楊戰(zhàn)兵
關(guān)鍵詞：ADSS 應(yīng)用問題 探討
keyword: ADSS application study
摘要：本文對(duì)ADSS光纜的設(shè)計(jì)、選擇、施工和維護(hù)中的注意事項(xiàng)進(jìn)行了探討。
Abstract: in this paper, it analyses the points of ADSS’s designing, selection, installation and maintenance.
隨著電力通信的發(fā)展，越來越多的光纜被應(yīng)用在電力線路中，目前國內(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)了一些問題，運(yùn)行中斷纜等事故屢有發(fā)生。本文將就ADSS的設(shè)計(jì)、選擇、施工及維護(hù)等方面作探討，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)套的電蝕問題。
ADSS光纜為全自承式，要求有很好的機(jī)械特性，主要通過添加芳綸紗來保證。在設(shè)計(jì)時(shí)，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，由于ADSS光纜設(shè)計(jì)壽命超過20年，因此在光纜設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮在長期使用過程中光纜上會(huì)附上一些污物增加負(fù)荷。機(jī)械強(qiáng)度主要可以通過拉伸窗口指標(biāo)顯示，即光纜受力延伸多大時(shí)光纖開始發(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)過大會(huì)導(dǎo)致光纖的微彎損耗，實(shí)踐表明控制在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內(nèi)已有多起，特別是在110kV線路光纜未采用AT護(hù)套料的光纜和一些非全介質(zhì)光纜。目前采用AT料的ADSS光纜可在不大于25kV感應(yīng)電勢環(huán)境中運(yùn)行，同時(shí)要求生產(chǎn)廠家控制好擠制工藝，外護(hù)套應(yīng)光滑、圓整。
關(guān)于ADSS光纜的選擇，很多用戶碰到的一個(gè)問題就是選擇中心管式的還是層絞式的光纜（見下圖）。中心管式光纜具有外徑小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，但較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，因此作為ADSS光纜采用層絞式比較好。
現(xiàn)在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。如很多用戶會(huì)要求廠家使用某一品牌的芳綸紗甚至要求使用多少根，但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，這主要是由于廠家的施放工藝控制能力高低造成。芳綸紗施放工藝必須保證芳綸在光纜中處于直且無預(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)到設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度。
對(duì)于機(jī)械強(qiáng)度指標(biāo)，在線路設(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的影響，保證線路安全。此外，對(duì)于電壓等級(jí)應(yīng)用須強(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光纜的施工和維護(hù)質(zhì)量好壞對(duì)光纜的運(yùn)行有極大影響，現(xiàn)在的實(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)檢查纜盤及外層光纜，確定所收光纜未受損傷；檢查纜盤中心孔有無各種可能損害光纜外護(hù)套或妨礙光纜收卷和展開的障礙物。
2）數(shù)量檢查 檢查光纜總數(shù)量、每盤長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)可用來與安裝后驗(yàn)收檢測數(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） 對(duì)于光纜，安裝時(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)安裝過程中光纜不能被扭曲或受壓；光纜所受張力不應(yīng)超過廠家提供的弧垂和張力表所規(guī)定的范圍。
2） 光纜懸掛點(diǎn)
ADSS光纜懸掛點(diǎn)須考慮以下因素：場強(qiáng)分布、最小離地距離、最小距導(dǎo)線距離，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。在固定纜盤施工中，光纜須分成幾段放線，每段的長度取決于熔接點(diǎn)的位置、車輛是否能通過、設(shè)備安裝的可行性、障礙物和光纜盤長等因素。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）設(shè)備安放位置 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)荷過載，也不能使光纜受的張力過大。牽引機(jī)到桿塔的距離應(yīng)為桿塔高度的45倍，這樣可使光纜、滑輪和桿塔負(fù)荷較小。根據(jù)ANSI/IEEE 524規(guī)定，設(shè)置臨時(shí)吊索以防止桿塔過載。張力機(jī)和纜盤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
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)的向下的吊索，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）交叉地形
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)場人員應(yīng)與牽引機(jī)和張力機(jī)操作員保持聯(lián)系。
7）施工地形
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）光纜牽引
為了施工的安全和有效，建議以3公里/小時(shí)左右的速度放纜。放纜應(yīng)保持均衡的速度，牽引過程中，張力機(jī)操作員應(yīng)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(shí)張力的一半。由于光纜長度、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。為防止纜盤轉(zhuǎn)速過快，在纜盤轉(zhuǎn)軸上應(yīng)施加一小而平穩(wěn)的反向力。當(dāng)纜將放完時(shí)，應(yīng)及時(shí)減小反向力，因?yàn)榇藭r(shí)纜上張力將增大。
9）光纜熔接
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(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要在空中作業(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 該圖記錄線路和所過道路情況。這樣，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)等處所用光纜的盤號(hào)、盤長、光纖型號(hào)和芯數(shù)等。
3）安裝圖 該圖記錄了每一個(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)明了實(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 廠家提供的每盤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)的長期利益。
