电力系统特种光缆

电力18讯：    
目前，应用较多的电力特种光缆主要有ADSS、OPGW。

1　无金属自承式光缆(ADSS光缆)

ADSS(All Dielectric Self-Support)是顺应电力系统要求而发展起来的一种非金属型特种光缆。我国电力系统在20世纪90年代中期开始应用，其后发展甚为迅速，是目前我国电力系统应用最为广泛的特种光缆。

1.1　ADSS光缆的特点

ADSS是在"8"字型自承式光缆基础上发展起来的。它既是全非金属的，又具有自承能力。制造中采用了具有高弹性模量的高强度芳纶纱作为抗张元件。芳纶纱弹性模量高、重量轻、具有负膨胀系数、有防弹能力，光缆伸缩率小。同时光缆几何尺寸小，缆重仅为普通光缆的三分之一，可直接架挂在电力杆塔的适当位置上，对杆塔增加的额外负荷很小，最大档距可达1500m。它的外护套经过中性离子化浸渍处理，使光缆具有极强的抗电腐蚀能力，能保证光缆在强电场中的寿命；光缆采用非金属材料，绝缘性能好，能避免雷击，电力线出故障时，不会影响光缆的正常运行；利用现有电力杆塔，可以不停电施工，与电力线同杆架设，可降低工程造价；运行温度范围宽达-40～+70℃。

1.2　使用ADSS光缆需注意的特殊问题

在电力系统中采用ADSS光缆具有很多优越性，但是根据ADSS光缆多年运行经验和研究发现，在光缆设计时，除考虑光缆挂点的电场强度，杆塔受力等问题外，还应考虑采取措施减少下述2个因素对ADSS光缆造成的损害。

(1)"干带电荷"放电现象：光缆在空气污染和雨水作用下表面会形成污层，在不均匀电场中会产生泄漏电流并加热污层。由于污层沿表面分布不均匀，污层被泄漏电流加热也不平衡。在电流密度最大且污层最薄的地方，水分迅速蒸发、变干，电阻增大，沿表面电压分布会随之改变，大部分电压降落在该部分，结果这部分将出现火花放电通道，形成放电电弧。如泄漏电流进一步增大，电弧将逐步拉长而发展成沿光缆表面的闪络，使光缆外护套烧伤、炭化，进而损坏光缆。在光缆靠近杆塔的连接处，电场电压分布变化最大，由于重力和弧垂的作用与使该处污层分布最不均匀，因此是放电最容易发生的部位。

(2)导线"鞭击"现象：在风力的作用下导线会产生摆动而碰击光缆，由于光缆表面有污层、潮湿等，在导线接触光缆表面污层介质时，会产生放电而灼伤光缆表面，严重时可导致光缆烧损。

1.3　ADSS光缆工程设计需考虑的问题

(1)选择电场强度较小处(≤25kV)作为光缆挂点。工程设计时应将线路资料(线路电压等级、线路回数、导线布列、杆塔结构、路由参数、导线参数等)，线路环境资料(大气温度范围、最大风速、复冰厚度、污染程度等)及光纤芯数等告知光缆生产厂家，以便光缆生产厂家根据杆塔结构做出空间电势分布图，提出光缆在杆塔上的最佳挂点。

(2)根据光缆所处电场强度选择光缆外护套材料。当空间电势≤12kV时，光缆外护套采用黑色高密度聚乙烯外护套(HDPE)，此情况一般出现在110kV及以下线路。当空间电势在12～25kV时，光缆外护套采用黑色高密度抗电痕外护套(AT)，此情况一般出现在110kV以上线路。

(3)在污染较重的地区，需对光缆进行特殊处理，减少表面污层形成。路由选择时应尽量避开盐雾污染区。

(4)根据导线和光缆的温度特性及运行条件，合理确定光缆挂点及弧垂，尽量避免发生导致"鞭击"光缆现象。同时还要考虑ADSS光缆与其他建筑物、树木和电力线路的最小垂直距离及交叉跨越距离，各种情况的安全距离要求如下：

对居民区 　　　　　　　　　＞6m

对非居民区 　　　　　　　　＞5.5m

跨越房屋屋顶时 　　　　　　＞1m

跨越树木的树顶时 　　　　　＞1.5m

对通信线交叉跨越距离 　　　＞1m

对公路交叉跨越距离 　　　　＞6m

最大风偏时对建筑物的距离 　＞1m

对10kV电力线交叉跨越距离 　＞2m

对35kV电力线交叉跨越距离 　＞3m

对低压线交叉跨越距离 　　　＞1m

对铁路交叉跨越距离 　　　　＞7.5m

对航船桅杆顶距离 　　　　　＞1m

(5)为了安装及维护方便，通过配盘一定要使ADSS光缆的接头位置落在耐张塔上。

2　架空地线复合光缆(OPGW)

地线复合光缆OPGW(Optical Power Grounded Waveguide),又称光纤架空地线，是在电力传输线路的地线中含有供通信用的光纤单元。它具有2种功能，其一是作为输电线路的防雷线，对输电导线抗雷击放电提供屏蔽保护；其二是通过复合在地线中的光纤，作为传送光信号的介质，可以传送音频、视频、数据和各种控制信号，组建多路宽带通信网。OPGW光缆一般有骨架式、中心管式和层绞式等几种。

2.1　OPGW光缆的特点

光缆铠装层有很好的机械强度特性，因此，光纤能得到最好的保护(不受磨损、不受拉伸的应力、不受侧向压力)，在根本上保证了光纤