利用电力杆路架设全介质自承式（ADSS）光缆技术.doc

利用电力杆路架设全介质自承式（ADSS）光缆技术,.毛.一利爱质自承式一利用电力杆路架设全介质自承式u7r(提要):奉文根据有线电视光纤伟输系的要求,结舍广电部”关于充分利用国家输电线路资源建设光缆信息网络的建议报告”的精神.介绍了一种与电力输电线路同杆自承架设光缆的结1.概念目前,有线电视的光纤传输系统在我国城乡正在进八茇晨普及阶段作为传输媒介的光缆的需求量也在迅速增加.对于广电系统的架空光缆工程,在此提出一种新的模式:利用电力系统现有的送电杆路,将光缆自承的方式同杆安装于输电线骼之下,不再需要金属吊线及另立杆塔这种光缆,哉们将其命名为全介质自承式光缆(LLLDIELECITPdCSELF_一suPP0R/GOP兀cALFIBRECABLE;衙称Ate,S),它有四个显着优点:省去了通信线路勘测及杆塔建设过程,使工程建设得简化.,与电力系统使用的捆绑式和缠绕式光缆相比,ADSS不依附于电力相线或地线,单独架设于杆塔上,可在不停电条件下施工.通信线路与电力线路各自独成体系,因此无论是通信线路还是电力线路出现故障,维护检修等均不会互柏影响彼此的正常运行.光缆直径小+重量轻,减少了球凌和风力对光缆的影响,也减轻r塔架和支撑物的负荷.正因为这些优势和特点.ADSS光缆在美槲,欧洲和远东地区都已经得到l广泛的应用,在我国的电力系统和煤炭系统也已建成了近千公里的Acss光缆通信系统.实践证明,该产品能适应所有蚓工作条件及环境条件,保证系统安全运行.2.技术可行性分析2.1ADSS光缆结构示意罔I由心牵管式垒升赣自式光缆能能田2屡坡式主介质自l罩式光缆2.2ADSS光缆部分传输及机械物理性2.3ADSS光缆电气性能及其他防护性表l光缆中光纤的主要光学,传输性能序号项,耳指标Il模场直径(I姗)9.3O.52包层直径(J蚰)I251.O3,尊止掖长(nm)1270衰减1310rimO.360404(da/km)155or删0.220.25色散12鼯1339tt,n3.25(pl=m.nm)1550r118表2ADSS光缆部分机械物理性能中心柬管式层绶式项耳-A级B级C级D级A级B级允许使用L跨廑fm)30040000035070光缆外程(m)l0.0宅10.11.512.0卑14.5宅16.光缆重量f】,kn)809010ol王o1652154OOO6000一m00017Ol6000.0.计算断裂张力fN)2000o260004000om006SO001400光瑰弯曲半径(一l5o150I50180笛O注:1.此允许跨度适用于无冰栽,风速<25m/s的场夸.2.可根据需要提供适用于跨度曼大(1km以上),风速曼高,有冰栽等扬旨的光eg,.2.31对强电和雷电安全.由于光纤由高纯度二氧化砖骧璃制成,信号的传送是以光波的方式,而界电磁被不能通过任何形式耦台进入光f内,所以光缆槊设于输电线路卞,强邕产垂韵电磁场对光纤本身不会带来任何于扰也就是说光纤中传送信息的质量不会受到影响AI)SS光缆的设计采用全介质结构,不含金属元件,所以在工作状态下,即使是输电线发生接地短路的故障时,也不会将感应电势引入缆内,保证了光缆的安全.至于架空光缆的防雷,由于ADSS光缆本身为无金属结构,上面又有架空明线(相线及地线)的屏蔽作用双重保护光缆免受雷击之害.2.3.2抗电腐蚀能力ADss光缆悬挂于强电线路下,当天气晴朗,气候干燥时,光缆表面虽存在一较高的感应电位(感应电拉的高低与输电线的电压等级,ADSS与输电线的距离及输电线与大地的距离有关,可用电磁场”镜像法”作大致的计算),但由于光缆护套表面的高电阻,抑制了光缆表面电流的流动.所以在光缆表面清洁干燥时,护层材料表面不会产生放电,当光缆受环境影响表面污秽,大雨天气又导致表面潮湿时,由于表面电阻的降低将引发感应电压沿光缆表面的局部放电.局部放电形成的漏电通道及其带来的电痕腐碰,会使光缆表面日劣化而导致光缆护套失效.为此,ADSS光缆的护套材料必须采用一种特殊结构的抗电蚀聚乙烯复合物,保证当光缆表面受局部放电的热作用时释放出冷却物质降低表面温度.使光缆护套快速散热,从而保持护层的完整性.研究试验表明,ADSS光缆可在4EOkV输电线下安全工作,设计寿命达4o年.23.3机械防护性能ADSS光缆自承悬挂于输电线路下,最大跨度可达lkm以上,因此光缆必须具有足够的机械强度.为此,我们采用高强度的聚芳酰胺纤维作为光缆的线性加强元件,它还具有强度高,线胀系数低,使用应变小,重量轻等特点,这就使ADSS也具有优异的机械强度和较好的高低温性能.此外,芳纶纱也是制造防弹衣的材料,从而使光缆具有较好的防弹性能.试验表明:可以保证在6m以外的鸟枪射击,光纤不受故障性损伤.令人担心的还有光缆的防风力振动性能,我们通过对ADsS光缆的优化设计和采取一系列减振措施可以保证护套的抗疲劳性能和光纤的传输特性不受影响,这个问题已在我们对光缆的一亿次模拟风力振动中得到了较好的验证.3.安装,接续和维护ADSS光缆在输电线下的安装位置,可以由套计算程序对杆塔的力学关系和对相线的电气特性进行分析,确定一个对相线的最小接近点,以避免输电线通过空气向光缆表面教屯的发生.事实上这个最小接近点的值比较小,可大豫由经验公式SO:E/I5计算出.,J一_式中:S一接近距离t单位:英寸)E-一相线对地电位(单位:kv)例如:220kV输电线路下光缆的最小接近距离为372.5turn.实际工程中光缆对相线的安装位置都远大于这个计算距离,除此之外,基本上可参照普通通信架空光缆和输电线的安装规程实施ADSs光缆安装,不需要专用工具.与杆塔的连接,光缆的下等使用的金夹具等都与架空输电线的要求类似./在雨季或潮湿天气实施的ADSS光缆安装和接续时.需要注意的安全措施:只需在工作区域或杆塔之间将光缆进行j苛单接地操作,就可防止漏电流通过人体.当然在晴朗,干燥的天气,光缆表面仍会有少量的感应电荷,从保证人身安全的角度出发,万无一失的做法就是在工作区域将光接地.ADSS光缆的日常维护过程,也比较简单,在对金,夹具进行检查或调整时,由于其上的感应电势,为避免电击的危险,在触摸前应将金,夹具接地.特别对于潮湿气候情况,在靠近铁塔或接地构件部位的接地电阻下降,在离开金夹具35m或更远的距离上,仍会有一电势差存在,为避免电气危险,应在光缆两端能触摸到的2m范围内进行接地.4.经济性ADSS光缆依附于输电杆塔,节省了埋地或设管的大量费用.据有关单位提供的数据,城市管孔租用费大约为每管810万元/km;野外开挖电缆沟的费用大约为68万元/km,并且需要提供详细的水文地质资料.架空安装的光缆要经济些.举一个铡子:新建一条6芯普通光缆,建筑安装工程费用约需5万元/kin;(包括直摧工程费用,间接费用,计划利润,税金和勘察设i十费),而在现有轩塔条件,220kV电压,600m跨度的输电线下,安装一条ADSS光缆费用大概为6.5万元/krn.但是由于电力线路一般情况下为直线架设,线路下方无障碍,与沿公路,铁路的普通邮电通信线路相比,平均减少50%75%的长度.目前我国拥有110kV电压以上的电力输电线路约25万km,覆盖了全国大中城市和广大乡村.由此可见,使用ADSS光缆而带来的简化路径,缩短建设周期以及系统可靠性增加的潜在价值,已经远远超出了At)KS光缆高出普通光缆的部分.1995年底,广电部利用i0kV输电杆路建设北京沙河卫星地球站到中央电视塔ADSS光缆工程25l,取得了良好的经济效益及社会效益.这硬跨部门合作的工程,是利用电力输电线路建设光缆抟输网络的一个示范工程,也是充分利用电力资源,为广电及电信事业服务的有益尝试.电力部和广电部为此联合向国务院提交了关于充分利用国家输电线路资源建设光缆信息阿培的建议报告.并得到了国家领导人的肯定.5结束语据了解世界上各工业发达国家都在利用高压输电线路架设光缆,并将