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[科普中国]-复合光缆地线

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复合光缆地线,或称光纤复合架空地线(Optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)是一种利用输电线路构成的线,通常是由电力公司所使用。这种线同时达到接地及通讯的目的。OPGW线包含一个管状结构内含一或多条光缆,而外围由钢及铝组成。复合光缆地线架设在超高压电塔的最顶端。其导电部分提供接地的功能,当作被雷击的保护屏障。而在内部的光缆则提供高速资料传输的功能,其资料传输可供电力系统自身保护及控制的作用,或者用来传输语音及资料,再或者可以出租给电信业者作骨干。

简介复合光缆地线,或称光纤复合架空地线(Optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)是一种利用输电线路构成的线,通常是由电力公司所使用。这种线同时达到接地及通讯的目的。OPGW线包含一个管状结构内含一或多条光缆,而外围由钢及铝组成。复合光缆地线架设在超高压电塔的最顶端。其导电部分提供接地的功能,当作被雷击的保护屏障。而在内部的光缆则提供高速资料传输的功能,其资料传输可供电力系统自身保护及控制的作用,或者用来传输语音及资料,再或者可以出租给电信业者作骨干。

光缆本身是绝缘体,因此不受电力传送及雷击的影响。典型的OPGW线内含低传输损耗的单模光纤,达到远距高速传输的目的。而OPGW外在性质与ACSR线类似,用于高压电塔最上方作为架空地线。OPGW比埋设在地下的光缆较有优势如下。架设成本较低。埋设在地下的光缆容易因路面施工挖掘而被挖断,OPGW较不会有这种问题。

电力公司除了自身内部通信所需之外,可能架设更多的OPGW线路以便未来所需,或者出租给电信业者。出租所得对电力公司也是一笔不小的收入。不过,电力公司仍是有使用的优先权。

低压输配电线路也可能使用OPGW线来做为通讯用途,但电力公司也可能使用ADSS(all-dielectric self-supporting)线。这种线比较类似于电话或有线电视的配线。1

输电系统输电系统Power Transmission System)是指由发电厂传输电力到配电系统之间的系统,主要由高压电缆、铁塔(或水泥杆、木杆)及多组变电所组成。借由提高电力传输过程中的电压,降低传输时的功率损耗。

系统需求安全性(Safety)

可靠性(Reliability)

在可靠性之考量上,配电系统供应每个用户通常为单一回路送电。

在输电系统,发电厂或变电所由于供应的区域较广,因此会采用多回路或者环路供电方式。

类似多回路送电之设计上,还要考量其中任何一回路或者两回路故障断电或停电维修时,不会造成下游的用户停电、上游的电厂跳机、仅存的线路过载,这种考量称之为N-1或N-2设计。

有些变电所或变压器的设置也有N-1的考量。

初期费用(First Cost)

输电系统兴建的初期费用,架空输电线路之用地取得日益困难、成本日增,地下电缆则兴建成本约为架空输电线路之10倍。

操作简化(Simplicity of Operation)

电压调整率(Voltage Spread),或负载平衡(Load balancing)

维护(Maintenance)

扩充(Expansion)2

接地在电机工程学里,接地这术语,依著不同的应用领域,有几种意思。接地是电路内部的一个电位参考点。从这参考点,可以测量其它电位。接地也可以被认为是电流的一个共同回归路径(称为地回电路地回路),或是与大地的一个直接有形的连接。

因为下述几个理由,电机工程师会将电路连接到接地:

当绝缘体损坏时,易与外界接触部件,会因为累积电荷,而使得电位升高。为了安全目的,主要电力设备必须连接到接地。

保护电路的绝缘体,会因过量的电位而遭到的损坏。所以,必须限制电路与大地之间电位升高。

当处理易燃物或修理电子仪器时,静电很容易会引燃易燃物或损坏电子仪器。因此,必须限制静电的增长。

有些电报器材或电力传输电路会使用大地为导体(称为地回幻路(phantom loop))。这样,可以省去安装另外一条导线为回程导体的费用。

为了测量目的,将大地当做一个固定参考电位。根据这个参考电位,可以测量出来其它的电位。为了保持参考电位为零,一个电气接地系统应该拥有足够的电流载流能力

在电子电路理论里,接地通常被理想化为一个无穷电荷电源或电荷吸收槽,可以无限制的吸收电流,同时保持电位不变。2

通信通信是发送者通过某种媒体以某种格式来传递信息到收信者以达致某个目的。在古代,人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警、符号、语言、眼神、触碰等方式进行信息传递。到了今天,随着科技水平的飞速发展,通信基本完全利用有线或无线电完成,相继出现了有线电话、固定电话、无线电话、手机、互联网甚至视频电话等各种通信方式。通信技术拉近了人与人之间的距离,提高了通信的效率,深刻的改变了人类的通信。2

相关三相交流电

高压直流输电

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学