Главная → Статьи → Грозозащитный трос ОКГТ/OPGW: устройство, назначение и отличие от ADSS
Анбик

Грозозащитный трос ОКГТ/OPGW: устройство, назначение и отличие от ADSS

Грозозащитный трос ОКГТ/OPGW: устройство, назначение и отличие от обычного оптического кабеля

Грозозащитный трос с оптическими волокнами — это специальная конструкция для воздушных линий электропередачи, которая одновременно выполняет две функции: работает как грозозащитный трос ВЛ и служит средой передачи данных. В международной практике такую конструкцию обозначают OPGW — Optical Ground Wire. В российской отраслевой терминологии широко используется сокращение ОКГТ — оптический кабель, встроенный в грозозащитный трос.

Такие линии применяются энергетическими компаниями для технологической связи, телемеханики, релейной защиты, диспетчеризации и передачи данных. Оптические волокна не подвержены электромагнитным помехам от токов, протекающих по фазным проводам, а металлическая часть ОКГТ обеспечивает механическую прочность и электрические функции грозотроса.

Содержание

Что такое ОКГТ и OPGW

ОКГТ — это оптический кабель, конструктивно объединенный с грозозащитным тросом воздушной линии электропередачи. Международное обозначение OPGW буквально означает «оптический заземляющий провод» или «оптический грозотрос».

ГОСТ Р 52266-2020 в справочной таблице сопоставляет международное OPGW с отраслевым обозначением ОКГТ и использует общее обозначение ОКВГ — оптический кабель, встроенный в грозозащитный трос ЛЭП.

В отличие от обычного подвесного оптического кабеля, ОКГТ является частью электросетевой инфраструктуры. Его параметры выбирают не только по количеству волокон и затуханию, но и по механическим нагрузкам, токам короткого замыкания, грозовым воздействиям и расчетным условиям конкретной ВЛ.

Зачем в грозотрос встраивают оптические волокна

Воздушные линии электропередачи образуют готовую протяженную инфраструктуру между подстанциями и узлами энергосистемы. Размещение оптических волокон внутри грозозащитного троса позволяет одновременно решить две задачи:

  • сохранить грозозащитную функцию верхнего троса ВЛ;
  • создать собственную высокоскоростную сеть связи вдоль трассы линии электропередачи.

Оптическое волокно диэлектрично и не воспринимает электромагнитные помехи так, как металлическая линия связи. Поэтому ВОЛС на ВЛ подходит для передачи технологических сигналов в условиях мощных электрических полей.

Две функции ОКГТ

Грозозащитная и электрическая функция

Грозотрос размещается выше фазных проводов и служит для перехвата части прямых ударов молнии. Через металлическую конструкцию ОКГТ также могут протекать токи короткого замыкания и наведенные токи. Именно поэтому его электрическая и термическая стойкость рассчитывается как для элемента ВЛ.

Телекоммуникационная функция

Внутри защищенного металлического модуля располагаются оптические волокна. По ним организуют цифровые каналы связи, телемеханику, передачу данных АСУ ТП, релейную защиту и другие технологические сервисы.

Как устроен грозозащитный трос с оптикой

Конкретная конструкция зависит от производителя и проекта, однако типовой ОКГТ включает:

  • одну или несколько металлических трубок или оптических модулей;
  • оптические волокна со свободной укладкой;
  • гидрофобный заполнитель или другие элементы влагозащиты;
  • повивы стальных, алюминиевых или алюминированных проволок;
  • элементы, обеспечивающие заданную механическую прочность и электрическую проводимость.

Металлический модуль защищает волокна от растяжения, давления, влаги и температуры. Свободная укладка волокон внутри трубки позволяет снизить передачу механической деформации от наружных повивов непосредственно на стекловолокно.

Основные варианты конструкции

В исходной статье упомянуты исполнения ОКГТ-Ц и ОКГТ-С. Такие обозначения действительно применяются российскими производителями и отраслевыми документами, но их не следует считать единственной международной классификацией.

  • Конструкция с центральной металлической трубкой. Оптические волокна размещаются в центральном герметичном модуле, вокруг которого выполняются один или несколько повивов металлических проволок.
  • Многокомпонентная или скрученная конструкция. В повиве могут использоваться одна или несколько металлических оптических трубок вместе с несущими проволоками.

Конструкция выбирается под требуемое число волокон, расчетную разрывную нагрузку, диаметр, массу, ток короткого замыкания и условия эксплуатации.

Как ОКГТ работает при молнии и коротком замыкании

ОКГТ должен выдерживать не только механическое натяжение, но и электрические воздействия. При коротком замыкании часть тока может протекать по грозозащитному тросу, вызывая его нагрев. Поэтому при проектировании нормируют допустимый ток и интеграл теплового воздействия.

Для OPGW существуют специальные испытания на воздействие токов короткого замыкания. В частности, IEC 60794-1-401 описывает метод короткого замыкания для OPGW, OPPC и присоединенных оптических кабелей. IEEE 1138-2021 охватывает механические, электрические, оптические и климатические требования к OPGW.

Важно понимать: ОКГТ не является отдельным молниеприемником здания. Он работает как грозозащитный трос конкретной воздушной линии и проектируется совместно с заземлением опор и всей схемой ВЛ.

Механические нагрузки на ОКГТ

Трос постоянно испытывает растягивающие нагрузки и воздействие окружающей среды. При выборе учитываются:

  • длина пролетов;
  • монтажное и эксплуатационное тяжение;
  • ветровая нагрузка;
  • гололед;
  • температурное изменение длины;
  • эолова вибрация и галопирование;
  • разрывная нагрузка;
  • допустимый радиус изгиба при монтаже.

Оптическая часть должна сохранять параметры передачи при расчетных механических воздействиях. Поэтому кабель, линейная арматура, муфты и схема подвеса проектируются как единый комплект.

Какие оптические волокна применяются

В магистральных ОКГТ обычно применяются одномодовые волокна, рассчитанные на большие расстояния и работу в телекоммуникационных окнах 1310 и 1550 нм. Количество волокон определяется проектом сети связи и резервом на развитие.

Исходная статья упоминает одно- и многомодовые варианты. Технически возможны разные типы волокон, однако для протяженных энергетических ВОЛС типовым выбором является одномодовое волокно.

ОКГТ, ADSS, ОКНН и ОКФП: в чем разница

ТипЧто представляет собойОсобенность
ОКГТ / OPGW Оптика встроена в грозозащитный трос Одновременно грозотрос и линия связи
ОКСН / ADSS Полностью диэлектрический самонесущий оптический кабель Не выполняет функцию грозотроса
ОКНН / OPAC Неметаллический кабель, прикрепляемый или навиваемый на провод/трос Использует существующий несущий элемент
ОКФП / OPPC Оптические волокна встроены в фазный провод Совмещает оптику и токоведущий фазный провод

Поэтому ADSS нельзя называть «видом ОКГТ»: это отдельный тип воздушного оптического кабеля. В российской нормативной практике эти типы перечисляются отдельно.

Линейная арматура и оптические муфты

Для подвеса ОКГТ применяются специализированные натяжные и поддерживающие зажимы, демпферы вибрации, спиральная арматура, заземляющие элементы и оптические муфты. Арматура должна быть совместима с диаметром, механическими и электрическими параметрами конкретного троса.

Муфты размещают в расчетных точках трассы и обеспечивают сварное соединение оптических волокон. При этом металлическая часть ОКГТ также должна быть корректно присоединена к системе заземления опоры в соответствии с проектом.

Заземление и уравнивание потенциалов

Грозозащитная функция ОКГТ неотделима от заземления опор и подстанционного оборудования. Электрическое соединение металлических элементов должно обеспечивать расчетный путь тока и соответствовать проекту ВЛ.

Внутри подстанций и телекоммуникационных узлов дополнительно организуют систему защитного заземления и уравнивания потенциалов для шкафов, стоек и металлических конструкций. Это уже отдельная система, которая не заменяет заземление самого ОКГТ, но должна быть согласована с общей электротехнической частью объекта.

Преимущества и ограничения ОКГТ

Преимущества

  • совмещение грозозащитной и телекоммуникационной функций;
  • высокая защищенность оптических волокон;
  • использование существующего коридора ВЛ;
  • устойчивость оптического канала к электромагнитным помехам;
  • труднодоступность линии для случайного повреждения и вандализма;
  • возможность организации протяженных магистральных каналов связи.

Ограничения

  • проектирование связано с расчетами ВЛ, а не только ВОЛС;
  • монтаж требует специализированной техники и квалифицированного персонала;
  • замена существующего грозотроса часто требует отключений и организационных мероприятий;
  • арматура и муфты должны быть подобраны под конкретную конструкцию;
  • ошибка в выборе механических или электрических параметров может повлиять на надежность ВЛ.

Какие параметры задают при выборе

  • класс напряжения ВЛ и схема грозозащиты;
  • количество и тип оптических волокон;
  • расчетная разрывная нагрузка и рабочее тяжение;
  • масса и наружный диаметр;
  • стрела провеса;
  • ветровой и гололедный районы;
  • электрическая проводимость;
  • стойкость к току короткого замыкания;
  • диапазон рабочих температур;
  • совместимость с натяжной и поддерживающей арматурой;
  • тип муфт и способ вывода оптического модуля.

Подбор ОКГТ выполняется проектной организацией на основании параметров конкретной воздушной линии. Это не тот тип кабеля, который корректно выбирать только по числу волокон и цене за метр.

Монтаж, испытания и приемка

До монтажа контролируют барабаны, длину, маркировку и оптические параметры. При раскатке необходимо соблюдать допустимые тяжения и радиусы изгиба, исключать повреждение металлических повивов и оптических модулей.

После монтажа выполняют оптические измерения, контролируют затухание и сварные соединения, а также проверяют монтаж арматуры и электрические соединения. Для ответственных линий сохраняют рефлектограммы как исходный эталон для последующей эксплуатации.

Что из связанного оборудования есть в «Анбик»

Важно: в открытом каталоге «Анбик» отдельной товарной позиции ОКГТ/OPGW на момент подготовки материала не найдено. Ниже приведены связанные решения для воздушных ВОЛС и заземления. Они не являются прямой заменой ОКГТ.

Cabeus SEG-9-01x08-D-J-PE-OUT — самонесущий оптический кабель ADSS, 8 волокон

Полностью диэлектрический самонесущий кабель для внешней подвесной прокладки. В карточке «Анбик» указаны одномодовые волокна 9/125, растягивающее усилие 7 кН и применение на опорах воздушных линий, в том числе в условиях электрического поля до 12 кВ. Это пример альтернативной архитектуры воздушной ВОЛС, но кабель не выполняет функцию грозотроса.

RC19 PA 120 FO 400 — анкерный зажим для ADSS 10–12 мм

Зажим предназначен для самонесущих оптических кабелей, рассчитан на диаметр 10–12 мм и максимальную разрушающую нагрузку 7 кН. Применяется именно с ADSS и также не является арматурой для ОКГТ, если это не подтверждено проектом и производителем.

RC19 ГЗШ-10.120-30 — главная заземляющая шина

Медная шина 10×120 мм на 30 подключений для систем уравнивания потенциалов и защитного заземления внутри электроустановок. Может использоваться в подстанционных и телекоммуникационных узлах как элемент внутренней системы заземления, но не заменяет заземляющие спуски и электрические соединения ОКГТ на опорах.

RC19 ПЗ-25-800 — плетеный луженый провод заземления 25 мм²

Гибкая медная плетенка из электротехнической меди М1 с оловянным покрытием, сечение 25 мм², отверстия М8. Такие перемычки применяются для уравнивания потенциалов и гибких заземляющих соединений оборудования.

Полезные разделы: оптический кабель, системы подвеса кабеля, медные шины и провода заземления.

Нормативные ориентиры

  • ГОСТ Р 52266-2020 — общие технические условия на оптические кабели; содержит перекрестные обозначения OPGW / ОКГТ / ОКВГ.
  • IEEE 1138-2021 — требования к испытаниям и характеристикам OPGW для воздушных линий электропередачи.
  • IEC 60794-1-401:2021 — метод испытания OPGW на воздействие тока короткого замыкания.
  • Приказ Минэнерго России № 327 от 15.04.2022 — требования к размещению сетей электросвязи на воздушных линиях электропередачи; отдельно перечисляет ОКСН, ОКГТ, ОКФП и ОКНН.
  • СТО 56947007-33.180.10.174-2014 — отраслевые технические требования к ОКГТ, зажимам и муфтам для ВОЛС-ВЛ 35 кВ и выше.

Заключение

ОКГТ — это не просто оптический кабель, подвешенный рядом с ЛЭП. Это полноценный грозозащитный трос, внутрь которого интегрирована оптическая система связи. Поэтому его характеристики одновременно относятся к электротехнике, механике ВЛ и волоконной оптике.

Главное преимущество OPGW — возможность получить защищенную магистральную ВОЛС вдоль существующей линии электропередачи без отдельной несущей системы. Но выбор и монтаж такого решения должны выполняться как часть проекта ВЛ. Самонесущий ADSS, навиваемый кабель и ОКГТ — разные технические решения и не должны рассматриваться как взаимозаменяемые без расчетов.