關(guān)于ADSS光纜架設(shè)設(shè)計方法探究

摘 要 隨著科技的不斷發(fā)展，電力通信網(wǎng)絡(luò)也在不斷的發(fā)展和擴大，在已經(jīng)投運而又沒有架設(shè)OPGW光纜的老線路，由于更換地線無法滿足短路電流容量及桿塔荷載要求，沿高壓輸電線路同塔架設(shè)全介質(zhì)自承式光纜（ADSS）成為解決電力系統(tǒng)通信比較可行的方法之一，本文主要闡述ADSS光纜在設(shè)計時應(yīng)注意的事項。

關(guān)鍵詞 電力通信光纜；ADSS；設(shè)計

中圖分類號 TN913 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）112-0144-02

近年來，隨著智能化電網(wǎng)的發(fā)展，為滿足電力系統(tǒng)通信要求，電力特種光纜獲得了較為廣泛的應(yīng)用。新建的電力線路上通常選用OPGW，ADSS常用于已建成的電力線路上，在已經(jīng)投運而又沒有架設(shè)OPGW光纜的老線路，由于更換地線無法滿足短路電流容量及桿塔荷載要求，以及涉及運行線路停電等諸多因素。ADSS光纜可在電力線路不停電狀態(tài)下架設(shè)，設(shè)計施工、維護等也較方便，已在建成的電力線路上得到廣泛的應(yīng)用。

1 ADSS的架設(shè)設(shè)計

1.1 ADSS光纜的特性

ADSS光纜具有與架空導(dǎo)線不同的結(jié)構(gòu)，主要有中心束管式和松套層絞式兩種結(jié)構(gòu)。其主要特點是：

1）ADSS光纜全部采用非金屬材料，直徑小、重量輕、抗拉強度大、絕緣性能好。

2）其拉伸強度由芳綸繩來承受，芳綸繩的彈性模量比鋼小一半多，熱膨脹系數(shù)是鋼的幾分之一，這決定了ADSS光纜弧垂對溫度變化的遲鈍性，對外荷載變化的敏感性。

3）在覆冰狀態(tài)下ADSS光纜伸長量可達到0.6%，而導(dǎo)線僅為0.1%，因此，校驗ADSS的對地和交叉跨越間距須用覆冰工況時的弧垂。

4）ADSS的風(fēng)偏角遠大于導(dǎo)線，二者沒有同步性，在風(fēng)速為30 m/s時，風(fēng)偏角可達80°，二者有發(fā)生鞭擊的可能性。

5）ADSS光纜具有一定的抗壓力，能承受耐張線夾較大的握力。

1.2 ADSS光纜的選擇

ADSS光纜選擇最主要的要求是滿足系統(tǒng)通信，光纜型號選擇的時候需要圍繞光纜芯數(shù)來進行機械強度選擇。

根據(jù)要架設(shè)光纜的電力線路設(shè)計氣象條件、檔距、交叉跨越等情況情況，綜合桿塔的設(shè)計運行狀況，線路轉(zhuǎn)角、高差等情況，工程人員來確定ADSS光纜的機械性能。對于很多老線路，很多已經(jīng)運行10～20年，由于長期運行，很多桿塔塔在長期運行過程中出現(xiàn)疲勞老化，我們在選擇的時候還要相應(yīng)的考慮鐵塔的承受能力，ADSS光纜機械強度設(shè)計時應(yīng)合理，機械強度太大桿塔受力出現(xiàn)超載，影響線路安全運行，機械強度太小，弧垂過大，需要在檔中增加桿塔，增加投資。在掛點位置的選擇上，必須滿足電氣性能要求，由于ADSS光纜架設(shè)在高壓電場中，運行環(huán)境惡劣，架設(shè)及運行時必須考慮電場對它的影響。金具的選擇，需要選擇適當?shù)慕鹁邔⒐饫|固定在桿塔塔身部。

2 ADSS光纜設(shè)計工程實例

下面以云南昆明地區(qū)220kV梨花輸變電工程其中一個單項工程為例，介紹ADSS的設(shè)計方法。

2.1 工程概況

220 kV梨花～青山Ⅱ回光纜全長23.255 km，其中OPGW光纜長19.732 km，ADSS光纜長3.523 km，光纜起于220 kV梨花變，止于220 kV青山變。光纜芯數(shù)為24芯G652D，OPGW光纜掛在線路前進方向右側(cè)，ADSS光纜沿原塔架設(shè)，在對地距離不滿足時架設(shè)水泥桿，220 kV梨花變、220 kV青山變內(nèi)采用ADSS普通光纜，光纜芯數(shù)為24芯，型號為ADSS-AT-24M4.4/B，共長440 m。

220 kV梨花～青山Ⅱ回線路系π接220 kV七甸～青山Ⅱ回后形成的，根據(jù)系統(tǒng)批復(fù)，需在220 kV梨花～青山Ⅱ回線路上同步架設(shè)一根G.652 24芯通信光纜，由于系統(tǒng)短路電流較大，無法滿足全線架設(shè)OPGW光纜的要求，全線地線及ADSS配置如表1所示。

2.2 設(shè)計原則

在ADSS應(yīng)力計算方面，首先需要與原線路導(dǎo)線進行配合，根據(jù)原線路設(shè)計氣象條件，計算出導(dǎo)線在外過無風(fēng)（T=+15℃、V=0 m/s）情況下的弧垂，使ADSS的弧垂在相同工況下與之相等，再求出各種工況下的應(yīng)力及弧垂。此計算比較復(fù)雜，可借助計算機進行計算。根據(jù)計算的應(yīng)力及弧垂的情況，在斷面圖中畫出ADSS的最大弧垂，避免ADSS與導(dǎo)線的交叉，防止鞭擊現(xiàn)象發(fā)生。ADSS光纜是無金屬光纜，弧垂基本上不隨溫度變化，為了作到光纜與電線不發(fā)生碰撞，要選擇好光纜弧垂，ADSS與導(dǎo)線在側(cè)視圖中無交點，在確定弧垂時還應(yīng)滿足年平均氣溫和設(shè)計最大荷載條件下光纜的應(yīng)力不大于最大運行應(yīng)力。ADSS的對地及交叉跨越間距須滿足《電力系統(tǒng)光纖通信運行管理規(guī)程》DL/T 547-94的4.12條的要求。本工程ADSS斷面圖如圖1所示。

在選取了ADSS的最大設(shè)計應(yīng)力后，需要對桿塔強度進行驗算，一般情況根據(jù)線路的設(shè)計經(jīng)驗、ADSS光纜的機械物理特性以及光纜的掛點位置分析加掛后對原桿塔安全的影響。從實際出發(fā)充分考慮補強的可操作性，來確定對桿塔核算補強的原則。

ADSS光纜金具選擇，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)范及金具廠家的安裝手冊進行。根據(jù)云南電網(wǎng)企業(yè)標準，為避免由于風(fēng)偏引起ADSS光纜與鐵塔塔材相磨，損傷光纜，ADSS光纜在通過鐵塔時必須采用雙掛點設(shè)置。

3 結(jié)束語

本文主要對ADSS光纜在線路架設(shè)設(shè)計方面提出一些總結(jié)，并結(jié)合工程實例對ADSS光纜的設(shè)計注意事項做了簡單說明。由于ADSS光纜的設(shè)計工作比較繁瑣，計算量大，設(shè)計中容易出現(xiàn)ADSS光纜對地距離不足、原桿塔使用強度不足的情況，ADSS光纜投資較更換原地線為OPGW光纜大、運行不便。因此，在系統(tǒng)短路容量滿足的前提下，筆者建議盡量選擇更換原地線為OPGW光纜的方式來滿足系統(tǒng)通信要求。

圖1

參考文獻

[1]電力工程高壓送電線路設(shè)計手冊（第二版）[M].中國電力出版社，2003.

[2]電力系統(tǒng)光纖通信線路設(shè)計[M].中國電力出版社，2002.

[3]架空送電線路的電線力學(xué)計算（第二版）[M].中國電力出版社.2003.

作者簡介

譚書俊（1982—），男，畢業(yè)于湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，目前工作于云南恒安電力工程有限公司，主要從事高壓架空輸電線路設(shè)計工作。