杨厚祥
(国网湖北省电力公司黄石供电公司信通分公司湖北省435000)
摘要:电力系统中的电力通信部分,随着科技的不断发展,各种光缆的出现和应用随处而生,特别是OPGW光缆基于其良好的稳定性、可靠性在电力部门得到大力推广应用。然而,经过上十年来的运行发现其稳定性和可靠性有所下滑,经常发生一些因OPGW光缆烧损中断而造成重要业务甚至是电网停运的情况。本论文就OPGW光缆性能及可靠性下降的现象来查找原因及解决方法进行如下阐述。
关键词:OPGW光缆;三点接地;感应电;静电屏蔽;尖端放电
一、高压线防护
OPGW地线就是电力线路的防雷接地线即:地线,确保电力线路不被雷电击坏,一定有一套完整的接地要求,如图一所示:
这种龙门架OPGW地线光缆烧断现象最多,这是由于雷电在龙门架没有泄流连接点,只能通过OPGW地线引下线碰到接地引下线连接点泄流,此处泄流很大,加上尖端放电,OPGW地线当然会被烧断。
1.1尖端放电
在静电感应当中,我们知道带电导体处于平衡状态时,导体内部合成场强为零。说明导体内部没有电荷,电荷都分布在导体表面上。在规则的带电导体,如球形带电体上电荷分布是均匀的,不规则的带电导体,电荷分布是不均匀的,在表面弯曲越大处,电荷分布越密,在尖端电荷最密。
当带电导体感应电荷很多,导体周围电场就会很强,与周围物体形成电位差,当导体周围电场达到一定强度时,与周围物体形成电位差就很高,形成放电现象。
由于导体尖端电荷最密,导体尖端周围电场最强,与周围物体形成电位差也就最高,导体尖端也就是最容易对周围物体形成放电,这种尖端放电现象,称为尖端放电。
2、当电力线路运行几年以后,龙门架接地连接点和线路铁塔接地连接点由于锈蚀,使之接触截面变小或者说接触点电阻变大,线路铁塔接地连接点锈蚀一定比龙门架接地连接点锈蚀严重,更容易引起雷电流更大的流向龙门架接地电阻。此时龙门架OPGW地线顶端虽然按照要求接地,一大部分电流通过龙门架接地电阻泄流,但此时如果在龙门架处OPGW地线引下线碰到接地引下线时,形成尖端放电,雷电流就会有一部分流过此点,此点由于截面小,足以使OPGW地线发热烧断或部分烧断。如图三所示:
2.1静电感应
当导体受到外电场作用时,导体中的自由电子在电场力的作用下,就要作有规则的移动,引起电荷的重新分布。这种由于外电场的影响,使导体中电荷重新分布的现象,叫做静电感应现象。
2.2静电屏蔽
利用静电感应原理,采用接地金属罩来隔离静电场的相互影响,叫做静电屏蔽。
2.2.1使物体不受外电场的影响:
利用金属在静电平衡状态时内部无电场存在这一特性,可以将电场屏蔽起来。例如,将空心导体放在电场中时,电力线将垂直终止于导体的表面上,不能穿过导体进入内部,因此,放在导体内部的物体,不会受到任何电场的影响。
2.2.2内部带电体不影响外部:
上面所说的屏蔽方法,可以使外部电场不影响金属罩的内部,但如果在金属罩内部有带电体,则金属罩的内部表面上将感应负电荷,而罩的外表面将产生等量的感应正电荷。若再将金属罩接地,则罩外的正电荷将和从地上来的负电荷中和,罩外的电力线也同时消失,这样金属罩内的带电体就对罩外不发生影响了。所以,接地的金属罩可以同时使内部、外部电场互不影响。
有时,用闭合的金属网就已经能够起到足够的静电屏蔽作用了。
三、OPGW地线龙门架接地要求(三点接地)
1、龙门架OPGW地线顶端按照要求接地:用大于OPGW地线截面5倍以上的2mm厚的金属片,缠绕OPGW地线,再用金属夹固定接入龙门架顶端接地点;
2、在OPGW地线引下线中端用大于OPGW地线截面5倍以上的2mm厚的金属片,缠绕OPGW地线,再用金属夹固定用同样粗的金属导线接入龙门架接地引下线就近接地;
3、在OPGW接头盒处,用同样粗的金属导线接入龙门架接地引下线就近接地;
4、除以上OPGW地线在龙门架三点接地要求外,OPGW地线引下线不得碰到接地引下线,避免形成尖端放电。如图四所示:
参考文献
[1]Q/GDW758-2012《国家电网公司企业标准电力系统通信光缆安装工艺规范》.
[2]通信兵技师专业教材《电工学》.