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ADSS光纜在電力通信網中的應用

文字:[大][中][小] 2015-6-4    瀏覽次數:572    

      


    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(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首選特種光纜?

  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,使桿塔受力最小;
  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,光纜可掛在第一層橫擔下3 00~500mm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光纜掛點距地最低一般不小于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1.0 m,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≥ 30 D;
  (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,30 ms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. 5 m,代表檔距在100m與120m之間時,架線弧垂為0.7m,ADSS光纜的弧垂最低點不應低于 導線弧垂最低點. 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。

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