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解析ADSS非金属架空光缆

来源:佚名  日期:2014年12月06日  查看:
    ADSS光缆在老输电线路中扮演着一种"添加物"的角色,因此,ADSS光缆的敷设使用过程中只能尽量去适应原有的线路条 件。这些条件包括(但不限于)气象负载﹑杆塔强度和形状﹑原有导线的相序排列和直径﹑弧垂张力和跨距及安全间距等。虽然ADSS光缆在外观上与普通的全塑 光缆或非金属光缆相仿,但实际与其相比却是两种完全不同的产品。
 
    目前,国内外主要流行的ADSS光缆分为两种结构,分别是中心管式结构和层绞式。
    1. 中心管式结构:
    光纤以一定的余长置于填充阻水油膏的PBT管或其他合适的管材中,根据所需要的抗拉强度包裹合适的纺纶纱,再挤制PE(使用于≤12KV电场强度)或AT(使用于≤20KV电场强度)护套。
中心管式结构的ADSS光缆在生产中易于获得小直径,因此冰风负载较小,同时重量也相对较轻,但光纤余长有限制。
    2. 层绞式结构:
    光纤松套管以一定的节距绕制在中心加强件
(一般为FRP)上后挤制内护套(在小张力和小跨距时可省略),然后根据所需要的抗拉强度绕包合适的纺纶纱,再 挤制PE或AT护套。缆芯可填充油膏,但当ADSS工作在较大跨距并带有较大弧垂的状况下,由于油膏的阻力较小,缆芯易"滑动",松套管节距易发生变化。 用合适的方法把松套管固定在中心加强件上和干式缆芯可以克服,但有一定的工艺难度。层绞结构易获得安全的光纤余长,虽然直径和重量相对稍大,在中大跨距应用时较有优势。
 
    ADSS光缆工作在大跨距两点支撑的(通常为数百米,甚至超过1公里)架空状态,不同于传统概念的"架空"(邮电标准的架空吊线挂钩程式,平均0.4米对光缆有1个支点)。所以,ADSS光缆的主要参数是与电力架空线的规程接轨的。
    1. 最大允许使用张力(MAT/MOTS)
    指在设计气象条件下理论计算总负载时,光缆所受到的张力。在此张力下,光纤应变应≤0.05%(层绞)和≤0.1%(中心管)且无附加衰减也就是说光纤 余长在这一控制值上刚好被"吃"完。根据该参数和气象条件以及控制的弧垂,可计算在此条件下光缆的允许使用档距。因此,MAT是弧垂-张力-跨距计算的重 要依据,也是表征ADSS光缆应力应变特性的重要证据。
    2. 额定抗拉强度(UTS/RTS)
    又称为极限抗拉强度或破断力,指承载截 面(主要计纺纶)强度之和的计算值。实际破断力应≥95%计算值    (光缆中任意元件的断裂均判为缆破断)。该参数并不是可有可无的,很多控制值与之相关(例 如杆塔强度、耐张金具、防震措施等)。对光缆专业而言,如果RTS/MAT(相当于架空线的安全系数K)的比值不恰当,即使用了很多纺纶,而可用的光纤应 变域很窄,则经济/技术性能比很差。因此,笔者建议业内人士关注这一参数。通常,MAT约相当于40%RTS。
    3. 年平均应力(EDS)
    有时称为日平均应力,是指在无风无冰及年平均气温下,理论计算负载时光缆所受到的张力,可认为是ADSS在长期运行时的平均张(应)力。EDS一般为 (16~25)%RTS。在此张力下,光纤应无应变、无附加衰减,即非常稳定。EDS同时是光缆的疲劳老化参数,据此参数决定光缆的防振设计。
    4. 极限运行张力(UES)
    又称为特殊使用张力,是指在光缆有效寿命期内,有可能发生超出设计负载时光缆所受的最大张力。意味着光缆允许短时过载,光纤可以在有限允许范围内承受应 变,通常UES应>60%RTS。在此张力下,光纤应变<0.5%(中心管)及<0.35%(层绞),光纤会出现附加衰减,但在此张力解除后,光纤应恢复 正常。该参数保证了ADSS光缆在寿命期间内的可靠运行。
 
    在光缆的敷设过程中金具是必不可少的硬件设备,金具与光缆配合使用才能将光缆合理地安装和使用。ADSS光缆主要使用的金具有以下种类。
    1. 耐张线夹
    虽称为"线夹",其实以螺旋预绞丝为主(小张力和小跨距除外)。也有人称之为"终端"或"静端"金具。配置的依据是光缆的外径和RTS,一般要求其握着力≥95%RTS。必要时应与光缆作配合试验。
    2.悬垂线夹
    也以螺旋预绞丝型为好(小张力和小跨距除外)。有时被称为"中程"或"悬端"金具。一般要求其握着力≥(10-20)%RTS。
    3.防振器
    ADSS光缆多采用螺旋阻尼器(SVD),如果EDS≤16%RTS,可不考虑防振,当EDS为(16-25)%RTS时,需采取防振措施。如光缆安装在振动多发地区,必要时应通过试验确定防振。


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