2.2.1 全对称结构

GJ一80、LHBGJ一95/55、LGJ一95/55，同层单丝材质和参数都相同，按照架空裸绞线的结构设计基本原则，层间配合系数K=0.955，每层按增加6根的规律递增，组成同心层绞的全对称结构。其特点是断面均匀均质的等边三角形最稳定结构。层间无空隙也无缆油，单丝紧密相接，电气性能、机械性能都达到优化设计要求，雷电流在雷击点高密度地向层间与纵向无空隙扩散，途中没有串并联间隙存在。所以，在层、股间无空隙的缆体中不会产生电弧和额外的电阻热。雷电流通常只会引起金属导线表面熔化，外层单丝不易被烧伤烧断，更不会使内部金属材料熔化造成断股，显得抗雷击能力很强。这种全对称结构是OPGW 的最稳定结构。

2.2.2 不对称结构

目前OPGW光缆结构普遍存在的毛病：任意选用不同材质、不同直径，不遵守配合系数K=0.955基本原则，任意配置单丝根数的不对称结构。当K>0.955时.层间存在空隙，水平张力不能在层间传递，层间发生相对位移使外层单丝被拉断，耐张金具尾端滑动出现灯笼股，档距中央导、地线间距离减小，将造成大面积停电的恶性事故【3J。当K<0.955时，股间不能紧密相接存在空隙，断面为非均匀、均质、应力不封闭的结构，抗弯抗挤压能力较差。当遭横向雷击时，雷电流向纵深扩散，途经中的串联间隙产生电弧和串联间隙电阻热，国内外频繁发生烧伤烧断外层单丝事故。

2.2.3 目前OPGW 结构设计中存在的问题

(1)结构参数不匹配：铝包钢和铝合金的抗拉强度比为5~2.16倍，弹性模量比为2.59～1.57倍，线膨胀系数比为O.52～0.67倍。目前OPGW 结构中铝包钢受力虽大，但使用应力远低于允许值的93%～37%。而铝合金受力虽小，但使用应力已超过允许值的93%～37%，处于疲劳状态下运行。随着雷击电流引起的瞬时温度上升，铝合金的抗拉强度和屈服点急剧下降，随之造成蠕变破坏。所以，断股的绝大多数是外层铝合金线，断口有不规则的拉断痕迹。不锈钢管和铝包钢的允许应力比为1：2.31。由于不锈钢管壁较薄(0.2～0.25 mm)，面积较小，弹性模量较大，实际使用中虽然受力不大，但应力较高，已超过了不锈钢的允许应力1倍以上，出现塑性变形，频频发生传输不稳定和信号终断等事故。

(2)层、股线间留有空隙：企图以层、股间留有空隙，增大相互滑移产生摩擦来消耗振动的能量，达到增大外层自阻尼性能，这对保护光纤并无实质性的改善，相反变得更坏。当遭雷击时，雷电流向纵深扩散，在途经中的串联间隙(防腐油膏)上产生电弧和串联间隙电阻热，延长了表层电荷向纵、深转移的时间。长时间的串联间隙电弧烧断OPGW外层单丝，对OPGW 的股线的伤害是致命的n8J。同时，在被延长热量扩散至内层绞线和光纤的时间内，正好在间隙上产生自持放电现象。长时间自持放电电弧产生的高温热量能够深入到金属材料内部，引起深层金属熔化。雷电流由雷击点沿OPGW向纵深扩散过程中，又遇到层间留有的间隙，在空隙问获得一个电位，从而于其上出现电压行波，它还要伴随一个电流行波转移电荷，这个转移电荷将产生更加大的热量，瞬时温度高达600 oC，甚至更高，导致OPGW 的外层绞丝熔化断裂。

(3)铝合金管、铝合金骨架式结构存在的问题：铝合金管、铝合金骨架式结构是原始的不对称结构，将铝包钢置于铝合金丝与铝合金管(架)之间。当遭雷击时，雷电流由表层低电阻铝合金经高电阻铝包钢再到低电阻铝合金管、铝合金骨架，层间电阻极不均匀，铝合金的电流密度要比铝包钢大4.4～1.5倍，产生的热量比铝包钢高4.4～1.5倍。被转移的电荷延长了转移时间，产生更加大的热量，瞬时温度上升.金属材料强度急剧下降，造成蠕变破坏。

(4)外层铝包钢、内层铝合金结构存在的问题：由于铝合金的导电率比铝包钢高4.4～1.5倍，电流大4.4—1.5倍，在内层铝合金绞线上产生比铝包钢高4.4～1.5倍的高温热量，紧紧包围了不锈钢光单元，引起过热烧坏光单元。如果表层铝包钢断4根，则OPGW 的机械损伤程度超过50%，必须将此耐张段的OPGW 更换掉，势必损失太大。所以，外层铝包钢、内层铝合金结构是极其错误的结构。