《全介质自承式架空光缆（ADSS）----设计和制造专题研讨》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全介质自承式架空光缆（ADSS）----设计和制造专题研讨（72页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-设计和制造专题研讨 汇报人汇报人: : 罗罗 勇勇 技术部主管技术部主管江苏中天科技股份有限公司全介质自承式架空光缆（ ADSS）内 容 提 要第一部分 通信光缆在电力系统应用概述第二部分 中天ADSS光缆的设计与制造第三部分 ADSS光缆应用的特殊性第四部分 中天ADSS光缆的检验与鉴定第五部分 ADSS光缆线路设计与金具选配第六部分 ADSS光缆线路安装第一部分 通信光缆在电力系统应用概述电力通信面临的特殊机遇 随着我国电力事业向大机组、大电网、高电压、高参数 的不断发展，对电力通信提出越来越高的要求。 电网调度自动化、配电网络自动化、MIS系统、EMS系统 以及变电站综合自动化，这些信
2、息的传输都要求有高可靠 的通道即“光纤光缆”通道来完成。 中国电力体制的改革为发展电力通信、实施全国电力系 统联网，提供了特殊机遇和强有力的保证。 国际通信产业的重组、开放为国内通信体制改革开放起 到强大的推动作用，加快中国电力通信事业的发展。城市和农村电网的建设与改造为电力通信发展提供了良好的机遇！电力系统通信光缆简介层绞式光缆层绞式光缆中心管式光缆中心管式光缆普通光缆普通光缆 （另架线路或管道）（另架线路或管道）电力系统通信光缆电力系统通信光缆特种光缆特种光缆 （利用电力杆路）（利用电力杆路）缠绕式光缆缠绕式光缆 GWWOPGWWOP捆绑式光缆捆绑式光缆 AD-LashAD-Lash光纤复
3、合架空地线光纤复合架空地线 OPGWOPGW全介质自承式光缆全介质自承式光缆 ADSSADSS架空金属自承架空金属自承 式光缆式光缆 MASSMASS光纤复合架空地线（OPGW）应 用：新建或替换现有 110500KV输电线路地线 。能经受非常高的机械和电 气载荷 ，对光纤保护。传导短路电流并提供抗雷 击保护。光纤复合架空地线铝合金线（AA）铝包钢线（AS）复合不锈钢管光纤单元附 装 光 缆（OPAC）附装在地线或相线上应急使用，包括缠绕式光缆GWWOP、 捆绑式光缆 AD-Lash。光缆依赖于架空地线或相线独立性 差；缆径较小，受枪击、啄木鸟害 易断纤。安装时需专门施工机具、介质扎线 或夹子
4、，并停电作业，施工难度大 。缠绕或捆绑在架空线上，经常会遭 受雷击，并承受突发的巨大短路电 流，导致光缆护套损坏。在坡度大于30，其放线节距难以控 制，还可能出现松驰而增加冰凌和 风力负载，安全、适用性差。全介质自承式架空光缆（ADSS）层 绞 式 中心管式ADSS-AT-24B1-KN ADSS-XAT-24B1-KNADSS光缆的优越性能 标准标准G.652G.652、G.655G.655单模光纤可综合设计，纤芯数量可单模光纤可综合设计，纤芯数量可 达达144144芯，线路跨距达芯，线路跨距达12001200m m。 光缆全介质制成，无过电压干扰，完全避免雷击，与光缆全介质制成，无过电压干
5、扰，完全避免雷击，与 输电线路独立，有利于带电安装，检修更方便。输电线路独立，有利于带电安装，检修更方便。 直径小，重量轻，空气动力性能优越，减少塔架和支直径小，重量轻，空气动力性能优越，减少塔架和支 撑物的负荷。撑物的负荷。 调节扭距平衡的芳纶缠绕，使光缆具有极高的抗拉强调节扭距平衡的芳纶缠绕，使光缆具有极高的抗拉强 度和防弹能力。温度适应范围广，线膨胀系数小，满度和防弹能力。温度适应范围广，线膨胀系数小，满 足恶劣环境要求。足恶劣环境要求。 特种特种ATAT材料制成的外护套，使光缆在高压感应电磁场材料制成的外护套，使光缆在高压感应电磁场 中耐电晕、电腐蚀性能更卓越。中耐电晕、电腐蚀性能更卓
6、越。ADSS光缆应用前景分析电力基础设施是发展电力通信的特有资源，在输电线路上安装、挂设全介质自承式光缆（ADSS）是对现有资源最充分的利用。特种光缆在电力系统中的应用第二部分 中天ADSS光缆的设计与制造ADSS光缆典型结构指标注：所选用ADSS规格视实际线路、气象条件另行设计。ADSS光缆设计条件及报价依据光缆电力系统概况杆塔初始垂度气象条件安装条件芯数 跨距 线路长度电压等级 地线与相线的直径和代号 绝缘子的型号 相线在塔上的排列 杆塔明细表 线路平断面图 净空要求塔型图,主材尺寸初始垂度 最大垂度最大风速 最大覆冰厚度 最高、最低温度，平均温度 出现最大负载时的风速、覆冰厚度、温度安装
7、时的气象条件中天ADSS光缆工艺流程图芳纶绞合芳纶绞合+ +外护层外护层着着 色色光光 纤纤 进进 厂厂二二 次次 套套 塑塑成成 缆缆内内 护护 层层成成 品品 包包 装装填充绳挤制填充绳挤制FRPFRP加强件加强件充油、扎纱充油、扎纱阻水带绕包阻水带绕包检检 测测检检 测测检检 测测检检 测测检检 测测检检 测测最先进的芳纶旋转绞合机头世界上最先进芳纶旋转绞合机头，将芳纶完全均匀一致地缠绕在缆芯周围。采用陶瓷导孔，把芳纶放线拉力和磨损降到最低限度，放线张力波动小于5克。芳纶节距和张力的最佳设计，保证光纤应变窗口的精确控制。法国波迪亚设备法国波迪亚设备中天ADSS光缆主要选材-FRP中心支撑
8、元件-FRP 澳大利亚太平洋复合材料公司产品1、非金属加强件对电击不敏感2、不受电源线产生的感应电流干扰。3、不被腐蚀，强度与重量比优于钢制加强芯。中天ADSS光缆主要选材-芳纶抗张加强材料-芳纶KeVlar，美国杜邦公司产品1、比重轻、高强度、高模量。2、非磁非电性，不受电磁场干扰。3、低断裂伸长、热稳定性好，耐磨、耐疲劳。芳纶 钢 丝玻璃密度(g/cm3)1.457.852.54杨氏模量 (Gpa)11420063芳纶加强材料-防弹性能优越中天ADSS光缆选材- AT护套料全球唯一耐电晕(Anti Track)护层材料-北欧化工产品1、适应400kv高电压及以下电力线路。2、耐电晕满足光缆
9、25年的使用寿命。3、极好的机械性能，抗拉强度可达25MPa。AT料与阻燃料材料机理对比A T 料高 密 度 基 料非 金 属 添 加 剂抗拉强度高，可达25MPa适用自承式结构护套 满足400KV线路，25年寿命A T 料 - 耐 电 晕 交联掺入特征通过增加C-H键之间的结合力实现目的阻 燃 料软基料水 合 金 属 氧 化 物抗拉强度低，标准仅为10MPa不能做自承式结构护套 挤出性能差，拉伸比小阻燃料 - 减缓燃烧 包裹金属阻止燃烧掺入特征它的材料机理决定它不耐电晕目的目的耐电晕与阻燃是两大类别， 这两种特性不可能在一种材料中同时最佳，一种特性的获得是以牺牲另一种特性为代价的。第三部分
10、ADSS光缆应用的特殊性ADSS执行标准：IEEE P1222草案、 DL/T 788-2001、 YD/T 980-2002等高压输电线路中的电腐蚀现象感应电流的叠加感应电流的叠加 由金具汇入大地由金具汇入大地导线光缆感应电流铁塔铁塔EIie5m5m电腐蚀电腐蚀 活动区活动区光 缆 电 腐 蚀 过 程电痕 导线和大地之间的电容耦合使光缆表面感应一导线和大地之间的电容耦合使光缆表面感应一个电位；潮湿的污秽附着光缆表面，感应电个电位；潮湿的污秽附着光缆表面，感应电 压的驱使产生表面放电；压的驱使产生表面放电；侵蚀 电流生热造成水份蒸发成小水珠，出现干带电流生热造成水份蒸发成小水珠，出现干带 拉弧
11、放电现象，导致聚合物受破坏，光缆表拉弧放电现象，导致聚合物受破坏，光缆表 面腐蚀成树枝状碳化通道；最终形成恶性循面腐蚀成树枝状碳化通道；最终形成恶性循 环，在应力、应变下干带电弧产生的热作用环，在应力、应变下干带电弧产生的热作用 使光缆外护套机械强度破坏。使光缆外护套机械强度破坏。破裂 腐蚀加剧，材料破坏性松驰和熔化，最终护腐蚀加剧，材料破坏性松驰和熔化，最终护套暴露出光缆缆芯或断裂。套暴露出光缆缆芯或断裂。ADSS 电 腐 蚀 案 例ADSS 电 腐 蚀 案 例电场强度计算与最佳挂点设计1、在杆塔或者其它金属结构存在的地方，输电线路电场将受到一定的影响并发生复杂的变化。2、根据电场唯一性原理
12、，模拟导地线及杆件表面的电压状况，求得空间各点电场。3、对导（地）线以悬链线形状进行模拟；根据杆塔的杆型、塔头布置、杆件的形状和尺寸，用线电荷进行模拟，同时考虑其 对地电容的影响。4、考虑所有导体对电场的影响，计算铁塔周围空间、档距中间空间各点电场，以图示方式直观输出，描述周围复杂的电场分布 。5、确定光缆悬挂点及悬挂金具以后，对光缆上感应电势进行验算 。中天自主知识产权的“输 电线路电场计算软件”逆相序空间电磁场非同相序空间电磁场同相序空间电磁场双回路缺相时空间电磁场依据标准与措施标准标准IEEE P1222IEEE P1222草案草案( (最新版最新版9797年年) )、DL/T 788-
13、2001DL/T 788-2001、YD/T 980-2002 YD/T 980-2002规定光缆分规定光缆分A A、B B类标准类标准A A类：适用敷设在电场分布中，其空间电位小于类：适用敷设在电场分布中，其空间电位小于1212KVKV场合。场合。B B类：适用敷设在电场分布中，其空间电位大于类：适用敷设在电场分布中，其空间电位大于1212KVKV场合。场合。B B类护套即现常说的抗电痕护套（类护套即现常说的抗电痕护套（ATAT型）型）措施措施 光缆材料：半导体棒，芳纶浸渍、半导电护套料光缆材料：半导体棒，芳纶浸渍、半导电护套料采用耐电痕料（采用耐电痕料（ATAT料）。料）。 光缆工艺，护套
14、挤制，完整、紧密、光滑。光缆工艺，护套挤制，完整、紧密、光滑。 金具配合，精心施工，表面不括毛。使用均匀电场金具配合，精心施工，表面不括毛。使用均匀电场 ，防电晕线圈（或环）。防电晕线圈（或环）。特定的张力、弧垂计算1、根据所选用光缆几何尺寸、物理参数、架设环境（气象条件、地形地貌、平均高度）计算出各种工况的比载（g1-g7）。2、按所选用的光缆破断张力、弹性模量、温度系数、通信路由等级，选用光缆安全系数，确定架设时最大允许张力。3、利用临界档距来判别最大允许张力在那一种工况出现，用悬链方程计算出那时的弧垂。4、按照弹性理论确定的状态方程计算出所需工况张力。5、按被紧缆耐张段的规律档距计算出规
15、律档距的应力和弧垂，以档距的平方比关系换算出观测档的弧垂，控制紧缆的施工张力。垂度和张力的关系光缆的弧垂变化恒定伸长决定于初始弧垂、跨距、自重、光缆的结构强度。变动伸长由环境条件所致，如风速、覆冰、温度变化、鸟类停留附加负荷所引起。光缆加强件在长期应力下的蠕变。耐张段应力与弧垂计算L2gf = -8f: 档距光缆的弧垂，m L:档距，m g:代表光缆的比载，N/mmm2 :代表光缆承受的应力，N/mm2ADSS光缆铁路系统可利用的杆路资源我国铁路线累计长度约7万多公里，即铁路贯 通线长度有7万多公里，加上2万公里的电气化铁路 线，可供架设ADSS光缆的杆路资源长度超过9万公 里。“铁路提速，通信先行”！第四部分 中天ADSS光缆的检验与鉴定ADSS拉伸应变试验4000 8000 12000 16000
