광학 접지 와이어 (OPGW) 란 무엇입니까? - 완전한 가이드

광학 접지선 (OPGW)는 접지 및 통신의 기능을 결합한 현대 전력 변속기 시스템의 중요한 구성 요소입니다. 이 포괄적 인 가이드는 OPGW 기술, 응용 프로그램 및 전원 유틸리티 및 통신 네트워크에 대한 이점에 대해 알아야 할 모든 것을 설명합니다.

광학 접지 와이어 이해

OPGW는 전력 전송 라인의 접지 와이어와 임베디드 광 섬유를 통한 통신 매체 역할을하는 이중 목적 케이블입니다. 광섬유 통신 기능을 추가하면서 오버 헤드 전송 라인의 기존 정적/실드 와이어를 대체합니다.

일반적인 OPGW 케이블은 다음으로 구성됩니다.

• 전기 전도성을위한 외부 알루미늄 또는 알루미늄 합금 층
• 광 섬유를 함유 한 스테인레스 스틸 또는 알루미늄 튜브
• 기계적지지를위한 고강도 강철 와이어
• 데이터 전송을위한 다중 광섬유 (일반적으로 12-144)

전원 시스템에서 OPGW의 작동 방식

OPGW는 전력 전송 네트워크에서 두 가지 주요 기능을 수행합니다.

1. 번개 보호 : 변속기 타워 상단에 설치된 OPGW는 번개 타격에 대한 방패를 제공하여 단계 도체가 직접 조회로부터 보호합니다.
2. 결함 전류 운반 : 시스템 결함 중에 OPGW는 결함 전류를 접지로 안전하게 수행합니다.
3. 데이터 커뮤니케이션 : 임베디드 광 섬유는 SCADA 시스템, 보호 릴레이 및 통신 서비스에 대한 고속 데이터 전송을 가능하게합니다.

OPGW 건설의 유형

사용 가능한 몇 가지 OPGW 설계 구성이 있습니다.

OPGW의 주요 장점

OPGW는 전력 유틸리티 및 커뮤니케이션 제공 업체에게 다양한 혜택을 제공합니다.

향상된 시스템 보호

OPGW의 강력한 구조는 기존의 지상 와이어에 비해 우수한 번개 보호 기능을 제공합니다. 금속 성분은 위상 도체를 직접 파업으로부터 보호하면서 신뢰할 수있는 결함 전류 전도를 보장합니다.

신뢰할 수있는 커뮤니케이션 인프라

OPGW는 전자기 간섭 (EMI)에 면역 된 안전한 통신 채널을 만듭니다.

• 보호 계전기 신호
• SCADA 시스템 통신
• 변전소 자동화
• 텔레비전 방지 체계

비용 효율적인 솔루션

OPGW는 단일 케이블의 접지 및 통신 기능을 결합하여 별도의 통신 인프라가 필요하지 않습니다. 이로 인해 상당한 비용 절감이 발생합니다.

• 설치 비용
• 도로의 권리 획득
• 유지 보수 작업

OPGW 기술 사양

프로젝트를 위해 OPGW를 선택할 때 엔지니어는 몇 가지 기술 매개 변수를 고려해야합니다.

전기 특성

• DC 저항 : 알루미늄 함량에 따라 일반적으로 0.05-0.5 옴/km
• 단락 용량 : 결함 전류 크기 및 지속 시간에 따라 계산됩니다
• 유도 커플 링 : 병렬 회로에서 통신 성능에 영향을 미칩니다

기계적 특성

• 파손 부하 : 디자인에 따라 30 kN에서 200 kN 범위
• 무게: 일반적으로 크기와 재료에 따라 200-1000 kg/km
• 지름: 보통 8-20 mm
• 최대 장력 : 타워 로딩 요구 사항과 일치하도록 설계되었습니다

광섬유 파라미터

• 섬유 수 : 일반적으로 12-144 섬유
• 섬유 유형 : 일반적으로 G.652.D 단일 모드 섬유
• 감쇠: 1310 nm에서 ≤ 0.22 db/km, 1550 nm에서 ≤ 0.36 db/km
• 온도 범위 : -40 ° C ~ 80 ° C 작동

OPGW 설치 고려 사항

OPGW 성능과 수명에 적절한 설치가 중요합니다. 주요 요인은 다음과 같습니다.

스트링 프로세스

OPGW 설치는 기존의 지상 와이어와 유사한 절차를 따르지만 추가 예방 조치를 취합니다.

• 최대 인장 부하를 초과하지 않도록 적절한 텐션 장비를 사용하십시오.
• 최소 굽힘 반경 유지 (일반적으로 30 × 케이블 직경)
• 비금속 시브와 함께 적절한 스트링 블록을 사용하십시오
• OTDR 테스트를 통해 설치하는 동안 섬유 무결성을 모니터링하십시오

처짐 및 장력 계산

정확한 SAG- 텐션 계산은 다음에 필수적입니다.

• 위상 도체에 대한 적절한 통관을 보장합니다
• 과도한 타워 하중을 방지합니다
• 온도 변화에 대한 섬유 성능 유지

연결 및 종료

OPGW 연결에 특별한주의를 기울여야합니다.

• OPGW 디자인과 일치하는 적절한 데드 엔드 피팅을 사용하십시오
• Aeolian 진동이 발생하기 쉬운 지역에 진동 댐퍼를 설치하십시오
• 각 타워에 OPGW를 올바르게 접지하십시오
• 수분 유입을 방지하기 위해 섬유 스플 라이스 폐쇄를 밀봉하십시오

OPGW 유지 보수 및 테스트

정기 유지 보수는 장기 OPGW 성능을 보장합니다.

육안 검사

정기적 인 시각적 검사는 다음을 검사해야합니다.

• 하드웨어 상태 (클램프, 댐퍼, 스페이서)
• 금속 성분의 부식 징후
• 외부 요인의 손상 (새, 떨어지는 물체)
• 긴장 문제를 나타낼 수있는 SAG 변형

광섬유 테스트

정기적 인 섬유 테스트는 다음이 포함됩니다.

• OTDR 테스트 : 섬유 감쇠를 측정하고 결함을 찾습니다
• 삽입 손실 테스트 : 엔드 투 엔드 링크 손실을 확인합니다
• 색수 분산 : 고속 시스템에 중요합니다

전기 테스트

• 전기 경로의 연속성 테스트
• 지상 저항 측정
• 부식 잠재적 평가

OPGW 대 대체 솔루션

OPGW가 다른 커뮤니케이션 솔루션과 어떻게 비교되는지 이해하면 정보에 입각 한 결정을 내리는 데 도움이됩니다.

OPGW vs. ADSS (모든 유전체 자체 지원)

• ADSS는 접지 기능을 제공하지 않습니다
• ADSS는 타워에 별도의 부착 지점이 필요합니다
• OPGW는 더 나은 번개 보호를 제공합니다
• 더 낮은 전압 분포 시스템에서 ADS가 바람직 할 수 있습니다

OPGW 대 지하 섬유

• OPGW는 기존 전송 인프라를 사용합니다
• 지하 섬유의 설치 비용이 더 높습니다
• OPGW는 날씨 이벤트에 더 취약합니다
• 지하는 더 많은 라우팅 유연성을 제공합니다

OPGW 대 무선 통신

• OPGW는 더 높은 대역폭 용량을 제공합니다
• 간섭에 더 취약한 무선
• OPGW의 대기 시간이 낮습니다
• 원격 영역에 더 쉽게 배포하기 쉽습니다

OPGW 기술의 미래 트렌드

OPGW 시장은 몇 가지 새로운 트렌드로 계속 발전하고 있습니다.

더 높은 섬유 수 설계

대역폭에 대한 수요가 증가하면 OPGW의 개발이 다음과 같습니다.

• 288 파이버 및 더 높은 구성
• 공간 효율적인 섬유 포장
• 멀티 코어 섬유 기술

개선 된 재료

• 강도가 높은 경량 알루미늄 합금
• 부식 방지 코팅
• 중량 감소를위한 복합 재료

스마트 그리드 통합

OPGW는 다음을 활성화하여 스마트 그리드 구현에서 중요한 역할을합니다.

• PHASOR 측정 장치 (PMU) 통신
• 분산 자동화
• 고급 계량 인프라 백홀

결론

OPGW (Optical Ground Wire)는 안정적인 오버 헤드 라인 보호를 강력한 통신 기능과 결합하려는 유틸리티를위한 최적의 솔루션을 나타냅니다. 이중 기능은 전원 네트워크에서 고속 데이터 전송에 대한 증가하는 수요를 충족시키면서 비용 절감을 제공합니다. 전송 시스템이 더 똑똑한 그리드와 높은 신뢰성 요구 사항으로 발전함에 따라 OPGW는 전 세계 전력 인프라에서 계속 중요한 역할을 할 것입니다.

OPGW 배포를 계획 할 때는 기술 사양, 설치 관행 및 유지 보수 요구 사항을 신중하게 고려하면 케이블의 서비스 수명 전반에 걸쳐 최적의 성능을 보장합니다. 적절한 설계 및 구현을 통해 OPGW 시스템은 전력 보호 및 통신 요구에 모두 신뢰할 수있는 서비스를 제공 할 수 있습니다.