中國能源建設(shè)集團山西省電力勘測設(shè)計院有限公司 王曉旭 郭亞昌 薛旭恒
國網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)研究院有限公司 劉 鵬 張 銳
免熔接光纖配線模塊箱主要用于安裝免熔接光纖配線模塊。免熔接光纖配線模塊其功能主要是將預(yù)制光纜插頭組件的4~24 芯連接器分支為LC口連接器,然后轉(zhuǎn)接為柜內(nèi)光纖跳線出纖,或者轉(zhuǎn)接為戶內(nèi)預(yù)制尾纜出纖。通過配合使用具有插座組件的雙端預(yù)制光纜,實現(xiàn)了跨室光纜的“即插即用”。
安裝于19吋標(biāo)準(zhǔn)機架或機柜中,便于轉(zhuǎn)接和配線模塊集中管理;通過模塊化設(shè)計實現(xiàn)端口數(shù)量的增加,提高了光纖高密度連接能力,是傳統(tǒng)熔纖配線架密度的四倍多,大大節(jié)約了機柜的空間,提高了機柜利用率;配線架設(shè)計包含理線架和標(biāo)簽條;安裝、升級、維護便利。
免熔接光纖配線模塊可根據(jù)需要任意配置,既可接入預(yù)制光纜插頭轉(zhuǎn)接為戶內(nèi)光纖跳線出纖;也可以接入戶外或戶內(nèi)分支光纜轉(zhuǎn)接為戶內(nèi)光纖跳線出纖;還可以接入預(yù)制光纜插頭轉(zhuǎn)接為戶外或戶內(nèi)分支光纜等;目前,從規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化角度考慮,以兼容性、互換性、美觀性作為工程應(yīng)用方向,最大化集成預(yù)制光纜接入端口和光纖跳線出口,壓縮免熔接光配占用空間,免熔接光纖配線模塊主要包含以下類型:橫向安裝,1U高度、2U高度等:前進前出、前進后出(或后進前出)、后進后出三種形式。豎向安裝,4U高度:后進前出(或前進后出),5U高度:前進前出(或后進后出)。
通過在機架底部附件安裝區(qū)安裝光纖法蘭盒的方式解決現(xiàn)存尾纜在艙內(nèi)布設(shè)所面臨的長度難以精確計算、備用尾纖難以盤收和尾纜兩接頭型號不同意的問題。
光纖法蘭盒采用1U機箱結(jié)構(gòu),蓋板為抽插式,法蘭采用LC接頭,共4個24口LC接頭模塊。尾纜從中轉(zhuǎn)盒前部插入中專單元,轉(zhuǎn)接后的跳纖從后部引出后接入到相應(yīng)裝置或設(shè)備光口(見圖1)。
光纖法蘭盒方案優(yōu)點:
1)解決尾纜長度不易計算,難收納的問題
預(yù)制艙內(nèi)預(yù)制光纜集中轉(zhuǎn)接柜過來的尾纜插接于光纖法蘭盒,轉(zhuǎn)接為跳纖再通過設(shè)備檢修通道走線至相應(yīng)裝置,尾纜長度、尾纜尾纖長度容易計算,不因為裝置安裝高度難以估算,較好的解決了尾纜長度不易計算和多余尾纜難于盤收的問題。
圖1 光纖法蘭盒樣機示意圖
2)解決尾纜尾纖備用纖過多,占用走線通道,難運維的問題
尾纜尾纖中有備用纖(原則上尾纜采用用一備一的冗余方案),在常規(guī)尾纜插接保護裝置的方案中,造成有近50%的備用尾纖需要占用走線通道空間,其盤收問題也難以解決,通過本方案的優(yōu)化,僅工作纖以跳纖形式布設(shè)在走纖通道中,實現(xiàn)了通道的有效利用,且空間大,操作簡單,運維工作方便。
3)實現(xiàn)接口統(tǒng)一
由于艙內(nèi)設(shè)備上光口形式多樣難以統(tǒng)一:LCSTSCFC等,給尾纜的設(shè)計、生產(chǎn)、采購和維護工作增加困難,且增加了備件庫成本。通過統(tǒng)一規(guī)范尾纜兩頭接頭形式(LC),將接頭轉(zhuǎn)換部分放置在機架內(nèi)完成的方式,實現(xiàn)尾纜尾纜接口形式統(tǒng)一的目的。
針對不同安裝要求和使用環(huán)境,研究不同的快速出纖解決方案:①智能控制柜和二次設(shè)備預(yù)制艙等空間比較緊湊,要求預(yù)制光纜和跳線配線在同一側(cè)時,免熔接光纖配線模塊采用前進前出型式。②戶內(nèi)裝配式或主控室,可以采用預(yù)制光纜后側(cè)進,跳線前側(cè)出纖的后進前出型式。③橫向或豎向安裝的免熔接光纖配線模塊均能實現(xiàn)前進前出或后進前出的出纖要求。
通過在預(yù)制式智能控制柜內(nèi)安裝免熔接光纖配線模塊,實現(xiàn)預(yù)制光纜及尾纜的轉(zhuǎn)接和配線的集中管理;通過模塊化設(shè)計實現(xiàn)端口數(shù)量的增加,提高了光纖高密度連接能力,是傳統(tǒng)熔纖配線架密度的四倍多,大大節(jié)約了機柜的空間,提高了機柜利用率;預(yù)制式智能控制柜采用2個1U高度的橫向機架,每個1U高度的橫向機架(前進前出型免熔接光配模塊箱)包含2個預(yù)制光纜適配口,24LC適配接口。
通過在預(yù)制艙集中接口柜內(nèi)安裝免熔接光纖配線模塊,實現(xiàn)預(yù)制光纜及尾纜的轉(zhuǎn)接和配線的集中管理;通過配合使用具有插座組件的雙端預(yù)制光纜,實現(xiàn)了跨室光纜的“即插即用”。預(yù)制艙集中接口柜內(nèi)可通過安裝5U前進前出型免熔接光配模塊箱2個。每個5U前進前出型免熔接光配模塊箱,可插10個免熔接光纖配線模塊,最多可接入12芯的預(yù)制光纜20條,最大出纖芯數(shù)12×20。
通過在預(yù)制艙二次設(shè)備機架下部附件安裝區(qū)安裝高度集成的光纖法蘭盒,來實現(xiàn)機架對外光纖回路的統(tǒng)一轉(zhuǎn)接。光纖法蘭盒與機架內(nèi)設(shè)備采用光纖跳纖連接,光纖法蘭盒與機架外設(shè)備采用尾纜連接。解決了尾纜長度難計算,尾纜接口難以統(tǒng)一以及多余尾纜、尾纜的盤收問題。在一定程度上實現(xiàn)了光纖配線技術(shù)的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化。預(yù)制艙二次設(shè)備機架下部附件安裝區(qū)安裝高度集成的光纖法蘭盒1個,來實現(xiàn)機架對外光纖回路的統(tǒng)一轉(zhuǎn)接。
圖2 預(yù)制光纜尾纜連接示意圖
本工程光纜規(guī)格優(yōu)化合并為4芯、12芯。750kV、220kV各間隔、主變本體、66kV母線設(shè)備智能控制柜至預(yù)制艙光纜數(shù)量簡化為2根,66kV除母線設(shè)備外各間隔至預(yù)制艙光數(shù)量簡化為1根。經(jīng)整合優(yōu)化后,所用光纜總量僅為8.9km左右,僅占優(yōu)化前總量的17.8%。
通過經(jīng)濟技術(shù)分析比較,可知預(yù)制光纜費用低于普通光纜+熔接+光配的價格,同時可有效簡化施工工藝,實現(xiàn)現(xiàn)場即插即用,因此本工程推薦采用預(yù)制光纜。并通過技術(shù)比較,推薦采用高密度預(yù)制光纜。其多芯連接器外有高強度金屬外殼保護,可以抵抗施工踩踏、擠壓,光纜端與跳線端實現(xiàn)盲插操作。
對于戶外光纜,推薦采用“預(yù)制艙外集中配線”方案,光纜雙端預(yù)制,一端與就地的預(yù)制式智能控制柜內(nèi)的免熔接光纖配線模塊直接接插,另一端與預(yù)制艙內(nèi)集中接線柜免熔接光纖配線模塊直接接插,實現(xiàn)“即插即用”。
對于戶內(nèi)尾纜,推薦預(yù)制艙二次設(shè)備機架內(nèi)配置光纖法蘭盒,解決了尾纜長度難計算,尾纜接口難以統(tǒng)一以及多余尾纜、尾纜的盤收問題;同時方便改擴建工程進行,艙體內(nèi)接線實現(xiàn)全部廠內(nèi)加工,實現(xiàn)施工現(xiàn)場預(yù)制艙內(nèi)“0敷設(shè)”,艙內(nèi)屏柜“0光配”。
此外,由于預(yù)制艙、智能控制柜易于定位,布置方案確定后,場內(nèi)光纜和尾纜長度立即確定,再根據(jù)上述光纜規(guī)格簡化方案,即可“0延時”提供光纜清冊,滿足招標(biāo)、施工周期要求。
在研究光纖連接技術(shù)的基礎(chǔ)上,摒棄傳統(tǒng)光纖配線架和光纖熔接點的不足,創(chuàng)新性地提出“模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化光纖配線技術(shù)”方案,通過使用免熔接光纖配線模塊和“光纖法蘭盒中轉(zhuǎn)技術(shù)”,統(tǒng)一了預(yù)制光纜及預(yù)制艙內(nèi)預(yù)制尾纜的接口類型,既便于施工,節(jié)省投資,又有利于縮短安裝及調(diào)試工期,提升整個二次系統(tǒng)的集成度和經(jīng)濟性。其模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化配線技術(shù)實施方案有以下幾點:
1)預(yù)制艙集中接口柜內(nèi)可通過安裝5U前進前出型免熔接光配模塊箱2個。每個5U前進前出型免熔接光配模塊箱,可插10個免熔接光纖配線模塊,最多可接入12芯的預(yù)制光纜20條,最大出纖芯數(shù)12×20。因此每個預(yù)制艙里設(shè)置一面集中接線柜,柜內(nèi)放置2個5U免熔接光纖模塊即可滿足終期要求。
2)本工程預(yù)制式智能控制柜采用2個1U高度的橫向機架,每個1U高度的橫向機架(前進前出型免熔接光配模塊箱)包含2個預(yù)制光纜適配口,24LC適配接口。
3)預(yù)制艙二次設(shè)備機架下部附件安裝區(qū)安裝高度集成的光纖法蘭盒1個,來實現(xiàn)機架對外光纖回路的統(tǒng)一轉(zhuǎn)接。決了尾纜長度難計算,尾纜接口難以統(tǒng)一以及多余尾纜、尾纜的盤收問題。
本文針對標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化加工、裝配式建設(shè)”的設(shè)計理念,遵循“安全性、適用性、通用性、經(jīng)濟性”協(xié)調(diào)統(tǒng)一的原則,對二次系統(tǒng)光纜進行優(yōu)化整合。分析了光纜纜相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀及實施問題的基礎(chǔ)上,提出光纜 “即插即用”方案。
與同等規(guī)模的智能變電站相比,不僅大量節(jié)約了人力物力,同時也縮短工期,并且為設(shè)備的后期維護提供了便利。推進變電站建設(shè)向“兩型一化”智能變電站方向發(fā)展。
[1]陳飛,朱東升等.預(yù)制艙式組合二次設(shè)備在智能變電站建設(shè)中的應(yīng)用[J].中國電業(yè)(技術(shù)版),2014(8).