ADSS光纜設(shè)計(jì)、制造、施工問題
ADSS光纜是一種設(shè)計(jì)要求嚴(yán)、制造技術(shù)難度大的產(chǎn)品,其主要問題有設(shè)計(jì)、制造和安裝等。ADSS光纜由于其可以利用現(xiàn)有的桿塔資源,已被電力系統(tǒng)、聯(lián)通公司廣泛采用。由于ADSS光纜與普通光纜相比,有一系列的技術(shù)問題,這些技術(shù)問題有三個(gè)方面:即抗張?jiān)c光纖余長設(shè)計(jì)、制造工藝技術(shù)及安裝施工技術(shù)。
1、ADSS光纜設(shè)計(jì)問題
目前ADSS光纜抗拉力設(shè)計(jì)應(yīng)分兩種情況:第一種是光纜敷設(shè)的地理環(huán)境條件對垂直度無嚴(yán)格要求的情況。這種地理?xiàng)l件一般在丘陵、山區(qū)或桿塔足夠高的平原地區(qū)。對這一地區(qū)敷設(shè)的ADSS光纜,一般按照ADSS光纜初始安裝垂度、氣象條件(覆冰厚度、風(fēng)速、氣溫等)、光纜的物理參數(shù)(外徑、自重、線脹系數(shù)、楊氏模量等)算出光纜在最惡劣的氣象條件下的最大工作張力與弧垂。而對安裝的垂度,覆冰后的垂直度未作嚴(yán)格的要求。ADSS物理性能詳見表1、表2、表3。
弧垂設(shè)計(jì)要求:在最高安裝溫度的條件下,對于垂直弧垂,垂度<1%;
表格中張力采用單位“N”,荷載采用單位N/m,垂度采用%
實(shí)際弧垂(m):垂度(%)/代表檔距(m)*安裝檔距(m)*實(shí)際檔距(m)/100;若代表檔中前有“**”,則表示光纜不適合該代表檔距。
第二種情況是強(qiáng)調(diào)在最惡劣的氣象條件下光纜對地的安全距離,即在覆冰情況下的安全垂直垂度。這時(shí),對在高溫、低溫情況下的安裝弧垂作了嚴(yán)格的規(guī)定。
弧垂設(shè)計(jì)要求:在最高安裝溫度的條件下,對于垂直弧垂,垂度<2.5%;
表格中張力采用單位N,荷截采用單位N/m,垂度采用%;
實(shí)際弧垂(m):垂度(%)/代表檔距(m)。安裝檔距(m)。實(shí)際檔距(m)/l00;若代表檔中前有“**”,則表示光纜不適合該代表檔距;
對于大多數(shù)平原地區(qū),由于受到桿塔高度、光纜掛點(diǎn)位置等方面因素的限制,用戶特別強(qiáng)調(diào)的ADSS光纜覆冰后的垂直垂度。
關(guān)于光纜中光纖的余長是十分關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo),余長太小,光纖受力,損耗增加,甚至拉斷,這是不允許的。余長太大,松套管繞FRP加強(qiáng)件的纏繞節(jié)距太小,導(dǎo)致光纖的靜態(tài)彎曲應(yīng)變過大,也會影響光纖壽命。考慮到芳綸絲10年內(nèi)可能產(chǎn)生的最大蠕變1.2×10-3,因此光纖的余長應(yīng)在8~10×10-3較為合適。超過10×10-3實(shí)際上毫無意義。而且這一余長獲得應(yīng)以層絞產(chǎn)生的余長為主,而光纖相對于松套管的余長很小或接近等于零。
2、ADSS光纜制造中的工藝要求
ADSS光纜制造的工藝要求非常嚴(yán)格,制造的各道工序的每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。為了保證光纖束在松套管中的徑向移動量,松套管必須既保證外徑尺寸又保證內(nèi)孔尺寸,為了獲得穩(wěn)定、均勻分布的余長,控制均勻的絞合節(jié)距,并使節(jié)距在理論計(jì)算值公差范圍內(nèi)。以上這兩點(diǎn)是保證余長的關(guān)鍵措施。
在絞紡綸擠外護(hù)層時(shí),嚴(yán)格控制纜芯的放線張力與芳綸紗的放線張力,并使其兩者應(yīng)變量基本相同。芳綸紗絞制時(shí),應(yīng)分左右兩層,節(jié)距在500~600mm之間,更為關(guān)鍵的是擠外護(hù)層一定要使護(hù)層與芳綸之間結(jié)合非常緊密,護(hù)層外表面要圓整光滑,對這種工藝制造出的成品還必須用拉力金具夾持后做拉力-應(yīng)變試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中要對光纜中光纖的應(yīng)變和損耗進(jìn)行在線監(jiān)測,同時(shí)還應(yīng)測出光纜的應(yīng)變,以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)理論值與實(shí)驗(yàn)是否相一致。為了檢驗(yàn)外護(hù)層與纜芯的緊密程度,兩端夾持光纜需用靜端金具,且靜端金具的孔徑約為光纜外徑的0.83~0.85倍。如果光纜芯未斷、外護(hù)層拉斷,則說明該光纜不能作為加g光纜使用,存在嚴(yán)重質(zhì)量問題。
3、ADSS光纜的施工質(zhì)量
3.1 場強(qiáng)計(jì)算與弧垂
對110KV和220KV線路應(yīng)根據(jù)不同塔型,精確計(jì)算場強(qiáng)分布,指明ADSS光纜懸掛點(diǎn)位置。
我國在以往敷設(shè)的ADSS光纜中,一條在廣東的湛江,一條在天津,都是進(jìn)口纜且都屬于110KV雙回路線路中。由于雙回路線常有一回路停電另一回路還正常送電,結(jié)果這兩條光纜都被燒壞了。造成光纜燒壞的主要原因是其中一回路停電后光纜所處的場強(qiáng)大大超過了允許的場強(qiáng)。這兩起燒壞光纜的事例告訴我們,對雙回路線路要倍加小心,要精確計(jì)算一回路停電,而另一回路供電的場強(qiáng)分布。對單回路輸電的線路要重點(diǎn)考慮光纜與相線交叉情況,還有在當(dāng)光纜覆冰后,或夏天電力線弧垂發(fā)生變化時(shí)與光纜最接近的場強(qiáng)分布。由于光纜線脹系數(shù)在10…數(shù)量級,而電力線一般在10-5數(shù)量級,所以溫度變化對電力線弧垂變化較大,而對ADSS光纜弧垂變化是不明顯。因此施工時(shí),ADSS光纜冬天與夏天弧垂應(yīng)有所區(qū)別。
3.2 光纜布放
ADSS光纜布放,應(yīng)有專業(yè)施工技術(shù)人員在現(xiàn)場作技術(shù)指導(dǎo)。牽拉光纜時(shí),要防止光纜與地面、樹技等接觸,以防磨損光纜表面;在裝金具時(shí),防止用銳器損傷光纜外護(hù)層,光纜在牽拉時(shí),轉(zhuǎn)角都需經(jīng)過導(dǎo)輪,導(dǎo)輪的半徑不小于光纜直徑的20倍。由于ADSS光纜中心是FRP,而不是鋼絲,彎折打紐極易造成FRP斷裂。布放好的光纜,光纜外表面應(yīng)仍然是光滑的,光滑圓整的外護(hù)套可使光纜不易積水,提高光纜抗電痕性能。
3.3 金具配置
(1)耐張金具
耐張金具一般用在始端、終端,線路轉(zhuǎn)角處(當(dāng)轉(zhuǎn)角超過25°時(shí))的轉(zhuǎn)角塔兩端。耐張金具的規(guī)格應(yīng)根據(jù)檔距、光纜外徑確定,不同的檔距、耐張金具的絞絲長度與直徑則不同,價(jià)格也有差別。
(2)懸垂金具
主要用在直線塔或轉(zhuǎn)角<25°的桿塔上,每桿一套,懸垂金具規(guī)格也與光纜敷設(shè)的檔距有關(guān)。
(3)引下線夾
光纜的始端、終端及中間帶接續(xù)盒的塔,為了把光纜從高處引下來,光纜需與塔固定,一般每隔1.5、2m一個(gè)。
(4)螺旋減震器
當(dāng)風(fēng)速在3~9m/s的情況下,容易引起光纜的振動,最為敏感的風(fēng)速為3.6m/s層流風(fēng)。除了與風(fēng)速有關(guān)外,還與光纜的張力、地形地貌、光纜直徑等有關(guān)。為了減少這種可能發(fā)生的風(fēng)積振動,一般在光纜靠近鐵塔處都有裝有螺旋減振器,螺旋減振器數(shù)量按下列要求安裝:
當(dāng)跨距<100m 不裝
100m<跨距<250m 每端1付
250m<跨距<500m 每端2付
500m<跨距<800m 每端3付
第一付與第二付之間相隔100mm,安裝應(yīng)在距耐張絞絲I枷m以外處。螺旋減振器分為夾緊段與減振段,夾緊段內(nèi)孔尺寸應(yīng)比光纜直徑小1mm。
以上所談三個(gè)方面是建設(shè)好ADSS光纜及線路的重要方面。
