ADSS与OPGW — 选择决定项目成本、周期和风险:
核心要点: ADSS(全介质自承式)光缆和OPGW(光纤复合地线)服务于相同的基本目的——将光纤通信集成到高压输电基础设施中——但两者不可互换。OPGW替代现有的屏蔽/地线,因此在现有线路上安装需要停电。ADSS因全介质且自承式,安装在相导线下方,可在带电线路上无需停电安装。对于存量电网通信升级——特别是对于结构加固不切实际的陈旧塔杆线路——ADSS通常是更快、更低成本和更低风险的选择。对于需要地线的新建输电线路建设,OPGW将两个功能集成到一根光缆中,是自然的选择。
OPGW:新建线路的双重功能主力
OPGW在单根光缆中结合两个功能:它充当架空屏蔽线,保护相导线免受雷击,同时承载用于通信的光纤。光缆结构将不锈钢松套管(内含光纤)嵌入绞合铝包钢或铝合金外层中。金属外层既为故障电流提供电气连续性,又为冰/风载荷提供机械强度。
OPGW是新建输电线路项目的默认选择,因为无论如何都需要屏蔽线——向其添加光纤仅需极小的增量成本。在需要极大跨度(>2000米)或极端冰荷载需要钢增强结构更高抗拉强度的地方,也首选OPGW。
ADSS:存量升级的改造冠军
ADSS光缆没有金属组件——加强件是芳纶纱,护套是聚乙烯或防电痕材料。这种全介质结构为存量(现有线路)升级提供三个关键优势:
- 无需停电: ADSS安装在带电线路的相导线下方。无需断电,无需与电网运营商协调线路停电,对电力输送收入无影响。
- 无塔材载荷危机: OPGW安装通常需要更换现有的地线尖——而新OPGW可能比原线更重,可能超过塔材的设计载荷能力。ADSS连接到最低横臂下方的塔身,通常位于具有备用结构容量的位置。
- 无需接地工程: OPGW需要在每座塔处进行连接和接地。ADSS无需接地——节省大量人工和材料。
决策树:ADSS还是OPGW?
回答这四个问题以缩小选择范围:
- 这是新建输电线路还是现有线路?
→ 新建线路:OPGW(双重功能屏蔽线)。现有线路:进入问题2。 - 能否在项目时间表内获得计划停电?
→ 是且塔材载荷容量足够:可考虑OPGW。否或不确定:ADSS是明确路径。 - 塔材是否为40年以上的旧塔,钢材状况未知?
→ 是:强烈推荐ADSS。在老化的塔材上增加地线尖重量存在结构风险。在塔身处连接ADSS要求较低。 - 线路电压是否≥110 kV?
→ 是:ADSS必须使用AT护套并考虑电场仿真以优化连接点。AT护套是强制性要求——切勿在这方面妥协。
并列对比
| 标准 | ADSS | OPGW |
|---|---|---|
| 结构 | 全介质(芳纶+聚合物) | 金属(铝包钢+光纤) |
| 典型光纤芯数 | 2–144(可扩展至288) | 12–96(受管空间限制) |
| 安装停电要求 | 无需——带电安装 | 需要——替换现有屏蔽线 |
| 塔材载荷影响 | 低——安装在相线下方 | 中到高——替换地线尖 |
| 防雷保护 | 无(位于相线下方区域) | 主要屏蔽线功能 |
| 接地要求 | 无 | 每座塔连接和接地 |
| 最大实用跨度 | 约2500米(定制设计) | 3000+米(钢强度) |
| 电痕风险 | 是,在≥110 kV时(通过AT护套缓解) | 无(金属、等电位) |
| 相对成本(已安装) | 约OPGW改造的60–80% | 100%(新建基线) |
实际选型场景
场景: 一条1978年建设的220 kV、85公里输电线路。电力公司需要增加SCADA和保护继电器通信。塔材为格构式钢结构,部分可见表面腐蚀。由于电网可靠性要求,该线路每年无法停运超过4小时。
分析:
- 老旧塔材→地线尖处的结构容量不确定。完整的塔材分析会增加6–12个月和大量工程成本。
- 停电限制→OPGW安装需要多次8–12小时停电,这在4小时年度窗口内是不可能的。
- 结论: ADSS是唯一可行的选择。安装在最低相线下方的塔身处,使用双护套AT光缆并进行完整的电场仿真以优化连接点。
场景2: 新建400 kV、120公里双回输电线路正在建设中。根据设计规范,地线用于防雷保护。塔材结构为新建,设计时留有充足的备用容量。
结论: OPGW是显而易见的选择。在立塔期间,每个回路安装一根OPGW光缆(或一根OPGW+一根常规地线)。通信功能零增量成本。
常见问题
问:我可以在新建输电线路上使用ADSS而不是OPGW吗?
答:技术上可以,但很少经济。新线路无论如何都需要地线/屏蔽线,而OPGW以极小的增量成本满足两个角色。ADSS将是额外的光缆,增加成本而不替代任何所需功能。例外情况:如果线路处于OPGW接头/熔接接入特别困难的区域(如极端山地地形),塔身处的ADSS可能简化物流。
问:ADSS和OPGW可以同一条线路上共存吗?
答:可以。一些电力公司运行OPGW作为屏蔽线,ADSS作为第二光纤路由以实现冗余或为不同的网络运营商服务。光缆占据不同的塔材区域(尖部与塔身),互不干扰。中泰光缆供应两种光缆类型,并可协调双光缆部署的设计。
问:ADSS和OPGW之间有什么硬件差异?
答:硬件系列基本分离。ADSS使用为聚合物护套光缆设计的悬垂线夹和带预绞丝的耐张线夹。OPGW使用额定用于光缆短路电流容量的金属悬垂和耐张线夹。两者均可从中泰光缆获得作为完整硬件套件。
