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ADSS光纜
閱讀�18488時間�2010-09-14 15:52:15

  ADSS 光纜,All-dielectric Self-supporting Optical Cable(也稱全介質(zhì)自承式光纜)�

  用一種全介質(zhì)(無金屬)光纜獨立地沿輸電線路架掛在電力�(dǎo)線內(nèi)�(cè)(懸掛的位置主要根據(jù)懸掛處電場強�、地面距雀施工及維護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�光纖通信�(wǎng),這種光纜稱作ADSS�

  �(dāng)輸電線路已經(jīng)架設(shè)有地線,且剩余壽命還相當(dāng)�,需要盡快以低安裝費用建�(shè)光纜系統(tǒng),同時避免停電作�(yè)等前提下,采用ADSS光纜是有很大�(yōu)勢的�

特�

  ADSS光纜具有與架空導(dǎo)線不同的�(jié)�(gòu),其拉伸強度由芳綸繩來承�,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光纜弧垂對外界負(fù)載變化比較敏�。在覆冰狀�(tài)下ADSS光纜伸長量可�(dá)�0.6[%],而導(dǎo)線僅�0.1[%];弧垂對溫度變化比較遲鈍,在溫度變化時弧垂基本保持不�;在大風(fēng)條件下其�(fēng)偏角很大,在�(fēng)速為30m/s�,風(fēng)偏角可達(dá)80°,而導(dǎo)線的�(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�

  ADSS光纜外護層為AT或PE材料,運行于強電場中,存在電蝕問題� 請登�:輸配電設(shè)備網(wǎng) 瀏覽更多信息

  ADSS光纜會發(fā)生風(fēng)振動。平滑穩(wěn)定的橫向�(fēng)吹向光纜,會�(fā)生風(fēng)振動,會在掛點處�(fā)生疲勞損��

  ADSS光纜具有一定的抗壓�,能承受耐張線夾較大的握力�

�(jié)�(gòu)

  一﹑代表結(jié)�(gòu)

  目前,國�(nèi)外主要流行兩種ADSS光纜�

  1.  中心管式�(jié)�(gòu)�

  光纖以一定的余長置于填充阻水油膏的PBT(或其他合適材料)管�,根�(jù)所需要的抗拉強度繞包合適的紡綸紗,再擠制PE(≤12KV電場強度)或AT(≤20KV電場強度)護��

  中心管結(jié)�(gòu)易于獲得小直�,冰�(fēng)�(fù)載較�;重量也相對較輕,但光纖余長有限��

  2.  層絞式結(jié)�(gòu)�

  光纖松套管以一定的節(jié)距繞制在中心加強件(一般為FRP)上后擠制內(nèi)護套(在小張力和小跨距時可省略),然后根�(jù)所需要的抗拉強度繞包合適的紡綸紗,再擠制PE或AT護套。纜芯可填充油膏,但�(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�,松套管節(jié)距易�(fā)生變�。用合適的方法把松套管固定在中心加強件上和干式纜芯可以克�,但有一定的工藝難度�

  層絞�(jié)�(gòu)易獲得安全的光纖余長,雖然直徑和重量相對稍大,在中大跨距�(yīng)用時較有�(yōu)��

參數(shù)

  ADSS光纜工作在大跨距兩點支撐的(通常為數(shù)百米,甚至超�1公里)架空狀�(tài),與傳統(tǒng)概念的“架空”完全不同(郵電�(biāo)�(zhǔn)的架空吊線掛鉤程�,平�0.4米對光纜�1個支點)。所�,ADSS光纜的主要參�(shù)與電力架空線的規(guī)程接��

  1.允許使用張力(MAT/MOTS�

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

  2. 額定抗拉強度(UTS/RTS�

  又稱為極限抗拉強度或破斷力,指承載截面(主要計紡綸)強度之和的計算�。實際破斷力�(yīng)�95[%]計算值(光纜中任意元件的斷裂均判為纜破斷�。該參數(shù)并不是可有可無的,很多控制值與之相�(guān)(例如桿塔強�、耐張金具、防震措施等�。對光纜而言,如果RTS/MAT(相�(dāng)于架空線的安全系�(shù)K)的比值不恰當(dāng),即使用了很多紡�,而可用的光纖�(yīng)變域很窄,則�(jīng)�/技�(shù)性能比很�。因�,筆者建議業(yè)�(nèi)人士�(guān)注這一參數(shù)。通常,MAT約相�(dāng)�40[%]RTS�

  3.年平均應(yīng)力(EDS�

  有時稱為日平均應(yīng)力,是指在無�(fēng)無冰及年平均氣溫�,理論計算負(fù)載時光纜所受到的張�,可�(rèn)為是ADSS在長期運行時的平均張(應(yīng))力。EDS一般為(16~25)[%]RTS。在此張力下,光纖應(yīng)無應(yīng)�、無附加衰減,即非常�(wěn)�。EDS同時是光纜的疲勞老化參數(shù),據(jù)此參�(shù)決定光纜的防振設(shè)計�

  4.極限運行張力(UES�

  又稱為特殊使用張�,是指在光纜有效壽命期內(nèi),有可能�(fā)生超出設(shè)計負(fù)載時光纜所受的張力。意味著光纜允許短時過載,光纖可以在有限允許范圍�(nèi)承受�(yīng)�,通常UES�(yīng)�60[%]RTS。在此張力下,光纖應(yīng)變<0.5[%](中心管)及�0.35[%](層絞),光纖會出現(xiàn)附加衰減,但在此張力解除�,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

  雖稱為“線夾�,其實以螺旋�(yù)絞絲為佳(小張力和小跨距除外�。也有人稱之為“終端”或“靜端”金�。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�(yīng)與光纜作配合試驗�

  2.懸垂線夾

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

  3.防振�

  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�,需采取防振措施。如光纜安裝在振動多�(fā)地區(qū),必要時�(yīng)通過試驗確定防振方法�

�(yīng)�

  摘要:ADSS光纜的設(shè)計施工是一項綜合性的系統(tǒng)工程,本文針對ADSS光纜的結(jié)�(gòu)特點?使用壽命?掛點的選擇原�?配盤?解讀弧垂張力表等方面進行論述,對ADSS光纜在特定環(huán)境中的運用給出一個較深入的認(rèn)�?

  引言

  電力系統(tǒng)通信�(wǎng)的建�(shè)近幾年來主要以ADSS光纜為主?ADSS光纜全稱為全介質(zhì)自承式光�(All Dielectric Self-Supporting aetial optical cable),它采用特殊的絕緣材料,具有良好的絕緣和耐高溫性能,抗拉強度�,可架�(shè)在電力線路的原有桿塔�,已成為電力系�(tǒng)組網(wǎng)的特種光�?

  1.ADSS光纜的結(jié)�(gòu)特點

  目前已生�(chǎn)的ADSS光纜從結(jié)�(gòu)上可分為層絞式和中心束管式兩�,其中層絞式光纜內(nèi)有FRP的加強芯,重量比束管式略重?同時又由于其運行在高壓環(huán)境下,根據(jù)電場強度又可分為AT護套耐電蝕型和PE護套�(biāo)�(zhǔn)�?ADSS光纜的特點如下:

  (1)專為電力系統(tǒng)�(shè)�,是一種全絕緣介質(zhì)的自承式架空光纜,它的�(jié)�(gòu)中不含任何金屬材��

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

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

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

  2.ADSS光纜的使用壽�

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

  (1)桿塔附近的高壓感�(yīng)電場梯度變化較大?高壓感應(yīng)電場對光纜有強烈的電腐蝕?一�35KV及以下架空電力線路用PE�,110KV及以上線路用AT��

  (2)對雙回路的桿�,由于線路的一回路停電或線路改�,在選擇掛點時要加以考慮�

  (3)線路�(jīng)過有鹽霧酸氣的工作地帶時,化學(xué)物質(zhì)會腐蝕光纜外�,其耐電保護套受�,易受到電弧的傷害�

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

  3.光纜掛點的選擇原�

  (1)光纜�(yīng)懸掛在電場強度較小的位置,即AT型護套≤20KVmPE型護套≤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)偏和擺動時產(chǎn)生鞭��

  (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�(cè)向拉力的塔材�,使桿塔受力最??�

  其中,高壓感應(yīng)電場的大小一般有ADSS光纜生產(chǎn)廠家根據(jù)電力�(shè)計院的初步設(shè)計進行核算,給出不同桿塔型號的電場強度大小及分布�,再結(jié)合施工具體難易程�,最終確定光纜的掛點位置�

  在專門的應(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?地線類型?線路的電壓等級等,就可得到一幅感�(yīng)電場分布�,因此,在初步設(shè)計的�(zhǔn)備階�,線路資料的詳盡可靠是整個工程質(zhì)量的保障�

  4.光纜典型掛點的選�

  根據(jù)對各種桿塔電場強度的計算�(jié)�,滿足電場強度要求的掛點可分為�?�?低掛�3種方�?高掛點一般施工難度大,運行管理不方�;而低掛點在對地安全距離方面存在一些問�,且易�(fā)生盜竊事件,一般在信息�(wǎng)工程中采用中掛點方式�

  110KV線路耐張�,門型桿,雙回路鐵�,鋼管單桿,水泥單桿�,光纜可掛在層橫擔(dān)�3 00�500mm間的位置�

  5.ADSS光纜的配� 光纜的配盤是光纜定貨施工中的重要問題.�(dāng)采用的線路及狀況明確后,就要考慮光纜的配�,影響 配盤的因素有: (1)由于ADSS光纜不象普通光纜可任意接續(xù)(因為光纖的纖芯不能受�),必須在線路的耐張 桿塔上進行,又由于野外接�(xù)點條件較�,因此每盤光纜的盤長盡量控制在3�5Km.盤長太長施工� �;太短則接�(xù)的次�(shù)較多,通路的衰耗大,影響光纜的傳輸質(zhì)��

  (2)除輸電線路的長度是光纜盤長的主要依據(jù)�,還應(yīng)考慮桿塔之間的自然條�,如牽引機行進是 否方�,張力機是否可以擺放等�

  (3)由于線路�(shè)計的誤差,光纜的配盤可使用如下的經(jīng)驗公�: 光纜盤長=輸電線路長×系�(shù)+施工考慮長度+熔接用的長度+線路誤差� 通常"系數(shù)"包括線路弧垂,桿塔上過引長度等,施工考慮的長度為施工中的牽引所用長��

  (4)ADSS光纜掛點距地一般不小于7m,在確定配盤時,要簡化檔距差,以便減少光纜� 種類,即可減少備品備件的數(shù)�(如配置的各種懸掛金具�),又方便施工�

  6.ADSS光纜施工的基本要�

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

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

  (4)光纜的彎曲是有限�,一般運行的彎曲半徑≥D,D為光纜的直徑,施工時彎曲半徑≥ 30 D�

  (5)光纜受到扭曲將損�,�(yán)禁縱向扭��

  (6)光纜纖芯受潮和進水易斷�,施工時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�,施工中不得隨意調(diào)�,同時金具又與光纜外徑相對�(yīng),� �(yán)禁亂�; (8)每盤光纜施工完成�,通常�(yù)留有足夠長余�,以便在桿塔處懸掛和熔�,在變電站安裝光纖 配線��

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

  它只是用來說明ADSS光纜�(chǎn)品在給定的使用條件下的弧垂張力特�,與實 際的工程�(yīng)用不�,必須予以重視� 需注意弧垂張力表中的檔距是實際檔距, �(zhǔn)確地說是孤立檔的實際檔距, 即耐張段只有一段時的檔�。在實際工程�,�(yīng)先求出該耐張段的代表檔距,再從弧垂張力表中查出與該代表檔距�(shù)值相同或相近的那 一檔所對應(yīng)的弧垂和張力�(shù)�(jù).切記此時的弧垂一般為�(fù)合弧�,通過�(fēng)偏角,求出水平弧垂和垂直弧�, 在此代表弧垂,代表張力,代表檔距的理論值基�(chǔ)�,計算出實際的�(shù)�(jù). 在控制條件中,�(fēng)荷控制與ADSS光纜的機械性能有關(guān),通常出現(xiàn)�600m以上的大檔距,30 ms以上大風(fēng)的情況下,ADSS光纜的重量輕于導(dǎo)�,它的�(fēng)偏角大于�(dǎo)線的�(fēng)偏角,較易伸長.� 就有可能造成在大�(fēng)中ADSS光纜與導(dǎo)線相��

  盡管�(shè)計計算較為復(fù)�, 但在小檔距的情況�, 如代表檔距小�100m�, 通常取架線弧垂為0. 5 m,代表檔距�100m�120m之間�,架線弧垂�0.7m,ADSS光纜的弧垂點不應(yīng)低于 �(dǎo)線弧垂點. 實際施工�,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,懸點高差較小者作為觀 測檔.如檔�(shù)�7�15檔時,則應(yīng)在兩端分別選2個觀測檔,常見的觀察方法有等長法和異長法觀測弧 �,也可用張力測量法觀測弧�. �(jié)束語 ADSS光纜工程�(shè)計施工是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到機�,電氣,氣象條件,施工人員的素�(zhì) 等許多方�,既要有科�(xué)的態(tài)�,又要有行之有效的工作方法.隨著電力信息�(wǎng)工程的不斷進展,必將� 累起越來越多的施工和日常維護�(jīng)�,使ADSS光纜的應(yīng)用得到更大的�(fā)��

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