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新一代智能变电站用预制光缆应用研究

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vdianwang 发表于 2021-10-8 07:40:51 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
1[size=1em]研究背景

目前,国内智能变电站的建设和改造工程正如火如荼,平均每个月都有数座新站以及改造站的建设工程在实施。变电站中光缆敷设熔接存在的可靠性低、施工周期长、施工环境不可控等问题,严重迟滞了工程交付。

2[size=1em]传统智能变电站光缆敷设存在的痛点
[size=1em]

传统的智能变电站中,光缆敷设常采用熔接的方式进行:机柜内采用“ODF光纤配线箱+光纤跳线”,室外机柜与室内机柜之间敷设多芯光缆,光缆两端与光纤配线箱内的预留光纤进行熔接。

按照传统的耗材购买配置、采用传统的铺设工艺,光缆的敷设连接存在以下缺点和不足:

1)熔接光纤的工人需要单独招募,增加管理流程。

2)光纤熔接比较脆弱,可靠性较差。

3)光纤熔接的施工周期和调试周期较长,影响工程进度。

4)光纤熔接后线缆的布设没有一个合理的解决办法,现场的布线凌乱、不美观。

为了解决光缆熔接造成的产品问题,提出了预制光缆组件连接方案

3[size=1em]预制光缆组件介绍

预制光缆组件连接解决方案,即在工厂生产时,在多芯光缆的两端预先制好多芯集成的光纤连接器插头,在智能变电站的屏柜中安装与插头对应的多芯集成光纤连接器插座,只需将光缆引入端的插头与屏柜中插座对插,即可完成光路的对接。


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与传统采用光纤熔接的方案相比,多芯预制光缆组件具有以下应用特点:

1) 产品可批量化生产;

2)关键性能指标在出厂前100%检测,保证了产品质量;

3)在现场连接实现即插即用;

4)产品可达IP67防护等级,即使在暴雨、沙尘等极为恶劣的环境中仍可正常工作;

5)可以使屏柜内节省出大量的空间,使整个柜内布置清爽而整洁。


根据使用环境不同,可以分为室外光缆组件、室内光缆组件、室内跳线组件3种。

1)室外光缆组件:用于建筑物外的光缆组件,需能经受风吹日晒天寒地冻。应具有耐压、耐腐蚀、抗拉等一些机械、环境特性。

2)室内光缆组件:用于室内的光缆组件,需具有耐火阻燃、抗拉、柔软等外在特点。

3)室内跳线:指跳线两端插头均为常规活动连接器插头,主要用于柜内各设备的互联。该类型预制光缆组件在通讯领域以及柜内设备间已有大批量应用。

[size=1em]4多芯预制光纤连接器

为了减小设备面板上光纤连接器的开孔尺寸,同时便于多次插拔及可靠连接等要求,多芯光纤连接器推荐选用圆形多芯光纤连接器。

圆形多芯光纤连接器应具备以下主要特点:

1)连接器应为系列化产品,符合国家或国际标准接口尺寸和节点排列,便于扩容和互换;

2)连接器应能快速插拔,可靠连接,连接到位后应具备锁紧功能,螺纹连接器应具备防松功能;

3)连接器应有防尘设计;

4)连接器应有尾部附件,增强光缆组件整体的抗拉、抗拖拽性能;

5)连接器应有防呆、防误插设计,在物理结构上避免因同一面板上安装有多个规格相同的连接器而发生的误插现象;

6)连接器壳体应具备多种材质及镀层,满足不同环境下的使用要求;

7)当连接器用于室外环境时,应满足外壳防护等级IP67;如使用在室内环境,则应满足外壳防护等级IP65;

8)连接器应具有优秀的抗振动、耐冲击性能,保证产品的运输和抗震性能。

目前推荐选用外形结构尺寸符合GJB599A-Ⅲ系列的多芯圆形螺纹连接光纤连接器。结合变电站实际光缆使用情况,宜选用4芯、8芯、12芯和24芯4种接点产品。

5[size=1em]预制光缆组件应用

根据智能变电站光缆敷设应用位置不同,结合所接设备功能特点,预制光缆连接应用形式主要有以下几种:

1)柜内二次装置间连接宜采用跳纤;

2)室内屏柜间二次设备连接宜采用尾缆或软装光缆;

3)跨房间、跨场地屏柜间二次设备连接宜采用无金属、阻燃、多芯室外预制光缆;

4)箱内二次组合设备宜以箱为单位设置统一的免熔接光纤配线柜。


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[size=1em]6应用经验

通过对近40个智能变电站工程的应用情况统计,预制光缆工艺及连接器以直连或插接方式,实现了光缆在现场的模块化组装,大幅提高了光缆系统的建设效率和可靠性。其中宁夏汉东330kV智能变电站,预制光缆组件共计300余根,现场净敷设时间约6天,敷设工期大大缩短。因此,预制光缆组件方案不仅仅是在新一代智能变电站,也可以考虑在常规变电站中作为光纤熔接的替代方案。






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