ADSS光缆在电力通信网中的应用

1.ADSS光缆的结构特点

目前已生产的ADSS光缆从结构上可分为层绞式和中心束管式两类,其中层绞式光缆内有FRP的加强芯,重量比束管式略重?同时又由于其运行在高压环境下,根据电场强度又可分为AT护套耐电蚀型和PE护套标准型?ADSS光缆的特点如下：

(1)专为电力系统设计,是一种全绝缘介质的自承式架空光缆,它的结构中不含任何金属材料；

(2)全绝缘结构和较高的耐压指标,有利于在带电运行的架空电力线路上架设施工,不影响线路运行；来源：

(3)采用抗拉强度高的防纶材料即能承受较强张力,满足架空电力线路的大跨距要求,又可防止鸟啄和人为的枪击；

(4)ADSS光缆的热膨胀系数较小,在温度变化很大时,光缆线路的弧度变化很小,且其重量轻,它的履冰和风荷也较小?

2.ADSS光缆的使用寿命

ADSS光缆架设在高压输电线路上,其一般寿命在25年以上,而影响其寿命的因素很多,主要的因素有：

(1)杆塔附近的高压感应电场梯度变化较大?高压感应电场对光缆有强烈的电腐蚀?一般35KV及以下架空电力线路用PE型,110KV及以上线路用AT型；

(2)对双回路的杆塔,由于线路的一回路停电或线路改造,在选择挂点时要加以考虑；

(3)线路经过有盐雾酸气的工作地带时,化学物质会腐蚀光缆外皮,其耐电保护套受损,易受到电弧的伤害；

(4)施工不当造成外皮伤害或磨损等,在长期的高压电场中运行,其表面易腐蚀,而外护套平整光滑的光缆能有效地减少电腐蚀而延长寿命?

3.光缆挂点的选择原则

(1)光缆应悬挂在电场强度较小的位置,即AT型护套≤20KVmPE型护套≤20KVm；

(2)光缆在水平和垂直方向上的投影不应与导线和地线出现交叉,以免在风偏和摆动时产生鞭击；

(3)光缆不应与杆塔产生摩擦和碰撞；

(4)光缆必须保持与居民区?铁路?公路?通信线路和其他电力线路的安全距离；

(5)悬挂光缆的金具必须装在杆塔可承受侧向拉力的塔材上,使杆塔受力最小；

其中,高压感应电场的大小一般有ADSS光缆生产厂家根据电力设计院的初步设计进行核算,给出不同杆塔型号的电场强度大小及分布图,再结合施工具体难易程度,最终确定光缆的挂点位置。

在专门的应用软件中,只要按既定的坐标系提供杆塔的相线坐标?相线线径?地线类型?线路的电压等级等,就可得到一幅感应电场分布图,因此,在初步设计的准备阶段,线路资料的详尽可靠是整个工程质量的保障。

4.光缆典型挂点的选择

根据对各种杆塔电场强度的计算结果,满足电场强度要求的挂点可分为高?中?低挂点3种方式?高挂点一般施工难度大,运行管理不方便；而低挂点在对地安全距离方面存在一些问题,且易发生盗窃事件，一般在信息网工程中采用中挂点方式。

110KV线路耐张杆,门型杆,双回路铁塔,钢管单杆,水泥单杆等,光缆可挂在第一层横担下3 00～500mm间的位置。

5.ADSS光缆的配盘 光缆的配盘是光缆定货施工中的重要问题.当采用的线路及状况明确后,就要考虑光缆的配盘,影响 配盘的因素有:

 (1)由于ADSS光缆不象普通光缆可任意接续(因为光纤的纤芯不能受力),必须在线路的耐张 杆塔上进行,又由于野外接续点条件较差,因此每盘光缆的盘长尽量控制在3～5Km.盘长太长施工不 便;太短则接续的次数较多,通路的衰耗大,影响光缆的传输质量。

(2)除输电线路的长度是光缆盘长的主要依据外,还应考虑杆塔之间的自然条件,如牵引机行进是 否方便,张力机是否可以摆放等。

(3)由于线路设计的误差,光缆的配盘可使用如下的经验公式: 光缆盘长=输电线路长×系数+施工考虑长度+熔接用的长度+线路误差； 通常"系数"包括线路弧垂,杆塔上过引长度等,施工考虑的长度为施工中的牵引所用长度。

(4)ADSS光缆挂点距地最低一般不小于7m,在确定配盘时,要简化档距差,以便减少光缆的 种类,即可减少备品备件的数量(如配置的各种悬挂金具等),又方便施工。

6.ADSS光缆施工的基本要求

(1)ADSS光缆的施工通常是在带电的线路杆塔上进行,施工中必须使用绝缘无极绳索,绝缘安 全带,绝缘工具,风力应不大于5级,必须保持与不同电压等级线路的安全距离,即35KV大于1.0 m,110KV大于1.5m,220KV大于3.0m的安全距离；

(2)由于光纤纤芯极易脆断,施工中张力和侧压力不能过大；(3)施工中光缆不能与地面,房屋,杆塔,缆盘边沿等其他物体发生摩擦和碰撞；

(4)光缆的弯曲是有限的,一般运行的弯曲半径≥D,D为光缆的直径,施工时弯曲半径≥ 30 D；

(5)光缆受到扭曲将损坏,严禁纵向扭曲；

(6)光缆纤芯受潮和进水易断裂,施工时光缆端部必须用防水胶带密封；

(7)光缆的外径是与代表档距相配套的,施工中不得随意调盘,同时金具又与光缆外径相对应,也 严禁乱用; (8)每盘光缆施工完成后,通常预留有足够长余缆,以便在杆塔处悬挂和熔接,在变电站安装光纤 配线架。

7.关于弧垂张力表 弧垂张力表是反映ADSS光缆空气动力性能的重要数据资料, 完整地了解并正确地运用这些资料是 提高工程质量的必要条件.通常厂家可提供3种恒定条件下的弧垂张力表,即安装弧垂恒定(安装弧垂为 档距的固定百分比);安装张力恒定及负荷张力恒定.此3类张力表从不同的侧面对ADSS光缆的弧垂 张力性能作了具体的描述。

它只是用来说明ADSS光缆产品在给定的使用条件下的弧垂张力特性,与实 际的工程应用不同,必须予以重视。 需注意弧垂张力表中的档距是实际档距, 准确地说是孤立档的实际档距, 即耐张段只有一段时的档距。

在实际工程中,应先求出该耐张段的代表档距,再从弧垂张力表中查出与该代表档距数值相同或相近的那 一档所对应的弧垂和张力数据.切记此时的弧垂一般为复合弧垂,通过风偏角,求出水平弧垂和垂直弧垂, 在此代表弧垂,代表张力,代表档距的理论值基础上,计算出实际的数据. 在控制条件中,风荷控制与ADSS光缆的机械性能有关,通常出现在600m以上的大档距,30 ms以上大风的情况下,ADSS光缆的重量轻于导线,它的风偏角大于导线的风偏角,较易伸长.这 就有可能造成在大风中ADSS光缆与导线相碰。

尽管设计计算较为复杂, 但在小档距的情况下, 如代表档距小于100m时, 通常取架线弧垂为0. 5 m,代表档距在100m与120m之间时,架线弧垂为0.7m,ADSS光缆的弧垂最低点不应低于 导线弧垂最低点. 实际施工中,常在耐张杆的连续档中,选择中间档或接近中间档的较大档距,悬点高差较小者作为观 测档.如档数在7～15档时,则应在两端分别选2个观测档,常见的观察方法有等长法和异长法观测弧 垂,也可用张力测量法观测弧垂。

结束语 

ADSS光缆工程设计施工是一项复杂的系统工程,涉及到机械,电气,气象条件,施工人员的素质 等许多方面,既要有科学的态度,又要有行之有效的工作方法.随着电力信息网工程的不断进展,必将积 累起越来越多的施工和日常维护经验,使ADSS光缆的应用得到更大的发展。