全介质自承式(ADSS)光缆的施工和维护

那雪镜 闫兴武

摘要ADSS光缆是目前电力通信网建设中普遍采用的电力特种光缆,本文主要介绍了ADSS光缆的特点、主要技术指标、施工以及维护。

关键词ADSS光缆;施工;维护

中图分类号TN818文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)112-0034-02

为了适应市场的需要,光纤的技术指标及光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点:

1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标。

2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计。

3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。

不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势,新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现,全介质自承式(ADSS)光缆就是其中最具代表性的一种。

1全介质自承式(ADSS)光缆

1.1ADSS光缆的概念

ADSS是全介质自承式的缩写。全介质即光缆所用的是全介质材料,自承式是指光缆自身加强构件能承受自重及外界负荷。这一名称就点明了这种光缆的使用环境及其关键技术:因为是自承式,所以其机械强度举足轻重;使用全介质材料是因为光缆处于高压强电环境中,必须能耐受强电的影响;由于是在电力杆塔上架空使用,所以必须有配套的挂件将光缆固定在杆塔上。

1.2ADSS光缆的优、缺点

ADSS光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性,而且重量轻、外径小,架空使用非常方便。

优点是: (1)适合220kV及以下电压等级的输电线路;(2)光缆内无金属,完全避免了雷击的可能;(3)安装、维护方便;(4)温度范围广,线膨胀系数小;(5)直径小、重量轻,可以减少冰凌、风力的影响,同时减轻塔架和支撑物的负荷;(6)可以容纳较大的光纤芯数;(7)使用寿命长。

缺点是: (1)施工用浪费较大;(2)有时需带电工作;(3)会出现电腐蚀现象。

1.3光缆的类别

按ADSS的结构可分为两大类:中心束管式全介质自承式(ADSS)光缆和松套层绞式全介质自承式(ADSS)光缆。

1.4ADSS光缆的主要技术指标

1)线路电压:ADSS线路的电压等级。

2)计算断裂强度:指ADSS受破坏应力作用时的理论断裂强度。

3)热膨胀系数:指ADSS每温升1度的热膨胀系数。

4)ADSS的环境参数:如最大风速、最高温度、最低温度、渗水性、阻燃性、耐电痕等。

5)ADSS的机械性能:如拉伸、压扁、冲击、反复弯曲、扭转、卷绕、曲挠、风振、舞动等。

6)ADSS的几何参数:指ADSS的外径等。

2ADSS光缆的施工

2.1ADSS光缆及其相关设备

根据线路的长度、档距、转角数量、杆塔配置等实际情况,选用相应型号的ADSS光缆及其金具。另外,还应该有一台光纤熔接机、一台光时域反射仪(OTDR)以及配套的施工工具等。

2.2ADSS光缆的工程实施

2.2.1ADSS光缆的配盘

由于ADSS光缆是布放在高压输电线路杆塔上,所以高压输电线的设计长度是决定ADSS光缆长度的主要依据之一,另外还需要考虑的是杆塔上的过引、线路的弧垂、光缆接续时所需要的长度等。基本上保证ADSS引下杆塔后有10-15m的接续余量即可。

基本的计算公式为:

光缆盘长=输电线路长度×系数+施工长度+熔接用长度+误差

另外,由于所用电力线路都是已建成线路,不排除由于大修等造成线路改移以至基础数据不准确或丢失的情况发生。如果对线路长度等数据状况不是很清楚,为施工方便且不影响工程进度,在线路测量中,可以使用GPS卫星定位系统测量出线路长度、走向及转角位置,配盘可以采用统一配置为每盘光缆3KM。

2.2.2关于ADSS 引下线的最低离地距离与光缆接头盒的离地距离

设计时,考虑到防盗、防破坏等安全因素,所以引下线离地最低设计距离为5-8m,接头盒的挂高为6-10 m,但又考虑到今后日常维护的方便,所以运行单位往往希望接头盒挂高越低越好,一般以6 m为佳。

2.2.3ADSS光缆安装位置的选择

由于ADSS 光缆是与高压电力线同一路由敷设,所以其表面除要求与普通光缆一样抗紫外线辐射之外,还要求能长期经受高压强电环境的考验。目前解决方法一是采用专用耐电痕护套料来挤制芳纶纱外的外护层,即采用AT耐电痕护套来减少强电对光缆表面的电痕腐蚀;另外通过专业软件对电力杆塔上的空间电位分布进行计算并绘制出电场强度分布图,根据这一科学依据来确定光缆在杆塔上的具体悬挂点,这样来避免光缆受更强的电场作用。

2.3ADSS光缆的实际施工

2.3.1ADSS光缆架设

ADSS光缆架设过程中,必须注意安全问题,其中人员的安全是最重要的,在施工中所有人员必须配戴好劳保用品,严格遵守各项安全规章制度,按操作规程作业,坚决杜绝违章现象发生。

2.3.2施工用金具

安装ADSS光缆所需的金具包括杆用抱箍、塔用夹具、用于耐张杆塔的耐张金具、用于悬挂的悬挂金具、消除共振的螺旋减振器及固定光缆的引下夹具、盘放余缆的余缆架等。

2.3.3ADSS光缆放缆施工

1)ADSS光缆的布放

由于ADSS 光缆是架设在高压电力线路上,其路由多数为农田等地带。施工工期一般应选择在秋季收割后至春季播种前这段时间。

施工前,先确定每盘光缆所经过的杆、塔号,特别是两侧终端杆、塔的号,并在每座杆、塔上布放牵引绳和滑轮,再在启始塔处放置牵引机,在结束塔处放置光缆盘和张力机。在事先确定的位置安装抱箍及夹具,并固定滑轮。实际布放中,如果单条光缆长度较长,从一端进行布放,线路磨擦产生阻力较大,这样就应该选择线路的中间点、比较开阔的地带安放光缆盘,先向已完成的一侧布放光缆,与原线路接头后,将盘上剩余的光缆倒至地上,按“8”字型盘列,待倒出光缆头后,牵引这一段光缆头向另一侧终端布放。一段光缆布放完毕后,在作业面较小、相对不容易施工的一侧先做好终端,然后在一条直线上的另一侧终端收紧光缆,在线段的各个部位作好观测,保证线条垂度一致,松紧适度。在相应位置做好标记,然后将光缆放下,在地面作好终端耐张线夹,再将光缆重新提至杆、塔上确定的安装位置固定。两侧终端安装固定完毕后,中间各悬挂点再进行悬垂线夹的安装。对于转角较多的单条线路,要逐段进行各个耐张段的安装固定,然后安装引下夹具,最后将余缆盘好挂在高处,等待接续。

2)在放缆的过程中,必须注意

必须保证通信畅通。由于施工距离较远,施工人员彼此联系很不方便,而布放光缆时,前端牵引人员、中间布放人员及终端看光缆盘人员必须密切配合,保持一致,线路上任一点发生意外情况,都要及时停止牵引及放线,并及时通知各方。这时候喊话传不到那么远的距离,用手机联系拨号时间来不及,也不能使所有人同时接收,这就必须保证在几个关键点要配备对讲机。至少配备四台,总指挥、牵引处、中间、放线盘处各一台,如果可能,最好在中间多加几台,这样发现问题就能及时沟通,保证工程顺利进行。

光缆不得与塔身刮擦,如发现光缆外皮被刮破,应立即停止施工,待问题解决后再继续。

做好金具的选型工作。尤其是耐张线夹与悬垂线夹的选型,是工程质量的关键和保障。

3)ADSS光缆的接续施工

由于ADSS光缆的特殊性,它不能象普通光缆一样任意接续,其接续必须在输电线路的耐张塔或悬挂塔上进行,而不能在线路中间进行接续。一般来说,在地面进行接续就行。熔接作业时,一般需要熔接车辆,并备有充足的余缆,通常,余缆长度应能达到从杆塔引下,并延伸到熔接作业点。注意:光缆头5米左右的光缆应当割去,以免在系统中用到受挤压损坏的光缆。熔接时应用一台OTDR对接续工作进行实时监测,以保证熔接质量。熔接点的衰耗应符合设计要求(一般是小于0.05 dB)。

2.4测试验收

光缆接续完毕后,进行全程指标测试。测试仪表一般选用OTDR,或者使用光源和光功率计。

测试参数有: 总体衰耗: 应符合设计要求,对1310 nm的光纤来说一般应小于0.35dB/km。接点衰耗: 应符合设计要求,一般应小于0.05dB。

3ADSS光缆的维护

3.1ADSS光缆的维护

ADSS光缆属于免维护产品,对线路维护工作基本不作要求。主要可能对ADSS光缆造成损害的就是人为因素,主要是枪击以及更换电杆发生的改移施工。所以,应对线路沿线的群众进行保护光缆的教育; 同时,作好相关单位协调工作;也应该加强线路巡视,作好每年的春检、秋检工作,发现问题,及时处理; 另外就是注意电腐蚀问题的解决。

3.2ADSS光缆电腐蚀问题的几种解决方法

1)夹具处串防尘绝缘子。

2)护套接地夹具附近安装一些针型放电间隙使这些针间隙放电,而不是光缆表面干带放电,以保护光缆护套表面不劣化。

3)在夹具附近的光缆表面上涂上半导电层(半导电漆或半导电釉)。

4)在靠近夹具附近加金属片或金属环作为屏蔽,可以改善电场分布,降低此处光缆表面电位,以降低和防止干带电弧在此处发生。

5)导相换序法,寻求较低的感应电场值的地方挂设光缆。

6)在预绞式金具末端安装防晕环,改善其电场状况,防止产生电晕放电,可提高起晕电压一倍以上。

随着我国电力通信网建设的不断深入,在电力线路上应用全介质自承式(ADSS)光缆等电力特种光缆来建立光纤通信网已成为国内一项热门技术,因此认识和掌握ADSS光缆的特点、主要技术指标、施工以及维护非常必要和重要。

参考文献

[1]上海阿尔特光缆有限公司(ALCATLE).全介质自承式架空光缆ADSS安装手册[Z].1997.

[2]石家庄开发区华能电气有限公司.ADSS光缆安装手册.

作者简介:

那雪镜,吉林油田通信公司工程师,主要从事研究通信管道和电、光缆线路的施工及维护管理工作。

闫兴武,男,吉林油田通信公司线务维修工程大队技术员,工程师,主要工作及研究项目为通信管道和电、光缆线路的施工及维护。