OPGW光缆的结构繁多，并不像普通光缆那样结构简单，这是由于OPGW光缆既要满足光通信的要求，又要满足电力系统的地线机械性能和电气性能。所以说OPGW光缆是一种特种光缆，它集光缆和地线于一体。因此对于OPGW光缆的技术要求就远远高于普通光缆，OPGW光缆不仅要有稳定的光传输性能，更要有具备地线的高可靠性能。

光纤单元的技术和结构的发展：

在OPGW光缆中，光纤单元是极为重要的主体。从20世纪70年代后期到21世纪初，OPGW光缆的结构发生了很大的变化，其变化的根源在于在OPGW光缆的运用中不断改进所存在的问题，而结构的改进主要是光纤单元的改进，可以说光纤单元结构经历了各年代的洗礼，目前不锈钢管光纤单元被人们认为是目前最佳的OPGW光缆的光纤单元。下表例举不同年代具有代表性的OPGW光缆的光纤单元，从技术上客观地简述其性能特点。

热量对光纤单元的影响

1.“层绞缆芯+铝管”的光纤单元：该结构的光纤单元是利用普通光缆的缆芯，在外层增加铝管而形成早期的OPGW光缆的光纤单元。该光纤单元的制造过程中，采用普通光缆的缆芯，并在铝管表面有缺陷时可进行修补，因此光纤单元的制造成本低。但该光纤单元在实际运用中发现了一些问题，已被欧美发达国家淘汰，其结构本身存在的不足之处。

由于光纤单元的缆芯采用普通光缆的缆芯，特别是外层的铝管为良导体，铝管的管壁厚度一般为1.5mm～5.0mm，在OPGW光缆受到短路电流冲击时，在其铝管上产生很大的电流，并由此产生高温。

又由于缆芯被密封在铝管内，而铝管所产生的高温很大部分向内传递，使缆芯直接受温，严重时可使缆芯受热变形，最终使光纤传输性能下降或断纤。下图1为：在OPGW光缆受到短路电流冲击时，铝管在某一短路电流流向时在铝管内外壁周围的温度散发状态。

2.“铝骨架+铝管”的光纤单元：该光纤单元结构是将经涂敷(耐温材料涂敷)的光纤直接绞合在铝骨架槽内+铝管而形成的，而光纤一般多采用紧包结构的光纤。该结构的光纤单元具有较强的抗侧压力，与“层绞缆芯+铝管”的光纤单元相比较，由于采用了耐温材料涂敷光纤，在铝材产生高温时，光纤受温现象有了较大的改善。但由于光纤单元基本由铝材组成，在OPGW光缆受到短路电流冲击时，铝材所产生的高温仍密封在铝管内，高温对光纤的影响始终存在隐患。在短路电流的冲击下，造成光纤断纤以及光纤传输性能下降事件在我国南方地区曾经发生过。图2为：在短路电流冲击时，光纤单元的温度散发分布情况。

从图2可以看出，铝材在短路电流冲击下产生高温，铝骨架向外散发热量的同时也向光纤散发热量，铝管在向外散发热量的同时也向铝骨架和光纤散发热量，因此光纤会同时受到来自铝骨架和铝管的热量影响，使光纤表面的温度直线上升，对光纤的传输稳定性产生危害。

3.“不锈钢管”的光纤单元：不锈钢管用于作为光纤单元的松套管，是充分运用了不锈钢材料的物理性能，即不锈钢材料具有不良导体性和抗腐蚀性的特点，而这一特点，也正是光纤单元所希望的。在以不锈钢管光纤单元为主体的OPGW光缆结构中，其光缆结构主要材料为：不锈钢管光纤单元、AS线(铝包钢线)和AA线(铝合金线)三种材料，并且充分运用了这三种材料的物理性能。在光缆结构中，将导电性能最佳的AA线安置在光缆结构的最外层，在光缆受到短路电流冲击时，AA线将承担大部分的短路电流并散发大部分的热量，充分保护了光纤单元免受热量的影响。

不锈钢材料、AS线和AA线的导电性能为：

不锈钢管光纤单元分为：单层不锈钢管光纤单元和复合不锈钢管光纤单元两种结构，其结构的特点分析给读者参阅。

通过大量试验验证，无论是单层不锈钢管光纤单元还是复合不锈钢管光纤单元，在短路电流的冲击下，其不锈钢管的管壁受温温度基本一致，其管壁的受温温度一般在145℃～168℃范围内，由于不锈钢管光纤单元的结构有所不同，管壁受温后的热量散发对光纤的影响也有所不同。对于单层不锈钢管光纤单元而言，管壁温度直接向纤膏和光纤散发，而对于复合不锈钢管光纤单元而言，由于有内衬管的存在使管壁温度向纤膏和光纤散发热量大大减少，提高了光纤的温度性能。OPGW光缆的同行们担心，复合不锈钢管光纤单元在高温时，内衬管是否会收缩。这大可不必担心，因为复合不锈钢管光纤单元在生产过程中，不锈钢管与内衬管的复合温度在200℃～250℃。中天日立公司提供给“杭东变500 KV 出口线路”的OPGW光缆(光纤：60× G.6 52+12 × G.6 55 ，光缆短路电流容量301kA2s) ，在加拿大KING实验室进行了①短路电流试验②雷击试验，试验验证，光纤的温度性能大大提高。下表和图为试验方法、试验时的光纤衰耗值和复合不锈钢管光纤单元的受温曲线。试验结果如下