ADSS光缆线路设计与施工简介.doc

ADSS光缆线路的设计与施工 2007年8月 河北省霸州供电局??刘明海 崔跃春??摘要：因电力部门原先用于通信的一个微波频段将逐步被国家收回，所以近年来许多电力公司先后启动了ADSS“光缆”系统工程建设。随之，ADSS光缆线路的设计、施工等也必然成了电力工作者的一项新课题。 ADSS光缆线路实际上就是ADSS光缆架设在原有电力线路杆塔上的一种电力通信线路。ADSS光缆对电力线路来说是一种添加物, 原有的杆塔在设计时根本没有考虑过允许设计外的附加任何物体，更不会给ADSS光缆留下足够的“空间”。所谓“空间”不仅包括光缆的安装挂点，还包括杆塔的机械强度和其它相关的因素。换言之，ADSS光缆只能尽量去“适应”原有的电力线路，尽量利用原有电力线路的设计“裕度”。因此，有必要对ADSS光缆线路的设计、施工等技术问题进行研究和探讨。 1 ADSS光缆线路的设计 任何事物都具有普遍性和特殊性，相对电力线路设计而言，ADSS光缆线路设计有其不同之处，如ADSS光缆结构、选型、挂点、衰减、配盘、金具等。本文将就这些问题进行论述。 1.1 ADSS光缆的概念及结构（见图1） ADSS是All Dielectric Self-Supporting的英文缩写，原意：全介质自承式（光缆）。全介质即光缆所用的是全绝缘介质材料；自承式是指自身加强构件能承受自重及外界负荷。 ADSS光缆常用结构有两种：中心管式结构和层绞式结构。中心管式结构的光纤以一定的余长置于填充阻水油膏的PBT管中，根据所需要的抗拉强度绕包合适的纺纶纱，再挤压制成PE（≤12 kV电场强度）或AT（≤20 kV电场强度）护套；层绞式结构的光缆内光纤松套管以一定的节距绕制在中心加强件（一般为FRP）上后挤压制成内护套，然后根据所需要的抗拉强度绕包合适的纺纶纱，再挤压制成PE或AT护套。 1.2 ADSS光缆的选型 1.2.1 按机械强度选型 ADSS光缆为全自承式，要求有很好的机械特性，对光缆厂家而言，主要通过添加纺纶纱来保证。制造光缆时，先根据电力线路的档距、光缆弧垂、气候条件、覆冰等情况计算出光缆的机械强度要求，再推算纺纶纱的使用量。 对电力部门设计光缆线路而言，光缆机械强度主要可以通过拉伸窗口（光缆受力延伸与光缆发生应变的数据变化窗口）指标显示，大跨距的情况要求ADSS光缆有更大的拉伸窗口，但此指标过大会导致光纤的微弯损耗，实践表明控制在0.8%上下比较合适。 由于ADSS光缆设计寿命超过20年，因此在设计时还要考虑光缆在长期使用过程中，其表面会附上一些污物而增加负荷。 1.2.2 按电腐蚀选型 就电腐蚀产生的原因而言，首先电力相线、大地间的电容耦合电位在潮湿的光缆表面会产生泄漏电流；其次，当光缆表面有干燥点时，干燥点与潮湿点间会发生电弧，引起的发热会侵蚀外护套而导致裂口，严重情况下会发生光缆断裂。 目前AT护套的ADSS光缆可在不大于25 kV感应电势的安全环境中运行。一般35 kV及以下架空电力线路选用PE护套光缆；110 kV及以上线路选用AT护套光缆；220 kV以上的电力线路不宜架设ADSS光缆。 1.2.3 按结构选型 中心管式结构和层绞式结构相比，具有外径小、重量轻的优点，一般适用于覆冰较厚、风力较大、跨距较小的地区。层绞式结构可获得较大的拉伸窗口，弯曲性能也较好，因此在中大跨距时选用层绞式结构。 1.3 ADSS光缆挂点的确定 ADSS光缆与高压电力线“共舞”，其表面除了要求与普通光缆一样能抗紫外线辐射之外，还要求能长期经受高压强电场环境的考验。光缆与高压相线及其与大地之间的电容耦合会在光缆表面产生不同的空间电位，在雨雪冰霜等气象环境及尘垢作用下，会使光缆表面受到灼伤并形成电痕。日久天长，外护层老化受损，由表及里，纺纶纱老化，机械性能降低，最终可能导致光缆断裂。 为尽量减轻电痕对ADSS光缆灼伤，应通过专业软件进行计算，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，据此即可确定光缆在杆塔上的具体悬挂点（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，一般采用中挂点方式），在该点上电场强度应最小或相对较小，并满足光缆外护套抗电痕等级的要求。 研究表明，当ADSS光缆表面感应电势小于12 kV时（35 kV及以下线路）,可采用普通PE护套材料；若光缆表面感应电势大于12 kV时（110～220 kV线路），则必须采用耐电痕AT护套材料。 根据交叉跨越安全距离确定(见表1)： 光缆挂点的选择应考虑光缆在水平和垂直方