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ADSS光纜應(yīng)用過(guò)程中的問(wèn)題探討

2021-11-03
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隨著電力通信的發(fā)展，越來(lái)越多的光纜被應(yīng)用在電力通信線路中，目前國(guó)內(nèi)使用較多的是ADSS、OPGW光纜。在近幾年的應(yīng)用中，ADSS光纜出現(xiàn)了一些問(wèn)題，運(yùn)行中斷纜等事故屢有發(fā)生。本文圍繞ADSS的設(shè)計(jì)、選擇、施工及維護(hù)等方面進(jìn)行探討，希望對(duì)廣大電力通信用戶有所幫助。

一、ADSS光纜的設(shè)計(jì)和選擇

除光單元設(shè)計(jì)外，ADSS光纜的設(shè)計(jì)主要考慮機(jī)械強(qiáng)度和外護(hù)套的電蝕問(wèn)題。ADSS光纜為全自承式，要求有很好的機(jī)械特性，這主要通過(guò)添加芳綸紗來(lái)保證。在設(shè)計(jì)時(shí)，我們須考慮電力線路的檔距和光纜的安裝弧垂，再根據(jù)安裝地區(qū)的氣候條件如風(fēng)荷、冰荷計(jì)算出光纜的機(jī)械強(qiáng)度要求，進(jìn)而推算出芳綸的使用量。ADSS光纜設(shè)計(jì)壽命需超過(guò)20年，因此在光纜設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮在長(zhǎng)期使用過(guò)程中光纜上可能會(huì)附上污物增加負(fù)荷。機(jī)械強(qiáng)度主要可以通過(guò)拉伸窗口指標(biāo)顯示，即光纜受力延伸多大時(shí)光纖開(kāi)始發(fā)生應(yīng)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(biāo)過(guò)大會(huì)導(dǎo)致光纖的微彎損耗，實(shí)踐表明機(jī)械強(qiáng)度控制在0.8%上下比較合適。

處于高壓導(dǎo)線周圍的ADSS光纜與相線、地間的電容耦合所產(chǎn)生的電位在潮濕的光纜表面會(huì)產(chǎn)生泄漏電流；當(dāng)光纜表面干燥時(shí)，會(huì)在干燥區(qū)發(fā)生電弧，引起的熱量會(huì)侵蝕外護(hù)套導(dǎo)致裂口，嚴(yán)重情況下會(huì)發(fā)生光纜斷裂導(dǎo)致通信事故。目前斷纜的事件在國(guó)內(nèi)已有多起，特別是在110kV線路光纜未采用AT護(hù)套料和采用非全介質(zhì)光纜的情況下更易發(fā)生。目前采用AT料的ADSS光纜可在不大于25kV感應(yīng)電勢(shì)環(huán)境中運(yùn)行，生產(chǎn)廠家應(yīng)控制好工藝，使外護(hù)套光滑、圓整。

關(guān)于ADSS光纜的選擇，很多用戶碰到的一個(gè)問(wèn)題就是應(yīng)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(yōu)點(diǎn)，但相對(duì)于層絞式光纜難獲得較大的拉伸窗口，同時(shí)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(shí)多注重產(chǎn)品的價(jià)格、材料用量而忽視了企業(yè)的工藝控制能力和光纜與電力線路的配合。很多用戶會(huì)要求廠家使用某一品牌的芳綸紗甚至規(guī)定使用多少根，而不同廠家采用相同數(shù)量的芳綸紗實(shí)現(xiàn)的機(jī)械強(qiáng)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(wú)預(yù)拉伸的狀態(tài)，同時(shí)所有芳綸在光纜中受力均勻，這樣才能達(dá)到理想抗拉強(qiáng)度。

在進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度指標(biāo)設(shè)計(jì)時(shí)必須推算回桿塔受力情況，電力線路桿塔在設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮加掛ADSS光纜，因此應(yīng)充分注意光纜的桿塔影響，保證線路安全。此外，對(duì)于電壓等級(jí)應(yīng)用要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：110kV線路應(yīng)該采用AT護(hù)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(hù)

ADSS光纜的施工質(zhì)量和維護(hù)質(zhì)量的好壞對(duì)光纜的運(yùn)行有極大影響，目前實(shí)際情況中有些不規(guī)范的現(xiàn)象，以下幾點(diǎn)值得注意。

1．施工準(zhǔn)備

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

（2）、數(shù)量檢查：檢查光纜總數(shù)量，每盤(pán)長(zhǎng)度是否與合同要求一致。

（3）、質(zhì)量檢查：用光時(shí)域反射儀（OTDR）檢查光纜在運(yùn)輸中是否受到損害，檢查所得數(shù)據(jù)可用來(lái)與安裝后驗(yàn)收檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并可作為數(shù)據(jù)記錄的一部分，有助于日后緊急修復(fù)工作。

（4）、安裝金具檢查：對(duì)安裝所需金具型號(hào)、數(shù)量進(jìn)行清點(diǎn)，若與合同要求不符應(yīng)立即與供貨廠家聯(lián)系，在實(shí)際施工前妥善解決。

2．安裝注意事項(xiàng)

（1）安裝光纜時(shí)應(yīng)確保其最小彎曲半徑（動(dòng)態(tài)時(shí)為光纜外徑的20倍，靜態(tài)時(shí)為光纜外徑的10倍）；同時(shí)，在整個(gè)安裝過(guò)程中光纜不能被扭曲或受壓；光纜所受張力不應(yīng)超過(guò)廠家提供的弧垂和張力表所規(guī)定的范圍。（2）設(shè)計(jì)ADSS光纜懸掛點(diǎn)要考慮以下因素：場(chǎng)強(qiáng)分布，最小離地距離，最小距導(dǎo)線距離等，同時(shí)，實(shí)際安裝工作中應(yīng)嚴(yán)格按照所選點(diǎn)位操作以保護(hù)光纜的安全。

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

（4）選擇牽引機(jī)和張力機(jī)相對(duì)于桿塔的位置時(shí)，不能使桿塔負(fù)荷過(guò)載，也不能使光纜受的張力過(guò)大。牽引機(jī)到桿塔的距離應(yīng)為桿塔高度的4~5倍，這樣可使光纜、滑輪和桿塔負(fù)荷較小。ANSI/IEEE 524規(guī)定，設(shè)置臨時(shí)吊索以防止桿塔過(guò)載。張力機(jī)和纜盤(pán)支架必須和最近兩個(gè)桿塔成一條直線，以防止光纜扭曲和滑輪兩側(cè)對(duì)光纜的磨損。

（5）臨時(shí)定位桿和金具的應(yīng)用決定于光纜預(yù)期負(fù)荷張力的大小，選擇金具時(shí)應(yīng)考慮風(fēng)振的影響。在調(diào)節(jié)光纜弧垂時(shí)，應(yīng)安裝臨時(shí)向下的吊索，以防止結(jié)構(gòu)失衡，這時(shí)臨時(shí)定位桿距桿塔距離應(yīng)不小于2倍桿塔高度。在安裝光纜之前，所有臨時(shí)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(shí)，為保證光纜的安全，應(yīng)增加一些支撐設(shè)施。在交叉地形施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)與牽引機(jī)和張力機(jī)操作員保持聯(lián)系。

（7）要分析每一個(gè)牽引段的地形，以保證施工的安全進(jìn)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(hù)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(yīng)保持均衡的速度，牽引過(guò)程中，張力機(jī)操作員應(yīng)注意牽引張力不能超過(guò)要求的最大張力，建議牽引力不超過(guò)在初始弧垂時(shí)張力的一半。由于光纜長(zhǎng)度、滑輪使用數(shù)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(shí)可能會(huì)需要較大的張力，這時(shí)應(yīng)特別小心，因?yàn)榇藭r(shí)牽引端的張力比張力計(jì)上的顯示值要大得多。為防止纜盤(pán)轉(zhuǎn)速過(guò)快，在纜盤(pán)轉(zhuǎn)軸上應(yīng)施加一小而平穩(wěn)的反向力。光纜將放完時(shí)，應(yīng)及時(shí)減小反向力，因?yàn)榇藭r(shí)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(zhǎng)度以利于熔接，光纜長(zhǎng)度應(yīng)可從桿塔上引下到熔接點(diǎn)。光纜熔接宜在地面完成而不宜在空中作業(yè)。熔接后的光纜應(yīng)存在接線盒中安放在塔上或埋在地下，光纜端部應(yīng)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(jìn)行的必要保證。由于光纜通信涉及到設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和維護(hù)等多個(gè)部門，在施工完成后，各部門應(yīng)相互協(xié)作，將所有記錄妥善保存，以利于今后的工作。

記錄文件中應(yīng)包括以下內(nèi)容：

（1）線路地形索引圖。該圖記錄線路和所經(jīng)過(guò)道路情況，在以后的工作中可以很快找到需要到達(dá)的地點(diǎn)，對(duì)于接頭點(diǎn)、道路或河流交叉點(diǎn)，均應(yīng)在圖中標(biāo)明。

（2）線路組成圖。該圖中包括線路中各接頭點(diǎn)、道路或河流交叉點(diǎn)等處所用光纜的盤(pán)號(hào)、盤(pán)長(zhǎng)、光纖型號(hào)和芯數(shù)等。

（3）安裝圖。該圖記錄每一個(gè)桿塔處的設(shè)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(biāo)明實(shí)際光纖回路、使用芯數(shù)、備用芯數(shù)、光纖色標(biāo)及以后發(fā)生的對(duì)光纖的處理情況。

（5）驗(yàn)收數(shù)據(jù)記錄。應(yīng)記錄下驗(yàn)收時(shí)測(cè)得的輸入光功率、接收光功率、衰減等數(shù)據(jù)，此外，還包括用光時(shí)域反射儀（OTDR）對(duì)每條光纖（1310nm和1550nm）測(cè)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(pán)光纜及其中光纖的數(shù)據(jù)，應(yīng)用戶要求計(jì)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(yīng)復(fù)印多份，施工和維護(hù)單位均需保存，在系統(tǒng)的端點(diǎn)也應(yīng)備有一份。在線路改造和緊急維修等情況發(fā)生后，記錄應(yīng)被及時(shí)修改。與普通光纜不同的是，ADSS光纜需要用戶和廠家密切協(xié)作，從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工和維護(hù)等各個(gè)方面嚴(yán)格控制，滿足了以上條件，ADSS光纜才能穩(wěn)定運(yùn)行，從而保證電力通信事業(yè)的長(zhǎng)期利益。