模拟OPGW的不同断股情况，按损伤程度研究OPGW断股修复的技术及实施方案，研究确定不同故障情况下的抢修技术原则，快速及时解决故障问题。对于OPGW断股未断纤情况，研究OPGW的断股修复技术，重点关注如何修复达到最佳性能、临时修复还是永久修复、如何修复最安全可靠，提出具体可行的实施方法，并经过修复后OPGW的性能分析与试验测试，从而确定修复后的OPGW的安全可靠性。
发明内容：
本发明的目的是提供一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，该方法能快速排除光纤复合架空地线OPGW断股故障。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，所述方法包括以下步骤：
(1)判断所述光纤复合架空地线的外层材料的类型；
(2)通过所述外层材料的类型和所述光纤复合架空地线的外层断股数量对所述光纤复合架空地线进行修补；
所述修补包括通过铝包钢补修条进行修补，或通过铝包钢补修条临时修补后等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
本发明提供的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，所述步骤(1)中的外层材料类型包括铝合金单线、导电率为40％的铝包钢单线、导电率为30％的铝包钢单线和导电率为20％的铝包钢单线。
本发明提供的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，当所述外层材料类型为铝合金单线时，若外层断股1-2股，则采用所述步骤(2)中铝包钢补修条进行修补；
若外层断股大于2股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
本发明提供的另一优选的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，当所述外层材料类型为导电率为40％的铝包钢单线时，所述铝包钢单线包括直径与材质均相同的铝包钢单线、直径相同材质不同的铝包钢单线和直径与材质均不同的铝包钢单线。
本发明提供的再一优选的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，当所述外层材料类型为导电率为40％的直径与材质均相同的铝包钢单线时，若外层断股1-4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股数量大于4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
本发明提供的又一优选的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，当所述外层材料类型为导电率为40％的直径相同材质不同的铝包钢单线时，若外层断股1-6股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股大于6股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
本发明提供的又一优选的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，当所述外层材料类型为导电率为40％的直径与材质均不同的铝包钢单线，若外层断股1-6股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股大于6股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
本发明提供的又一优选的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，当所述外层材料类型为导电率为30％的铝包钢单线时，所述铝包钢单线包括直径与材质均相同的铝包钢单线、直径相同材质不同的铝包钢单线和直径与材质均不同的铝包钢单线。
本发明提供的又一优选的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，当所述外层材料类型为导电率为30％的直径与材质均相同的铝包钢单线时，若外层断股1-4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股数量大于4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
本发明提供的又一优选的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，当所述外层材料类型为导电率为30％的直径相同材质不同的铝包钢单线时，若外层断股1-6股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股大于6股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
本发明提供的又一优选的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，当所述外层材料类型为导电率为30％的直径与材质均不同的铝包钢单线，若外层断股1-5股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股大于5股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
本发明提供的又一优选的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，当所述外层材料类型为导电率为20％的铝包钢单线时，所述铝包钢单线包括直径与材质均相同的铝包钢单线和直径不同材质相同的铝包钢单线。
本发明提供的又一优选的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，当所述外层材料类型为导电率为20％的直径与材质均相同的铝包钢单线时，若外层断股1-4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股数量大于4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
本发明提供的又一优选的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，当所述外层材料类型为导电率为20％的直径不同材质相同的铝包钢单线，若外层断股1-4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股数量大于4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
本发明提供的又一优选的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，所述修复过程包括以下步骤：
(1)在修补前查看光缆断股处，光纤单元是否有损坏，同时用光时域反射仪OTDR或光功率计对故障输电线路进行测试，确定其中光纤的衰减变化没有受到影响；
(2)查看光缆结构型式，根据对应光缆结构特性及外层单丝断股数量，确定修复方式；
(3)确保光纤单元无损坏且满足永久修复条件后，当光纤复合架空地线的最外层单丝已经断裂并松弛下落，安装前要将松弛的股线旋回到原来的位置，并用胶带固定；
(4)用砂纸将修补条安装区域的光纤复合架空地线外表面打磨干净，去掉氧化层，并在上面均匀涂抹导电膏，涂抹长度应不低于安装预绞丝补修条的长度；
(5)安装预绞丝修补条；
将涂有颜色标志的预绞丝中心位置与光纤复合架空地线故障断股处中间位置对齐，由中间向光纤复合架空地线两侧紧密缠绕；
(6)光纤复合架空地线断股修复后，在预绞丝端头部位的光缆上用颜色做出标记。
和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果：
1、本发明的方法对目前工程中常用的多种典型OPGW结构进行了详细分类整理分析，提出了切实可行的修复方案；
2、本发明的方法不需要计算各类性能参数，直接通过外层断股数量即可确定出永久修复原则；
3、本发明的方法以最省的投资、最短的时间、最可靠的方法排除故障，消除运行隐患；
4、本发明的方法使修复后的OPGW仍能够满足机械性能、电气性能和光传输性能，确保了修复后的OPGW的安全可靠性；
5、本发明的方法提高了电网供电及信息传输的可靠性。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，本例的发明
(1)外层为铝合金单线OPGW断股修复方法
以外层为铝合金单线的OPGW典型结构(OPGW-24B1-145[87.3；178])举例分析断股修复门限的研究。断股承载面积和强度分析见表1。
表1 OPGW-24B1-145[87.3；178]断股承载面积和强度分析
根据表1分析，外层为铝合金单线的OPGW断股修复方案为：若外层断1-2股，可以采用铝包钢补修条修补；若外层断股数量大于2股，建议临时修补后更换OPGW。
(2)外层为40％导电率铝包钢单线OPGW断股修复方法
等径、同材质结构：
以外层为40％导电率的铝包钢单线的OPGW典型结构(OPGW-24B1-154[94.5；164.0])举例分析断股修复方案。断股承载面积和强度分析见表2。
表2 OPGW-24B1-154[94.5；164.0]断股承载面积和强度分析
根据表2，对于等径、同材质结构，外层为40％导电率的铝包钢线的OPGW断股修复方案为：若外层断1-4股，可以采用铝包钢补修条修补；若外层断股数量大于4股，建议临时修补后更换OPGW。
等径、不同材质结构：
在外层为40％导电率的铝包钢单线的情况下，对于等径、不同材质结构的OPGW，在OPGW典型结构(OPGW-24B1-154[125.3；173.3])举例分析断股修复方案。断股承载面积和强度分析见表3。
表3 OPGW-24B1-154[125.3；173.3]断股承载面积和强度分析
根据表3，对于等径、不同材质结构，外层为40％导电率的铝包钢单线的OPGW断股修复方案为：若外层断1-6股，可以采用铝包钢补修条修补；若外层断股数量大于6股，建议临时修补后更换OPGW。
不等径、不同材质结构：
对于不等径、不同材质结构的OPGW，以外层为40％导电率的铝包钢单线的典型结构(OPGW-24B1-98[77.5；70.0])举例分析断股修复方案。断股承载面积和强度分析见表4。
表4 OPGW-24B1-98[77.5；70.0]断股承载面积和强度分析
根据表4，对于不等径、不同材质结构，外层为40％导电率的铝包钢线的OPGW断股修复方案为：若外层断1-6股，可以采用铝包钢补修条修补；若外层断股数量大于6股，建议临时修补后更换OPGW。
(3)外层为30％导电率铝包钢单线OPGW断股修复方法
等径、同材质结构：
对于等径、同材质结构的OPGW，以外层为30％导电率的铝包钢线的OPGW典型结构(OPGW-24B1-120[94.5；95.0])举例分析断股修复方案。断股承载面积和强度分析见表5。
表5 OPGW-24B1-120[94.5；95.0]断股承载面积和强度分析
根据表5，对于等径、同材质结构，外层为30％导电率的铝包钢线的OPGW断股修复方案为：若外层断1-4股，可以采用铝包钢补修条修补；若外层断股数量大于4股，建议临时修补后更换OPGW。
等径、不同材质结构：
对于等径、不同材质结构的OPGW，以外层为30％导电率的铝包钢线的OPGW典型结构(OPGW-24B1-120[111.1；87.0])举例分析断股修复方案。断股承载面积和强度分析见表6。
表6 OPGW-24B1-120[111.1；87.0]断股承载面积和强度分析
根据表6，对于等径、不同材质结构，外层为30％导电率的铝包钢线的OPGW断股修复方案为：若外层断1-6股，可以采用铝包钢补修条修补；若外层断股数量大于6股，建议临时修补后更换OPGW。
不等径、不同材质结构：
对于不等径、不同材质结构的OPGW，以外层为30％导电率的铝包钢单线的典型结构(OPGW-24B1-98[89.6；58.6])举例分析断股修复方案。断股承载面积和强度分析见表7。
表7 OPGW-24B1-98[89.6；58.6]断股承载面积和强度分析
根据表7，对于等径、不同材质结构，外层为30％导电率的铝包钢线的OPGW断股修复方案为：若外层断1-5股，可以采用铝包钢补修条修补；若外层断股数量大于5股，建议临时修补后更换OPGW。
(4)外层为20％导电率的铝包钢线OPGW断股修复方法
等径、同材质结构：
对于等径、同材质结构的OPGW，以外层为20％导电率的铝包钢线的OPGW典型结构(OPGW-36B1-130[154.6；85.0])举例分析断股修复方案。断股承载面积和强度分析见表8。
表8 OPGW-36B1-130[154.6；85.0]断股承载面积和强度分析
根据表8，对于等径、同材质结构，外层为20％导电率的铝包钢线的OPGW断股修复方案为：若外层断1-4股，可以采用铝包钢补修条修补；若外层断股数量大于4股，建议临时修补后更换OPGW。
不等径、同材质结构：
对于不等径、同材质结构的OPGW，以外层为20％导电率的铝包钢线的OPGW典型结构(OPGW-24B1-98[117.7；46.5])举例分析断股修复方案。断股承载面积和强度分析见表9。
表9 OPGW-24B1-98[117.7；46.5]断股承载面积和强度分析
根据表9，对于不等径结构，外层为20％导电率的铝包钢线的OPGW断股修复方案为：若外层断1-4股，可以采用铝包钢补修条修补；若外层断股数量大于4股，建议临时修补后更换OPGW。
(1)在修补前查看光缆断股处，光纤单元是否有损坏，同时用OTDR或光功率计对故障线路进行测试，确定其中光纤的衰减变化没有受到影响；
(2)查看光缆结构型式，重点关注外层单丝情况，对应结构特性及外层单丝断股数量，确定是否永久修复还是临时修复后更换OPGW；
(3)确保光纤单元无损坏且满足永久修复条件后，根据OPGW破损情况，若最外层单丝已经断裂并松弛下落，安装前要将松弛的股线尽量旋回到原来的位置，并暂时用胶带固定；
(4)用砂纸将修补条安装区域(破损点两侧)的OPGW外表面打磨干净(胶布处无需处理)，去掉氧化层，并在上面均匀涂抹导电膏，处理长度应不低于安装预绞丝补修条的长度；
(5)安装预绞丝修补条；
取一组3根预绞丝，将涂有颜色标志的预绞丝中心位置与OPGW故障断股处中间位置对齐，由中间向OPGW两侧紧密缠绕，用力均匀适度，先缠绕到一定长度，所述长度确保已经固定住OPGW断股部位并且不会滑脱；按照第一组的方法，安装剩余的所有预绞丝修补条；
取第2组预绞丝对齐中心位置后按同样的方法缠绕，注意两组预绞丝之间要结合紧密，不留缝隙，同时保证预绞丝修补条应与OPGW紧密接触；
4组预绞丝缠绕到一定长度，所述长度确保已经固定住OPGW断股部位并且不会滑脱后，再依次缠绕直到预绞丝端头；缠绕预绞丝时，端头部位不能变形，否则无法使所有预绞丝握紧光缆；
(6)OPGW断股修复后，在预绞丝端头部位的光缆上用颜色做出标记，以便于巡视、观察预绞丝和其内部断股处的运行状况，及早发现，消除隐患。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员尽管参照上述实施例应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)判断所述光纤复合架空地线的外层材料的类型；
(2)通过所述外层材料的类型和所述光纤复合架空地线的外层断股数量对所述光纤复合架空地线进行修补；
所述修补包括通过铝包钢补修条进行修补，或通过铝包钢补修条临时修补后等线路停电时更换所述光纤复合架空地线；
所述步骤(1)中的外层材料类型包括铝合金单线、导电率为40％的铝包钢单线、导电率为30％的铝包钢单线和导电率为20％的铝包钢单线；
当所述外层材料类型为导电率为30％的铝包钢单线时，所述铝包钢单线包括直径与材质均相同的铝包钢单线、直径相同材质不同的铝包钢单线和直径与材质均不同的铝包钢单线；
当所述外层材料类型为导电率为30％的直径与材质均不同的铝包钢单线，若外层断股1-5股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股大于5股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线；
当所述外层材料类型为导电率为20％的铝包钢单线时，所述铝包钢单线包括直径与材质均相同的铝包钢单线和直径不同材质相同的铝包钢单线；
当所述外层材料类型为导电率为20％的直径与材质均相同的铝包钢单线时，若外层断股1-4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股数量大于4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线；
当所述外层材料类型为导电率为20％的直径不同材质相同的铝包钢单线，若外层断股1-4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股数量大于4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线；
当所述外层材料类型为导电率为40％的铝包钢单线时，所述铝包钢单线包括直径与材质均相同的铝包钢单线、直径相同材质不同的铝包钢单线和直径与材质均不同的铝包钢单线；
当所述外层材料类型为导电率为30％的直径与材质均相同的铝包钢单线时，若外层断股1-4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股数量大于4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线；
当所述外层材料类型为导电率为30％的直径相同材质不同的铝包钢单线时，若外层断股1-6股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股大于6股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
2.如权利要求1所述的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，其特征在于：当所述外层材料类型为铝合金单线时，若外层断股1-2股，则采用所述步骤(2)中铝包钢补修条进行修补；
若外层断股大于2股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
3.如权利要求1所述的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，其特征在于：当所述外层材料类型为导电率为40％的直径与材质均相同的铝包钢单线时，若外层断股1-4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股数量大于4股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
4.如权利要求1所述的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，其特征在于：当所述外层材料类型为导电率为40％的直径相同材质不同的铝包钢单线时，若外层断股1-6股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股大于6股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
5.如权利要求1所述的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，其特征在于：当所述外层材料类型为导电率为40％的直径与材质均不同的铝包钢单线，若外层断股1-6股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条进行修补；
若外层断股大于6股，则采用所述步骤(2)中的铝包钢补修条临时修补后，等线路停电时更换所述光纤复合架空地线。
6.如权利要求1-5任意一项所述的一种光纤复合架空地线断股的永久修复方法，其特征在于：所述修复过程包括以下步骤：
(1)在修补前查看光缆断股处，光纤单元是否有损坏，同时用光时域反射仪OTDR或光功率计对故障输电线路进行测试，确定其中光纤的衰减变化没有受到影响；
(2)查看光缆结构型式，根据对应光缆结构特性及外层单丝断股数量，确定修复方式；
(3)确保光纤单元无损坏且满足永久修复条件后，当光纤复合架空地线的最外层单丝已经断裂并松弛下落，安装前要将松弛的股线旋回到原来的位置，并用胶带固定；
(4)用砂纸将修补条安装区域的光纤复合架空地线外表面打磨干净，去掉氧化层，并在上面均匀涂抹导电膏，涂抹长度应不低于安装预绞丝补修条的长度；
(5)安装预绞丝修补条；
将涂有颜色标志的预绞丝中心位置与光纤复合架空地线故障断股处中间位置对齐，由中间向光纤复合架空地线两侧紧密缠绕；
(6)光纤复合架空地线断股修复后，在预绞丝端头部位的光缆上用颜色做出标记。
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| OPGW断股原因分析及修复探讨;陈飞鹏;《广东输电与变电技术》;20081110;第47页第2段至第48页最后1段 * |
| 输电线路OPGW断股修复性能和方法研究;冯学斌，戚力，彦王鹏;《电气应用》;20131231;第398页第2栏第1段至第400页第2栏第2段 * |
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