A?D?S?S?光?纜?主?要?技?術(shù)?參?數(shù)
A?D?S?S?光?纜?主?要?技?術(shù)?參?數(shù)
我國的電力輸電線路總長度排名世界第二。據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)有的110KV及以上線路就有31萬公里,還有大量的35KV/10KV老線路。雖然近年來國內(nèi)OPGW需求量急劇增加,ADSS光纜的需求量仍是穩(wěn)中有升。
ADSS光纜對老線路是一種“添加物”,ADSS光纜只能盡量去適應(yīng)原有的線路條件,這些條件包括(但不限于)氣象負載、桿塔強度和形狀、原有導(dǎo)線的相序排列和直徑、弧垂張力和跨距及安全間距等。雖然ADSS光纜外觀上與普通的“全塑”或“非金屬”光纜相仿,但卻是兩種完全不同的產(chǎn)品。
一、代表結(jié)構(gòu)
目前,國內(nèi)外主要流行兩種ADSS光纜。
1. 中心管式結(jié)構(gòu):
光纖以一定的余長置于填充阻水油膏的PBT(或其他合適材料)管中,根據(jù)所需要的抗拉強度繞包合適的紡綸紗,再擠制PE(≤12KV電場強度)或AT(≤20KV電場強度)護套。
中心管結(jié)構(gòu)易于獲得小直徑,冰風(fēng)負載較?。恢亓恳蚕鄬^輕,但光纖余長有限制。
2. 層絞式結(jié)構(gòu):
光纖松套管以一定的節(jié)距繞制在中心加強件(一般為FRP)上后擠制內(nèi)護套(在小張力和小跨距時可省略),然后根據(jù)所需要的抗拉強度繞包合適的紡綸紗,再擠制PE或AT護套。纜芯可填充油膏,但當(dāng)ADSS工作在較大跨距并帶有較大弧垂的狀況下,由于油膏的阻力較小,纜芯易“滑動”,松套管節(jié)距易發(fā)生變化。用合適的方法把松套管固定在中心加強件上和干式纜芯可以克服,但有一定的工藝難度。
層絞結(jié)構(gòu)易獲得安全的光纖余長,雖然直徑和重量相對稍大,在中大跨距應(yīng)用時較有優(yōu)勢。
二、主要技術(shù)參數(shù)
ADSS光纜工作在大跨距兩點支撐的(通常為數(shù)百米,甚至超過1公里)架空狀態(tài),與傳統(tǒng)概念的“架空”完全不同(郵電標準的架空吊線掛鉤程式,平均0.4米對光纜有1個支點)。所以,ADSS光纜的主要參數(shù)與電力架空線的規(guī)程接軌。
1. 最大允許使用張力(MAT/MOTS)
指在設(shè)計氣象條件下理論計算總負載時,光纜所受到的張力。在此張力下,光纖應(yīng)變應(yīng)≤0.05%(層絞)和≤0.1%(中心管)且無附加衰減。通俗而言,即光纖余長在這一控制值上剛好被“吃”完。根據(jù)該參數(shù)和氣象條件以及控制的弧垂,可計算在此條件下光纜的允許使用檔距。因此,MAT是弧垂-張力-跨距計算的重要依據(jù),也是表征ADSS光纜應(yīng)力應(yīng)變特性的重要證據(jù)。
2. 額定抗拉強度(UTS/RTS)
又稱為極限抗拉強度或破斷力,指承載截面(主要計紡綸)強度之和的計算值。實際破斷力應(yīng)≥95%計算值(光纜中任意元件的斷裂均判為纜破斷)。該參數(shù)并不是可有可無的,很多控制值與之相關(guān)(例如桿塔強度、耐張金具、防震措施等)。對光纜專業(yè)而言,如果RTS/MAT(相當(dāng)于架空線的安全系數(shù)K)的比值不恰當(dāng),即使用了很多紡綸,而可用的光纖應(yīng)變域很窄,則經(jīng)濟/技術(shù)性能比很差。因此,筆者建議業(yè)內(nèi)人士關(guān)注這一參數(shù)。通常,MAT約相當(dāng)于40%RTS。
3. 年平均應(yīng)力(EDS)
有時稱為日平均應(yīng)力,是指在無風(fēng)無冰及年平均氣溫下,理論計算負載時光纜所受到的張力,可認為是ADSS在長期運行時的平均張(應(yīng))力。EDS一般為(16~25)%RTS。在此張力下,光纖應(yīng)無應(yīng)變、無附加衰減,即非常穩(wěn)定。EDS同時是光纜的疲勞老化參數(shù),據(jù)此參數(shù)決定光纜的防振設(shè)計。
4. 極限運行張力(UES)
又稱為特殊使用張力,是指在光纜有效壽命期內(nèi),有可能發(fā)生超出設(shè)計負載時光纜所受的最大張力。意味著光纜允許短時過載,光纖可以在有限允許范圍內(nèi)承受應(yīng)變,通常UES應(yīng)>60%RTS。在此張力下,光纖應(yīng)變<0.5%(中心管)及<0.35%(層絞),光纖會出現(xiàn)附加衰減,但在此張力解除后,光纖應(yīng)恢復(fù)正常。該參數(shù)保證了ADSS光纜在壽命期間內(nèi)的可靠運行。
三、金具與光纜的配合
所謂金具是指安裝光纜使用的硬件。
1. 耐張線夾
雖稱為“線夾”,其實以螺旋預(yù)絞絲為佳(小張力和小跨距除外)。也有人稱之為“終端”或“靜端”金具。配置的依據(jù)是光纜的外徑和RTS,一般要求其握著力≥95%RTS。必要時應(yīng)與光纜作配合試驗。
2. 懸垂線夾
也以螺旋預(yù)絞絲型為好(小張力和小跨距除外)。有時被稱為“中程”或“懸端”金具。一般要求其握著力≥(10-20)%RTS。
3. 防振器
ADSS光纜多采用螺旋阻尼器(SVD),如果EDS≤16%RTS,可不考慮防振,當(dāng)EDS為(16-25)%RTS時,需采取防振措施。如光纜安裝在振動多發(fā)地區(qū),必要時應(yīng)通過試驗確定防振方法。