ADSS光纜

ADSS光纜的寫法

ADSS光纜介紹

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

用一種全介質（無金屬）光纜獨立地沿輸電線路架掛在電力導線內側（懸掛的位置主要根據懸掛處電場強度、地面距離、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線的下方），用以構成輸電線路上的光纖通信網，這種光纜稱作ADSS。

當輸電線路已經架設有地線，且剩余壽命還相當長，需要盡快以低安裝費用建設光纜系統，同時避免停電作業等前提下，采用ADSS光纜是有很大優勢的。

特性

ADSS光纜具有與架空導線不同的結構，其拉伸強度由芳綸繩來承受，芳綸繩的彈性模量比鋼小一半多，熱膨脹系數是鋼的幾分之一，這決定了ADSS光纜弧垂對外界負載變化比較敏感。在覆冰狀態下ADSS光纜伸長量可達到0.6[%]，而導線僅為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變；在大風條件下其風偏角很大，在風速為30m/s時，風偏角可達80°，而導線的風偏角僅為光纜的一半左右。

耐受極端惡劣氣候（大風、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。請登陸:輸配電設備網瀏覽更多信息

ADSS光纜會發生風振動。平滑穩定的橫向風吹向光纜，會發生風振動，會在掛點處發生疲勞損壞。

ADSS光纜具有一定的抗壓力，能承受耐張線夾較大的握力。

結構

一﹑代表結構

目前，國內外主要流行兩種ADSS光纜。

1.中心管式結構：

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）管中，根據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）護套。

中心管結構易于獲得小直徑，冰風負載較??；重量也相對較輕，但光纖余長有限制。

2.層絞式結構：

光纖松套管以一定的節距繞制在中心加強件（一般為FRP）上后擠制內護套（在小張力和小跨距時可省略），然后根據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，但當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”，松套管節距易發生變化。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服，但有一定的工藝難度。

層絞結構易獲得安全的光纖余長，雖然直徑和重量相對稍大，在中大跨距應用時較有優勢。

參數

ADSS光纜工作在大跨距兩點支撐的（通常為數百米，甚至超過1公里）架空狀態，與傳統概念的“架空”完全不同（郵電標準的架空吊線掛鉤程式，平均0.4米對光纜有1個支點）。所以，ADSS光纜的主要參數與電力架空線的規程接軌。

1.允許使用張力（MAT/MOTS）

指在設計氣象條件下理論計算總負載時，光纜所受到的張力。在此張力下，光纖應變應≤0.05[%]（層絞）和≤0.1[%]（中心管）且無附加衰減。通俗而言，即光纖余長在這一控制值上剛好被“吃”完。根據該參數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。因此，MAT是弧垂-張力-跨距計算的重要依據，也是表征ADSS光纜應力應變特性的重要證據。

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）強度之和的計算值。實際破斷力應≥95[%]計算值（光纜中任意元件的斷裂均判為纜破斷）。該參數并不是可有可無的，很多控制值與之相關（例如桿塔強度、耐張金具、防震措施等）。對光纜而言，如果RTS/MAT（相當于架空線的安全系數K）的比值不恰當，即使用了很多紡綸，而可用的光纖應變域很窄，則經濟/技術性能比很差。因此，筆者建議業內人士關注這一參數。通常，MAT約相當于40[%]RTS。

3.年平均應力（EDS）

有時稱為日平均應力，是指在無風無冰及年平均氣溫下，理論計算負載時光纜所受到的張力，可認為是ADSS在長期運行時的平均張（應）力。EDS一般為(16~25)[%]RTS。在此張力下，光纖應無應變、無附加衰減，即非常穩定。EDS同時是光纜的疲勞老化參數，據此參數決定光纜的防振設計。

4.極限運行張力（UES）

又稱為特殊使用張力，是指在光纜有效壽命期內，有可能發生超出設計負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內承受應變，通常UES應＞60[%]RTS。在此張力下，光纖應變＜0.5[%]（中心管）及＜0.35[%]（層絞），光纖會出現附加衰減，但在此張力解除后，光纖應恢復正常。該參數保證了ADSS光纜在壽命期間內的可*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”，其實以螺旋預絞絲為佳（小張力和小跨距除外）。也有人稱之為“終端”或“靜端”金具。配置的依據是光纜的外徑和RTS，一般要求其握著力≥95[%]RTS。必要時應與光纜作配合試驗。

2.懸垂線夾

也以螺旋預絞絲型為好（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EDS為（16-25）[%]RTS時，需采取防振措施。如光纜安裝在振動多發地區，必要時應通過試驗確定防振方法。

應用

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

引言

電力系統通信網的建設近幾年來主要以ADSS光纜為主?ADSS光纜全稱為全介質自承式光纜(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,抗拉強度高,可架設在電力線路的原有桿塔上,已成為電力系統組網的特種光纜?

1.ADSS光纜的結構特點

目前已生產的ADSS光纜從結構上可分為層絞式和中心束管式兩類,其中層絞式光纜內有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境下,根據電場強度又可分為AT護套耐電蝕型和PE護套標準型?ADSS光纜的特點如下：

(1)專為電力系統設計,是一種全絕緣介質的自承式架空光纜,它的結構中不含任何金屬材料；

(2)全絕緣結構和較高的耐壓指標,有利于在帶電運行的架空電力線路上架設施工,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光纜的熱膨脹系數較小,在溫度變化很大時,光纜線路的弧度變化很小,且其重量輕,它的履冰和風荷也較小?

2.ADSS光纜的使用壽命

ADSS光纜架設在高壓輸電線路上,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電場梯度變化較大?高壓感應電場對光纜有強烈的電腐蝕?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,在選擇掛點時要加以考慮；

(3)線路經過有鹽霧酸氣的工作地帶時,化學物質會腐蝕光纜外皮,其耐電保護套受損,易受到電弧的傷害；

(4)施工不當造成外皮傷害或磨損等,在長期的高壓電場中運行,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命?

3.光纜掛點的選擇原則

(1)光纜應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與導線和地線出現交叉,以免在風偏和擺動時產生鞭擊；

(3)光纜不應與桿塔產生摩擦和碰撞；

(4)光纜必須保持與居民區?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向拉力的塔材上,使桿塔受力最??；

其中,高壓感應電場的大小一般有ADSS光纜生產廠家根據電力設計院的初步設計進行核算,給出不同桿塔型號的電場強度大小及分布圖,再結合施工具體難易程度,最終確定光纜的掛點位置。

在專門的應用軟件中,只要按既定的坐標系提供桿塔的相線坐標?相線線徑?地線類型?線路的電壓等級等,就可得到一幅感應電場分布圖,因此,在初步設計的準備階段,線路資料的詳盡可靠是整個工程質量的保障。

4.光纜典型掛點的選擇

根據對各種桿塔電場強度的計算結果,滿足電場強度要求的掛點可分為高?中?低掛點3種方式?高掛點一般施工難度大,運行管理不方便；而低掛點在對地安全距離方面存在一些問題,且易發生盜竊事件，一般在信息網工程中采用中掛點方式。

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

5.ADSS光纜的配盤光纜的配盤是光纜定貨施工中的重要問題.當采用的線路及狀況明確后,就要考慮光纜的配盤,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(因為光纖的纖芯不能受力),必須在線路的耐張桿塔上進行,又由于野外接續點條件較差,因此每盤光纜的盤長盡量控制在3～5Km.盤長太長施工不便;太短則接續的次數較多,通路的衰耗大,影響光纜的傳輸質量。

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

(3)由于線路設計的誤差,光纜的配盤可使用如下的經驗公式:光纜盤長=輸電線路長×系數+施工考慮長度+熔接用的長度+線路誤差；通常"系數"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度。

(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,以便減少光纜的種類,即可減少備品備件的數量(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行,施工中必須使用絕緣無極繩索,絕緣安全帶,絕緣工具,風力應不大于5級,必須保持與不同電壓等級線路的安全距離,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生摩擦和碰撞；

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

(5)光纜受到扭曲將損壞,嚴禁縱向扭曲；

(6)光纜纖芯受潮和進水易斷裂,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的,施工中不得隨意調盤,同時金具又與光纜外徑相對應,也嚴禁亂用;(8)每盤光纜施工完成后,通常預留有足夠長余纜,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據資料,完整地了解并正確地運用這些資料是提高工程質量的必要條件.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);安裝張力恒定及負荷張力恒定.此3類張力表從不同的側面對ADSS光纜的弧垂張力性能作了具體的描述。

它只是用來說明ADSS光纜產品在給定的使用條件下的弧垂張力特性,與實際的工程應用不同,必須予以重視。需注意弧垂張力表中的檔距是實際檔距,準確地說是孤立檔的實際檔距,即耐張段只有一段時的檔距。在實際工程中,應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數值相同或相近的那一檔所對應的弧垂和張力數據.切記此時的弧垂一般為復合弧垂,通過風偏角,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上,計算出實際的數據.在控制條件中,風荷控制與ADSS光纜的機械性能有關,通常出現在600m以上的大檔距,30ms以上大風的情況下,ADSS光纜的重量輕于導線,它的風偏角大于導線的風偏角,較易伸長.這就有可能造成在大風中ADSS光纜與導線相碰。

盡管設計計算較為復雜,但在小檔距的情況下,如代表檔距小于100m時,通常取架線弧垂為0.5m,代表檔距在100m與120m之間時,架線弧垂為0.7m,ADSS光纜的弧垂點不應低于導線弧垂點.實際施工中,常在耐張桿的連續檔中,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.如檔數在7～15檔時,則應在兩端分別選2個觀測檔,常見的觀察方法有等長法和異長法觀測弧垂,也可用張力測量法觀測弧垂.結束語ADSS光纜工程設計施工是一項復雜的系統工程,涉及到機械,電氣,氣象條件,施工人員的素質等許多方面,既要有科學的態度,又要有行之有效的工作方法.隨著電力信息網工程的不斷進展,必將積累起越來越多的施工和日常維護經驗,使ADSS光纜的應用得到更大的發展。