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        ADSS光纜應用過程中的問題探討

        • 2021-11-03
        • 2016次

        隨著電力通信的發展,越來越多的光纜被應用在電力通信線路中,目前國內使用較多的是ADSS、OPGW光纜。在近幾年的應用中,ADSS光纜出現了一些問題,運行中斷纜等事故屢有發生。本文圍繞ADSS的設計、選擇、施工及維護等方面進行探討,希望對廣大電力通信用戶有所幫助。

        一、ADSS光纜的設計和選擇 

             除光單元設計外,ADSS光纜的設計主要考慮機械強度和外護套的電蝕問題。ADSS光纜為全自承式,要求有很好的機械特性,這主要通過添加芳綸紗來保證。在設計時,我們須考慮電力線路的檔距和光纜的安裝弧垂,再根據安裝地區的氣候條件如風荷、冰荷計算出光纜的機械強度要求,進而推算出芳綸的使用量。ADSS光纜設計壽命需超過20年,因此在光纜設計時還要考慮在長期使用過程中光纜上可能會附上污物增加負荷。機械強度主要可以通過拉伸窗口指標顯示,即光纜受力延伸多大時光纖開始發生應變。大跨距的使用要求ADSS光纜比普通光纜有更大的拉伸窗口,但此指標過大會導致光纖的微彎損耗,實踐表明機械強度控制在0.8%上下比較合適。

              處于高壓導線周圍的ADSS光纜與相線、地間的電容耦合所產生的電位在潮濕的光纜表面會產生泄漏電流;當光纜表面干燥時,會在干燥區發生電弧,引起的熱量會侵蝕外護套導致裂口,嚴重情況下會發生光纜斷裂導致通信事故。目前斷纜的事件在國內已有多起,特別是在110kV線路光纜未采用AT護套料和采用非全介質光纜的情況下更易發生。目前采用AT料的ADSS光纜可在不大于25kV感應電勢環境中運行,生產廠家應控制好工藝,使外護套光滑、圓整。

             關于ADSS光纜的選擇,很多用戶碰到的一個問題就是應選擇中心管式的光纜還是層絞式的光纜。中心管式光纜具有外徑小、重量輕的優點,但相對于層絞式光纜難獲得較大的拉伸窗口,同時光纜的彎曲性能稍差,因此ADSS光纜采用層絞式比較好。

              有些用戶在選擇光纜時多注重產品的價格、材料用量而忽視了企業的工藝控制能力和光纜與電力線路的配合。很多用戶會要求廠家使用某一品牌的芳綸紗甚至規定使用多少根,而不同廠家采用相同數量的芳綸紗實現的機械強度是不同的,這是由于廠家的施放工藝控制能力高低造成的。芳綸紗施放工藝必須保證芳綸在光纜中處于直且無預拉伸的狀態,同時所有芳綸在光纜中受力均勻,這樣才能達到理想抗拉強度。

             在進行機械強度指標設計時必須推算回桿塔受力情況,電力線路桿塔在設計時并未考慮加掛ADSS光纜,因此應充分注意光纜的桿塔影響,保證線路安全。此外,對于電壓等級應用要強調一點:110kV線路應該采用AT護套光纜,220kV以上的電力線路不宜采用ADSS光纜。

        二、ADSS光纜的施工及維護

             ADSS光纜的施工質量和維護質量的好壞對光纜的運行有極大影響,目前實際情況中有些不規范的現象,以下幾點值得注意。

        1.   施工準備

        (1)、光纜外觀檢查:用戶收到光纜后應及時檢查纜盤及外層光纜,確定所收光纜未受損傷;檢查纜盤中心孔有無損害光纜外護套或妨礙光纜收卷和展開的障礙物。

        (2)、數量檢查:檢查光纜總數量,每盤長度是否與合同要求一致。

        (3)、質量檢查:用光時域反射儀(OTDR)檢查光纜在運輸中是否受到損害,檢查所得數據可用來與安裝后驗收檢測數據進行比較,并可作為數據記錄的一部分,有助于日后緊急修復工作。

        (4)、安裝金具檢查:對安裝所需金具型號、數量進行清點,若與合同要求不符應立即與供貨廠家聯系,在實際施工前妥善解決。

        2.   安裝注意事項

        (1)安裝光纜時應確保其最小彎曲半徑(動態時為光纜外徑的20倍,靜態時為光纜外徑的10倍);同時,在整個安裝過程中光纜不能被扭曲或受壓;光纜所受張力不應超過廠家提供的弧垂和張力表所規定的范圍。(2)設計ADSS光纜懸掛點要考慮以下因素:場強分布,最小離地距離,最小距導線距離等,同時,實際安裝工作中應嚴格按照所選點位操作以保護光纜的安全。

        (3)牽引、張力、臨時定位桿、熔接等地點的選擇必須考慮設計、后勤和設備等各方面因素。在固定纜盤施工中,光纜須分成幾段放線,每段的長度取決于熔接點的位置、車輛能否通過、設備安裝是否可行、障礙物、光纜盤長等因素,同時,也要考慮光纜的最大安裝張力、桿塔的最大負荷張力等因素。

        (4)選擇牽引機和張力機相對于桿塔的位置時,不能使桿塔負荷過載,也不能使光纜受的張力過大。牽引機到桿塔的距離應為桿塔高度的4~5倍,這樣可使光纜、滑輪和桿塔負荷較小。ANSI/IEEE 524規定,設置臨時吊索以防止桿塔過載。張力機和纜盤支架必須和最近兩個桿塔成一條直線,以防止光纜扭曲和滑輪兩側對光纜的磨損。

        (5)臨時定位桿和金具的應用決定于光纜預期負荷張力的大小,選擇金具時應考慮風振的影響。在調節光纜弧垂時,應安裝臨時向下的吊索,以防止結構失衡,這時臨時定位桿距桿塔距離應不小于2倍桿塔高度。在安裝光纜之前,所有臨時性的吊索都要拉緊。

        (6)安裝路線穿越道路、公路、鐵路和輸電線路時,為保證光纜的安全,應增加一些支撐設施。在交叉地形施工時,現場人員應與牽引機和張力機操作員保持聯系。

        (7)要分析每一個牽引段的地形,以保證施工的安全進行。施工中如遇到障礙物,不能拖拽光纜或使光纜直接碰到障礙物,以免光纜外護套受到損傷。

        (8)為了施工的安全和有效,建議以3km/h左右的速度放纜。放纜應保持均衡的速度,牽引過程中,張力機操作員應注意牽引張力不能超過要求的最大張力,建議牽引力不超過在初始弧垂時張力的一半。由于光纜長度、滑輪使用數量、路線變化和桿塔海拔高度變化等原因,在施放較大跨距光纜時可能會需要較大的張力,這時應特別小心,因為此時牽引端的張力比張力計上的顯示值要大得多。為防止纜盤轉速過快,在纜盤轉軸上應施加一小而平穩的反向力。光纜將放完時,應及時減小反向力,因為此時光纜上張力將增大。

        (9)在光纜熔接處,要留有足夠的光纜和光纖長度以利于熔接,光纜長度應可從桿塔上引下到熔接點。光纜熔接宜在地面完成而不宜在空中作業。熔接后的光纜應存在接線盒中安放在塔上或埋在地下,光纜端部應用膠帶加以封閉以阻水。

        3.施工記錄與文件保存

        完整的記錄是通信工作正常進行的必要保證。由于光纜通信涉及到設計、施工、運行和維護等多個部門,在施工完成后,各部門應相互協作,將所有記錄妥善保存,以利于今后的工作。

        記錄文件中應包括以下內容:

        (1)線路地形索引圖。該圖記錄線路和所經過道路情況,在以后的工作中可以很快找到需要到達的地點,對于接頭點、道路或河流交叉點,均應在圖中標明。

        (2)線路組成圖。該圖中包括線路中各接頭點、道路或河流交叉點等處所用光纜的盤號、盤長、光纖型號和芯數等。

        (3)安裝圖。該圖記錄每一個桿塔處的設備情況和桿塔情況及桿距、接地等情況。

        (4)光纖回路圖。該圖標明實際光纖回路、使用芯數、備用芯數、光纖色標及以后發生的對光纖的處理情況。

        (5)驗收數據記錄。應記錄下驗收時測得的輸入光功率、接收光功率、衰減等數據,此外,還包括用光時域反射儀(OTDR)對每條光纖(1310nm和1550nm)測得的曲線圖、熔接損耗、連接器插入損耗及光纖和尾纖的照片。

        (6)廠家提供的文件,包括廠家提供的每盤光纜及其中光纖的數據,應用戶要求計算得出的不同塔型的電位圖及弧垂和張力表。

        (7)原始記錄應復印多份,施工和維護單位均需保存,在系統的端點也應備有一份。在線路改造和緊急維修等情況發生后,記錄應被及時修改。與普通光纜不同的是,ADSS光纜需要用戶和廠家密切協作,從設計、生產、施工和維護等各個方面嚴格控制,滿足了以上條件,ADSS光纜才能穩定運行,從而保證電力通信事業的長期利益。


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