【湖南光联】讯：在高压输电线路的顶端，一条看似普通的金属缆线内部，隐藏着现代电力通信的核心秘密——纤细脆弱的光纤，如何能与承担着引雷重任、经受严酷环境考验的架空地线融为一体，成为坚固可靠的OPGW光缆？这背后是精妙的复合结构与材料科学的结晶。
核心挑战：脆弱与强韧的共生
光纤，由纯净的玻璃拉制而成，直径仅与头发丝相当，传输光信号的能力无与伦比，但其物理脆弱性显而易见：怕挤压、怕弯曲、怕水汽侵蚀。而架空地线，是高压输电线路的“守护者”，高悬于铁塔之巅，必须：
极其强韧： 承受飓风、冰雪的重压，抵抗长期机械应力。
高度导电： 有效引导雷电流入地，保护下方导线。
持久耐用： 在烈日、严寒、雨雪、污秽等复杂环境中稳定工作数十年。
如何让这对看似矛盾的“伙伴”安全、稳定、长期地结合在一起，是OPGW设计的核心课题。
精妙的结构：层层保护，各司其职
OPGW绝非简单地将光纤塞进金属线里。它采用精心设计的复合结构，如同给光纤穿上层层“铠甲”，同时确保金属部分履行其电气和机械职责。主流结构主要有两种：
中心管式结构：
核心：光纤单元。 多根光纤被精确地置入一根细长的、充满阻水材料的无缝不锈钢管中。这根不锈钢管是光纤的第一道坚固屏障，提供优异的抗侧压能力，并有效隔绝水汽和氢气的侵入，保护光纤的长期传输性能。阻水材料（通常为阻水缆膏或阻水粉）确保即使不锈钢管有微小损伤，水也不会沿光纤纵向蔓延。
外层：导电与承力层。 在这根不锈钢管的外围，紧密绞合着若干层高强度金属线。这些金属线通常由铝包钢线（ACS） 或铝合金线（AA） 构成，有时也会组合使用。
铝包钢线 (ACS)： 内层是强度极高的钢丝，提供OPGW主要的抗拉强度；外层包覆铝层，提供良好的导电性和一定的耐腐蚀性。
铝合金线 (AA)： 具有良好的导电性、一定的强度和较轻的重量。
这些金属线通过精密的绞合工艺，紧密包裹着中心的不锈钢管，共同承担着OPGW的机械负荷（张力、风振、覆冰等）和传导雷电流、短路电流的电气任务。
层绞式结构：
核心：承力单元。 通常由一根或多根高强度的钢线或铝包钢线构成，作为主要的承力骨架。
环绕层：光纤单元与导电层。 在承力核心的外围，绞合放置多个内含光纤的不锈钢管单元（类似中心管式的小单元） ，以及用于导电和填充的铝线或铝合金线。
不锈钢管单元同样填充阻水材料保护光纤。周围的铝/铝合金线则负责传导电流，并与承力核心共同提供机械强度。这种结构通常能容纳更多的光纤芯数。
关键技术与材料：安全融合的保障
精密绞合工艺： 金属线（钢、铝包钢、铝合金）按照特定的节距、方向和张力进行绞合。这确保了OPGW具有良好的圆整度、柔韧性（便于施工放线）和极高的抗拉强度，同时保证光纤单元在缆内处于一个相对宽松、低应力的状态（“余长”设计），即使在外力拉伸下，光纤也不易受力损坏。
不锈钢管屏障： 无缝焊接不锈钢管是保护光纤免受物理损伤（挤压、冲击）和环境侵蚀（水、氢）的关键。其光滑的内壁也有利于光纤的低损耗传输。
高效阻水系统： 不锈钢管内的阻水材料，以及层绞式结构中缆芯可能使用的阻水带、阻水纱等，构成了立体的阻水屏障，确保光缆即使局部受损，水份也不会大面积扩散，影响光纤性能。
材料兼容性： 不同金属线（如铝包钢和铝合金）的选用和搭配，需要综合考虑导电率、抗拉强度、重量、耐腐蚀性、热膨胀系数匹配以及成本等因素，以达到整体性能的最优平衡。
复合的成果：1+1 > 2
通过这种精密的复合结构设计，OPGW成功实现了：
光纤的安全庇护： 脆弱的光纤在坚固的不锈钢管和强韧金属线的层层保护下，得以在恶劣的架空环境中长期稳定工作。
地线功能的完美履行： 外层金属线提供了优异的机械强度和导电性能，完全胜任传统架空地线防雷、短路电流分流和机械支撑的作用。
通信与电力传输的深度结合： 无需额外建设通信线路，直接在电力线路上开辟了大容量、高可靠、抗干扰的通信通道，实现了电力传输与信息通信的“同塔（杆）共舞”。
