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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2005/1/1 0:00:00
摘 要:ADSS光缆的设计施工是一项综合性的系统工程，本文针对ADSS光缆的结构特点、使用寿命、挂点的选择原则、配盘、解读弧垂张力表等方面进行论述，对ADSS光缆在特定环境中的运用给出一个较深入的认识。
引言
电力系统通信网的建设近几年来主要以ADSS光缆为主。ADSS光缆全称为全介质自承式光缆 (All Dielectric Self-Supporting aetial optical cable)，它采用特殊的绝缘材料，具有良好的绝缘和耐高温性能，抗拉强度高，可架设在电力线路的原有杆塔上，已成为电力系统组网的首选特种光缆。
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；
(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≤20Kv m PE型护套≤20kV m;
(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300～500mm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1.0m，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≥ 30D;
(5)光缆受到扭曲将损坏，严禁纵向扭曲；
(6)光缆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光缆性能有关，通常出现在600m以上的大档距，30ms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0.5m，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。
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