ADSS光纜

ADSS光纜的寫(xiě)法

ADSS光纜介紹

ADSS光纜，All-dielectricSelf-supportingOpticalCable（也稱(chēng)全介質(zhì)自承式光纜）。

用一種全介質(zhì)（無(wú)金屬）光纜獨(dú)立地沿輸電線路架掛在電力導(dǎo)線內(nèi)側(cè)（懸掛的位置主要根據(jù)懸掛處電場(chǎng)強(qiáng)度、地面距離、施工及維護(hù)便利條件等因素決定，目前較多的是架掛在電力導(dǎo)線的下方），用以構(gòu)成輸電線路上的光纖通信網(wǎng)，這種光纜稱(chēng)作ADSS。

當(dāng)輸電線路已經(jīng)架設(shè)有地線，且剩余壽命還相當(dāng)長(zhǎng)，需要盡快以低安裝費(fèi)用建設(shè)光纜系統(tǒng)，同時(shí)避免停電作業(yè)等前提下，采用ADSS光纜是有很大優(yōu)勢(shì)的。

特性

ADSS光纜具有與架空導(dǎo)線不同的結(jié)構(gòu)，其拉伸強(qiáng)度由芳綸繩來(lái)承受，芳綸繩的彈性模量比鋼小一半多，熱膨脹系數(shù)是鋼的幾分之一，這決定了ADSS光纜弧垂對(duì)外界負(fù)載變化比較敏感。在覆冰狀態(tài)下ADSS光纜伸長(zhǎng)量可達(dá)到0.6[%]，而導(dǎo)線僅為0.1[%]；弧垂對(duì)溫度變化比較遲鈍，在溫度變化時(shí)弧垂基本保持不變；在大風(fēng)條件下其風(fēng)偏角很大，在風(fēng)速為30m/s時(shí)，風(fēng)偏角可達(dá)80°，而導(dǎo)線的風(fēng)偏角僅為光纜的一半左右。

耐受極端惡劣氣候（大風(fēng)、覆冰等）的能力較強(qiáng)。

ADSS光纜外護(hù)層為AT或PE材料，運(yùn)行于強(qiáng)電場(chǎng)中，存在電蝕問(wèn)題。請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)瀏覽更多信息

ADSS光纜會(huì)發(fā)生風(fēng)振動(dòng)。平滑穩(wěn)定的橫向風(fēng)吹向光纜，會(huì)發(fā)生風(fēng)振動(dòng)，會(huì)在掛點(diǎn)處發(fā)生疲勞損壞。

ADSS光纜具有一定的抗壓力，能承受耐張線夾較大的握力。

結(jié)構(gòu)

一﹑代表結(jié)構(gòu)

目前，國(guó)內(nèi)外主要流行兩種ADSS光纜。

1.中心管式結(jié)構(gòu)：

光纖以一定的余長(zhǎng)置于填充阻水油膏的PBT（或其他合適材料）管中，根據(jù)所需要的抗拉強(qiáng)度繞包合適的紡綸紗，再擠制PE（≤12KV電場(chǎng)強(qiáng)度）或AT（≤20KV電場(chǎng)強(qiáng)度）護(hù)套。

中心管結(jié)構(gòu)易于獲得小直徑，冰風(fēng)負(fù)載較??；重量也相對(duì)較輕，但光纖余長(zhǎng)有限制。

2.層絞式結(jié)構(gòu)：

光纖松套管以一定的節(jié)距繞制在中心加強(qiáng)件（一般為FRP）上后擠制內(nèi)護(hù)套（在小張力和小跨距時(shí)可省略），然后根據(jù)所需要的抗拉強(qiáng)度繞包合適的紡綸紗，再擠制PE或AT護(hù)套。纜芯可填充油膏，但當(dāng)ADSS工作在較大跨距并帶有較大弧垂的狀況下，由于油膏的阻力較小，纜芯易“滑動(dòng)”，松套管節(jié)距易發(fā)生變化。用合適的方法把松套管固定在中心加強(qiáng)件上和干式纜芯可以克服，但有一定的工藝難度。

層絞結(jié)構(gòu)易獲得安全的光纖余長(zhǎng)，雖然直徑和重量相對(duì)稍大，在中大跨距應(yīng)用時(shí)較有優(yōu)勢(shì)。

參數(shù)

ADSS光纜工作在大跨距兩點(diǎn)支撐的（通常為數(shù)百米，甚至超過(guò)1公里）架空狀態(tài)，與傳統(tǒng)概念的“架空”完全不同（郵電標(biāo)準(zhǔn)的架空吊線掛鉤程式，平均0.4米對(duì)光纜有1個(gè)支點(diǎn)）。所以，ADSS光纜的主要參數(shù)與電力架空線的規(guī)程接軌。

1.允許使用張力（MAT/MOTS）

指在設(shè)計(jì)氣象條件下理論計(jì)算總負(fù)載時(shí)，光纜所受到的張力。在此張力下，光纖應(yīng)變應(yīng)≤0.05[%]（層絞）和≤0.1[%]（中心管）且無(wú)附加衰減。通俗而言，即光纖余長(zhǎng)在這一控制值上剛好被“吃”完。根據(jù)該參數(shù)和氣象條件以及控制的弧垂，可計(jì)算在此條件下光纜的允許使用檔距。因此，MAT是弧垂-張力-跨距計(jì)算的重要依據(jù)，也是表征ADSS光纜應(yīng)力應(yīng)變特性的重要證據(jù)。

2.額定抗拉強(qiáng)度（UTS/RTS）

又稱(chēng)為極限抗拉強(qiáng)度或破斷力，指承載截面（主要計(jì)紡綸）強(qiáng)度之和的計(jì)算值。實(shí)際破斷力應(yīng)≥95[%]計(jì)算值（光纜中任意元件的斷裂均判為纜破斷）。該參數(shù)并不是可有可無(wú)的，很多控制值與之相關(guān)（例如桿塔強(qiáng)度、耐張金具、防震措施等）。對(duì)光纜而言，如果RTS/MAT（相當(dāng)于架空線的安全系數(shù)K）的比值不恰當(dāng)，即使用了很多紡綸，而可用的光纖應(yīng)變域很窄，則經(jīng)濟(jì)/技術(shù)性能比很差。因此，筆者建議業(yè)內(nèi)人士關(guān)注這一參數(shù)。通常，MAT約相當(dāng)于40[%]RTS。

3.年平均應(yīng)力（EDS）

有時(shí)稱(chēng)為日平均應(yīng)力，是指在無(wú)風(fēng)無(wú)冰及年平均氣溫下，理論計(jì)算負(fù)載時(shí)光纜所受到的張力，可認(rèn)為是ADSS在長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)的平均張（應(yīng)）力。EDS一般為(16~25)[%]RTS。在此張力下，光纖應(yīng)無(wú)應(yīng)變、無(wú)附加衰減，即非常穩(wěn)定。EDS同時(shí)是光纜的疲勞老化參數(shù)，據(jù)此參數(shù)決定光纜的防振設(shè)計(jì)。

4.極限運(yùn)行張力（UES）

又稱(chēng)為特殊使用張力，是指在光纜有效壽命期內(nèi)，有可能發(fā)生超出設(shè)計(jì)負(fù)載時(shí)光纜所受的張力。意味著光纜允許短時(shí)過(guò)載，光纖可以在有限允許范圍內(nèi)承受應(yīng)變，通常UES應(yīng)＞60[%]RTS。在此張力下，光纖應(yīng)變＜0.5[%]（中心管）及＜0.35[%]（層絞），光纖會(huì)出現(xiàn)附加衰減，但在此張力解除后，光纖應(yīng)恢復(fù)正常。該參數(shù)保證了ADSS光纜在壽命期間內(nèi)的可*運(yùn)行。

三﹑金具與光纜的配合

所謂金具是指安裝光纜使用的硬件。

1.耐張線夾

雖稱(chēng)為“線夾”，其實(shí)以螺旋預(yù)絞絲為佳（小張力和小跨距除外）。也有人稱(chēng)之為“終端”或“靜端”金具。配置的依據(jù)是光纜的外徑和RTS，一般要求其握著力≥95[%]RTS。必要時(shí)應(yīng)與光纜作配合試驗(yàn)。

2.懸垂線夾

也以螺旋預(yù)絞絲型為好（小張力和小跨距除外）。有時(shí)被稱(chēng)為“中程”或“懸端”金具。一般要求其握著力≥（10-20）[%]RTS。

3.防振器

ADSS光纜多采用螺旋阻尼器（SVD），如果EDS≤16[%]RTS，可不考慮防振，當(dāng)EDS為（16-25）[%]RTS時(shí)，需采取防振措施。如光纜安裝在振動(dòng)多發(fā)地區(qū)，必要時(shí)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定防振方法。

應(yīng)用

摘要：ADSS光纜的設(shè)計(jì)施工是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程,本文針對(duì)ADSS光纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?使用壽命?掛點(diǎn)的選擇原則?配盤(pán)?解讀弧垂張力表等方面進(jìn)行論述,對(duì)ADSS光纜在特定環(huán)境中的運(yùn)用給出一個(gè)較深入的認(rèn)識(shí)?

引言

電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的建設(shè)近幾年來(lái)主要以ADSS光纜為主?ADSS光纜全稱(chēng)為全介質(zhì)自承式光纜(AllDielectricSelf-Supportingaetialopticalcable),它采用特殊的絕緣材料,具有良好的絕緣和耐高溫性能,抗拉強(qiáng)度高,可架設(shè)在電力線路的原有桿塔上,已成為電力系統(tǒng)組網(wǎng)的特種光纜?

1.ADSS光纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

目前已生產(chǎn)的ADSS光纜從結(jié)構(gòu)上可分為層絞式和中心束管式兩類(lèi),其中層絞式光纜內(nèi)有FRP的加強(qiáng)芯,重量比束管式略重?同時(shí)又由于其運(yùn)行在高壓環(huán)境下,根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度又可分為AT護(hù)套耐電蝕型和PE護(hù)套標(biāo)準(zhǔn)型?ADSS光纜的特點(diǎn)如下：

(1)專(zhuān)為電力系統(tǒng)設(shè)計(jì),是一種全絕緣介質(zhì)的自承式架空光纜,它的結(jié)構(gòu)中不含任何金屬材料；

(2)全絕緣結(jié)構(gòu)和較高的耐壓指標(biāo),有利于在帶電運(yùn)行的架空電力線路上架設(shè)施工,不影響線路運(yùn)行；來(lái)源：

(3)采用抗拉強(qiáng)度高的防綸材料即能承受較強(qiáng)張力,滿足架空電力線路的大跨距要求,又可防止鳥(niǎo)啄和人為的槍擊；

(4)ADSS光纜的熱膨脹系數(shù)較小,在溫度變化很大時(shí),光纜線路的弧度變化很小,且其重量輕,它的履冰和風(fēng)荷也較小?

2.ADSS光纜的使用壽命

ADSS光纜架設(shè)在高壓輸電線路上,其一般壽命在25年以上,而影響其壽命的因素很多,主要的因素有：

(1)桿塔附近的高壓感應(yīng)電場(chǎng)梯度變化較大?高壓感應(yīng)電場(chǎng)對(duì)光纜有強(qiáng)烈的電腐蝕?一般35KV及以下架空電力線路用PE型,110KV及以上線路用AT型；

(2)對(duì)雙回路的桿塔,由于線路的一回路停電或線路改造,在選擇掛點(diǎn)時(shí)要加以考慮；

(3)線路經(jīng)過(guò)有鹽霧酸氣的工作地帶時(shí),化學(xué)物質(zhì)會(huì)腐蝕光纜外皮,其耐電保護(hù)套受損,易受到電弧的傷害；

(4)施工不當(dāng)造成外皮傷害或磨損等,在長(zhǎng)期的高壓電場(chǎng)中運(yùn)行,其表面易腐蝕,而外護(hù)套平整光滑的光纜能有效地減少電腐蝕而延長(zhǎng)壽命?

3.光纜掛點(diǎn)的選擇原則

(1)光纜應(yīng)懸掛在電場(chǎng)強(qiáng)度較小的位置,即AT型護(hù)套≤20KVmPE型護(hù)套≤20KVm；

(2)光纜在水平和垂直方向上的投影不應(yīng)與導(dǎo)線和地線出現(xiàn)交叉,以免在風(fēng)偏和擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生鞭擊；

(3)光纜不應(yīng)與桿塔產(chǎn)生摩擦和碰撞；

(4)光纜必須保持與居民區(qū)?鐵路?公路?通信線路和其他電力線路的安全距離；

(5)懸掛光纜的金具必須裝在桿塔可承受側(cè)向拉力的塔材上,使桿塔受力最??；

其中,高壓感應(yīng)電場(chǎng)的大小一般有ADSS光纜生產(chǎn)廠家根據(jù)電力設(shè)計(jì)院的初步設(shè)計(jì)進(jìn)行核算,給出不同桿塔型號(hào)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小及分布圖,再結(jié)合施工具體難易程度,最終確定光纜的掛點(diǎn)位置。

在專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用軟件中,只要按既定的坐標(biāo)系提供桿塔的相線坐標(biāo)?相線線徑?地線類(lèi)型?線路的電壓等級(jí)等,就可得到一幅感應(yīng)電場(chǎng)分布圖,因此,在初步設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備階段,線路資料的詳盡可靠是整個(gè)工程質(zhì)量的保障。

4.光纜典型掛點(diǎn)的選擇

根據(jù)對(duì)各種桿塔電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果,滿足電場(chǎng)強(qiáng)度要求的掛點(diǎn)可分為高?中?低掛點(diǎn)3種方式?高掛點(diǎn)一般施工難度大,運(yùn)行管理不方便；而低掛點(diǎn)在對(duì)地安全距離方面存在一些問(wèn)題,且易發(fā)生盜竊事件，一般在信息網(wǎng)工程中采用中掛點(diǎn)方式。

110KV線路耐張桿,門(mén)型桿,雙回路鐵塔,鋼管單桿,水泥單桿等,光纜可掛在層橫擔(dān)下300～500mm間的位置。

5.ADSS光纜的配盤(pán)光纜的配盤(pán)是光纜定貨施工中的重要問(wèn)題.當(dāng)采用的線路及狀況明確后,就要考慮光纜的配盤(pán),影響配盤(pán)的因素有:(1)由于ADSS光纜不象普通光纜可任意接續(xù)(因?yàn)楣饫w的纖芯不能受力),必須在線路的耐張桿塔上進(jìn)行,又由于野外接續(xù)點(diǎn)條件較差,因此每盤(pán)光纜的盤(pán)長(zhǎng)盡量控制在3～5Km.盤(pán)長(zhǎng)太長(zhǎng)施工不便;太短則接續(xù)的次數(shù)較多,通路的衰耗大,影響光纜的傳輸質(zhì)量。

(2)除輸電線路的長(zhǎng)度是光纜盤(pán)長(zhǎng)的主要依據(jù)外,還應(yīng)考慮桿塔之間的自然條件,如牽引機(jī)行進(jìn)是否方便,張力機(jī)是否可以擺放等。

(3)由于線路設(shè)計(jì)的誤差,光纜的配盤(pán)可使用如下的經(jīng)驗(yàn)公式:光纜盤(pán)長(zhǎng)=輸電線路長(zhǎng)×系數(shù)+施工考慮長(zhǎng)度+熔接用的長(zhǎng)度+線路誤差；通常"系數(shù)"包括線路弧垂,桿塔上過(guò)引長(zhǎng)度等,施工考慮的長(zhǎng)度為施工中的牽引所用長(zhǎng)度。

(4)ADSS光纜掛點(diǎn)距地一般不小于7m,在確定配盤(pán)時(shí),要簡(jiǎn)化檔距差,以便減少光纜的種類(lèi),即可減少備品備件的數(shù)量(如配置的各種懸掛金具等),又方便施工。

6.ADSS光纜施工的基本要求

(1)ADSS光纜的施工通常是在帶電的線路桿塔上進(jìn)行,施工中必須使用絕緣無(wú)極繩索,絕緣安全帶,絕緣工具,風(fēng)力應(yīng)不大于5級(jí),必須保持與不同電壓等級(jí)線路的安全距離,即35KV大于1.0m,110KV大于1.5m,220KV大于3.0m的安全距離；

(2)由于光纖纖芯極易脆斷,施工中張力和側(cè)壓力不能過(guò)大；(3)施工中光纜不能與地面,房屋,桿塔,纜盤(pán)邊沿等其他物體發(fā)生摩擦和碰撞；

(4)光纜的彎曲是有限的,一般運(yùn)行的彎曲半徑≥D,D為光纜的直徑,施工時(shí)彎曲半徑≥30D；

(5)光纜受到扭曲將損壞,嚴(yán)禁縱向扭曲；

(6)光纜纖芯受潮和進(jìn)水易斷裂,施工時(shí)光纜端部必須用防水膠帶密封；

(7)光纜的外徑是與代表檔距相配套的,施工中不得隨意調(diào)盤(pán),同時(shí)金具又與光纜外徑相對(duì)應(yīng),也嚴(yán)禁亂用;(8)每盤(pán)光纜施工完成后,通常預(yù)留有足夠長(zhǎng)余纜,以便在桿塔處懸掛和熔接,在變電站安裝光纖配線架。

7.關(guān)于弧垂張力表弧垂張力表是反映ADSS光纜空氣動(dòng)力性能的重要數(shù)據(jù)資料,完整地了解并正確地運(yùn)用這些資料是提高工程質(zhì)量的必要條件.通常廠家可提供3種恒定條件下的弧垂張力表,即安裝弧垂恒定(安裝弧垂為檔距的固定百分比);安裝張力恒定及負(fù)荷張力恒定.此3類(lèi)張力表從不同的側(cè)面對(duì)ADSS光纜的弧垂張力性能作了具體的描述。

它只是用來(lái)說(shuō)明ADSS光纜產(chǎn)品在給定的使用條件下的弧垂張力特性,與實(shí)際的工程應(yīng)用不同,必須予以重視。需注意弧垂張力表中的檔距是實(shí)際檔距,準(zhǔn)確地說(shuō)是孤立檔的實(shí)際檔距,即耐張段只有一段時(shí)的檔距。在實(shí)際工程中,應(yīng)先求出該耐張段的代表檔距,再?gòu)幕〈箯埩Ρ碇胁槌雠c該代表檔距數(shù)值相同或相近的那一檔所對(duì)應(yīng)的弧垂和張力數(shù)據(jù).切記此時(shí)的弧垂一般為復(fù)合弧垂,通過(guò)風(fēng)偏角,求出水平弧垂和垂直弧垂,在此代表弧垂,代表張力,代表檔距的理論值基礎(chǔ)上,計(jì)算出實(shí)際的數(shù)據(jù).在控制條件中,風(fēng)荷控制與ADSS光纜的機(jī)械性能有關(guān),通常出現(xiàn)在600m以上的大檔距,30ms以上大風(fēng)的情況下,ADSS光纜的重量輕于導(dǎo)線,它的風(fēng)偏角大于導(dǎo)線的風(fēng)偏角,較易伸長(zhǎng).這就有可能造成在大風(fēng)中ADSS光纜與導(dǎo)線相碰。

盡管設(shè)計(jì)計(jì)算較為復(fù)雜,但在小檔距的情況下,如代表檔距小于100m時(shí),通常取架線弧垂為0.5m,代表檔距在100m與120m之間時(shí),架線弧垂為0.7m,ADSS光纜的弧垂點(diǎn)不應(yīng)低于導(dǎo)線弧垂點(diǎn).實(shí)際施工中,常在耐張桿的連續(xù)檔中,選擇中間檔或接近中間檔的較大檔距,懸點(diǎn)高差較小者作為觀測(cè)檔.如檔數(shù)在7～15檔時(shí),則應(yīng)在兩端分別選2個(gè)觀測(cè)檔,常見(jiàn)的觀察方法有等長(zhǎng)法和異長(zhǎng)法觀測(cè)弧垂,也可用張力測(cè)量法觀測(cè)弧垂.結(jié)束語(yǔ)ADSS光纜工程設(shè)計(jì)施工是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到機(jī)械,電氣,氣象條件,施工人員的素質(zhì)等許多方面,既要有科學(xué)的態(tài)度,又要有行之有效的工作方法.隨著電力信息網(wǎng)工程的不斷進(jìn)展,必將積累起越來(lái)越多的施工和日常維護(hù)經(jīng)驗(yàn),使ADSS光纜的應(yīng)用得到更大的發(fā)展。