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电力光纤入户显优势 OPLC突破“最后一百米”

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2009年,集光缆、电力输电缆为一体的光纤复合低压电缆(OPLC,Optical Fiber Composite Low-voltage Cable)正式研制成功并投入商用,使得电力光纤到户的关键技术取得重大突破。近些年,随着宽带数据业务地迅猛发展,多家电信运营商在不断的竞争下,一根又一根通信光缆接入楼宇和家庭,造成了建筑物内线缆杂乱不堪、安全隐患非常突出。

电力线早已深入千家万户,成为布放覆盖最广泛的网络资源。将光纤光缆承载在电力输电缆上,在敷设输电电缆的同时,光缆同步敷设完成,使得成本大大降低,同时也节约了建筑物内的管线资源。困扰着通信运营商多年的“最后一百米”接入顽疾,也许会伴随着OPLC缆的大量应用而迎刃而解。

光纤复合低压电缆(OPLC)是将光纤光缆承载在电力输电缆上的一种新型接入方式。通过OPLC缆接入的光纤到户工程,也即称为“电力光纤到户(PFTTH)”。

从目前电力光纤到户项目的实施来看,都是将通信行业内已经成熟应用的产品和解决方案简单并直接地应用在电力项目中,但从实际的效果来看不甚理想。OPLC这种新型的线缆使得电力光纤到户成为现实,同时OPLC复合缆的规模应用,也必将催生出多种相关配套产品的创新改进潮流。

光纤复合电缆的分歧保护

每根光纤复合电缆都要进行终端和配置,由于在电力输电缆上负载了光缆,使得原有成熟的电力分歧保护手套均不适用。在工程应用中,我们发现目前最多的保护方案是破坏原有的分歧手套,采用挖洞的方式将光缆掏出,而此种方式会大大降低分歧保护手套的可靠性。

改进后的光电复合分支保护手套有热缩和冷缩两种方式,通过预置一个单独的光缆分支实现了电缆、光缆的同时引接及密封,安装方便,可提供长期可靠的密封性能。

OPLC缆的楼道分配箱

目前进行的电力光纤到户项目主要是针对新建小区,老旧小区的改造工程难度会很大,且在服役期内的电力电缆一般不会轻易改造。对于新建小区,较多的设计方案是通过一根缆(OPLC)来构建电力网和通信网。OPLC缆内含多芯光纤,除可提供供电企业进行智能电网监控外,还可提供完全开放的公共光纤接入资源,以供电信、广播电视运营商等搭建基于光纤线路的增值服务网络。

电力缆要进行接续、终端和配电,同样其中的光纤也要进行接续、终端及调度。所以在电力节点上,光纤同样要进行调度和处理。这时,一个问题便凸显出来:电力缆的接续、终端节点上均没有设置光纤配置的空间,要将光纤引出至光配线区,从而浪费了大量的电力电缆。且通信上光纤接续习惯是,为了日后的维护和引接,要盘留一定量的冗余光纤。这样,总体来看浪费的OPLC缆成本量会非常的可观。

以楼道内OPLC缆的配电节点来分析,我国的电力光纤到户试点,通常是在强电配电井内放置一个低压配电箱进行电力缆的配电,在弱电井内放置一个通信用的光纤分配箱进行光纤的调度。光纤预留足够从强电井引至弱电井的长度后,再进行OPLC缆的开剥,这时大量的电力电缆浪费掉。

又或者,在强电配电井内放置一个通信用的光纤配线箱,虽然大大减少了电缆的浪费量,但OPLC内光缆在两个箱体之间如何固定、保护,一直是无法解决的问题。

结合上述问题,改进后的OPLC楼道分配箱将光纤配线模块和电力配电模块重新设计,形成一个结构完整,可进行电力缆、光缆固定、分歧、调度的综合分配箱。

改进后的箱体将电力缆浪费量降至最低(多开剥1米左右),同时在箱体内设计了电力缆、光缆的固定、引入装置,使得OPLC缆的接入、配置更为安全可靠,日后维护界面清晰。

OPLC缆内光纤的成端

OPLC缆引入终端用户的配电箱,但箱内往往没有设计光纤熔纤盘、尾纤盘留的空间。此时如勉强安装熔纤托盘将会使配电箱内的线缆凌乱不堪,造成较大的安全隐患。

因此,对于OPLC缆内光纤成端的问题,我们将电力缆“分叉手套”的概念引入至光纤中,做成简易的“光纤分叉手套”,将1根光缆内的几芯裸光纤引入“光纤分叉手套”中;在手套末端通过光纤机械接续技术制作成快速连接器,即可将OPLC内的裸光纤成端为光纤活动连接器。

通过“光纤分叉手套”和光纤快速连接器,可直接解决OPLC缆在终端用户配电箱内的光纤成端问题,节约了熔纤托盘、尾纤盘留空间的同时,为裸光纤提供了更为可靠的接入解决方案。

OPLC缆对于电力光纤到户来说,是一个全新的解决方案。在电力缆上承载光缆,势必会在未来的一段时间内不断开发出各种各样的OPLC配套解决方案,其间孕育着大量的机会。上述提到的OPLC缆的接续、调度及终端的一些改进方案,只是OPLC缆相关配套改进的冰山一角,希望抛砖引玉,可以得到专家们更好的建议和想法。

OPLC的挑战

OPLC缆自2009年正式商用以来,至今还不到3个年头,虽然这几年国内的电力光纤到户试点数量不少,但也遇到了很多的问题。光纤、电缆复合从目前的电力光纤到户工程来看,也许是解决接入网资源的绝佳方式,但的确还有很长的路要走。

建筑物的设计问题

很多电力光纤到户项目,我们都遇到了同样的问题:通过一根缆,将电力缆和光缆同时承载,也即光纤、电力缆同路由;但现在绝大部分建筑物在先期设计时,都没有强、弱电同路由的概念或联通的想法。直接的表现就是OPLC缆做到楼道的强电间后,发现强、弱电间的距离非常远,且二者之间没有任何的通路,使得光、电复合的工程很难继续进行。

想法与建议:先期要与土建设计部门进行充分的沟通:强、弱电槽道、竖井的尺寸、路由及通路,不要将光、电复合的概念只局限在电力、通信部门,要让更多的设计人员了解电力光纤到户的解决方案才能实现各部门通力合作。

设计规范、施工规范的制定

没有OPLC复合缆之前,电力部门做电力,通信部门做光纤,二者没有交叉,各干各的,之间也不做了解。曾经看到电力部门在做OPLC缆接续的时候,只给光纤多预留了10cm的长度,这个长度连光纤切割刀都无法应用,使得工程停滞,无法继续。而有的通信施工后,光纤、跳线与电力线之间有大量的交叉,造成电力线维护困难,同时又形成了非常大的安全隐患。

想法与建议:设计院需将电力与通信部门进行充分沟通,在设计先期制定设计、施工、验收等一系列标准化规范,如电力、通信的施工界面,电力施工到何种程度,可以交付通信部门继续;通信、电力部门施工按什么标准可进行验收等等。

OPLC配套产品的标准制定

通信行业产品与电力行业产品在应用、试验标准、要求等方面都存在着不小的差异,而OPLC缆的出现,将会引发形成各式各样的“跨界”产品,从目前的状况来看,这类新产品只是一部分参照通信行业标准,另一部分参照电力行业标准,要保障OPLC缆在电力光纤到户中的安全可靠应用,这些“跨界”配套产品均应尽快制定自己特有的行业标准、企业标准等。

OPLC缆接入电力光纤到户所涉及到的解决方案和标准是两大行业的结合:一部分是电力行业,一部分通信行业,这种“跨界”的综合接入解决方案对于市场来说即是机遇也充满了挑战。3M公司是一家多元化的跨国企业,有近7万种产品,涉及领域包括:工业、化工、电子、电力、通信、交通、汽车、航空、医疗、安全、建筑、文教办公等,创新是公司持续发展的动力。3M从上世纪60年代起,在电力、通信行业内就形成了无可比拟的口碑和独特的解决方案;希望可以不断发挥3M公司在通信、电力行业“跨界”创新的优势,为电力光纤到户工程提供我们最大的帮助。