全介质自承式架空光缆(ADSS)设计和制造专题研讨.ppt

设计和制造专题研讨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江苏中天科技股份有限公司全介质自承式架空光缆全介质自承式架空光缆全介质自承式架空光缆全介质自承式架空光缆（ADSSADSS）内 容 提 要第一部分第一部分 通信光缆在电力系统应用概述通信光缆在电力系统应用概述第二部分第二部分 中天中天ADSSADSS光缆的设计与制造光缆的设计与制造第三部分第三部分 ADSS ADSS光缆应用的特殊性光缆应用的特殊性第四部分第四部分 中天中天ADSSADSS光缆的检验与鉴定光缆的检验与鉴定第五部分第五部分 ADSS ADSS光缆线路设计与金具选配光缆线路设计与金具选配第六部分第六部分 ADSS ADSS光缆线路安装光缆线路安装第一部分第一部分 通信光缆在电力系统应用概述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，这些信息的传输都要求有高可靠的通道即“光纤光缆光纤光缆”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全介质自承式光缆全介质自承式光缆ADSSADSSADSSADSS架空金属自承架空金属自承式光缆式光缆 MASS MASS光纤复合架空地线（OPGW）应应 用：用：新建或替换现有新建或替换现有110500KV输电线路地线输电线路地线能经受非常高的机械和电能经受非常高的机械和电气载荷气载荷，对光纤保护对光纤保护传导短路电流并提供抗雷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，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）层层 绞绞 式式 中心管式中心管式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1200m1200m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、电腐蚀性能更卓越ADSSADSS光缆应用前景分析光缆应用前景分析 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特种光缆在电力系统中的应用第二部分第二部分 中天中天ADSSADSS光缆的设计与制造光缆的设计与制造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世界上最先进芳纶旋转绞合机头，将芳纶完全绞合机头，将芳纶完全均匀一致地缠绕在缆芯均匀一致地缠绕在缆芯周围。

周围采用陶瓷导孔，把芳纶采用陶瓷导孔，把芳纶放线拉力和磨损降到最放线拉力和磨损降到最低限度，放线张力波动低限度，放线张力波动小于小于5 5克芳纶节距和张力的最佳芳纶节距和张力的最佳设计，保证光纤应变窗设计，保证光纤应变窗口的精确控制口的精确控制法国波迪亚设备法国波迪亚设备中天中天ADSSADSS光缆主要选材光缆主要选材-FRP-FRP中心支撑元件中心支撑元件-FRP-FRP 澳大利亚太平洋复合材料公司产品澳大利亚太平洋复合材料公司产品 1 1、非金属加强件对电击不敏感、非金属加强件对电击不敏感 2 2、不受电源线产生的感应电流干扰不受电源线产生的感应电流干扰3 3、不被腐蚀，强度与重量比优于钢制加强芯不被腐蚀，强度与重量比优于钢制加强芯中天ADSS光缆主要选材-芳纶抗张加强材料抗张加强材料-芳纶芳纶KeVlarKeVlar，美国杜邦公司产品美国杜邦公司产品 1 1、比重轻、高强度、高模量比重轻、高强度、高模量2 2、非磁非电性，不受电磁场干扰非磁非电性，不受电磁场干扰3 3、低断裂伸长、热稳定性好，耐磨、耐疲劳、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芳纶加强材料芳纶加强材料-防弹性能优防弹性能优越越中天ADSS光缆选材-AT护套料全球唯一耐电晕全球唯一耐电晕(Anti Track)护层材料护层材料-北欧化工产品北欧化工产品 1 1、适应、适应400kv400kv高电压及以下电力线路。

高电压及以下电力线路2 2、耐电晕满足光缆、耐电晕满足光缆2525年的使用寿命年的使用寿命3 3、极好的机械性能，抗拉强度可达、极好的机械性能，抗拉强度可达25MPa25MPa第三部分第三部分 ADSS ADSS光缆应用的特殊性光缆应用的特殊性ADSS执行标准：IEEE P1222草案、草案、DL/T 788-2001、YD/T 980-2002等高压输电线路中的电腐蚀现象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由金具汇入大地由金具汇入大地导线导线光缆光缆感应电流感应电流铁塔铁塔E EI Ii ie e5m5m电腐蚀电腐蚀活动区活动区光 缆 电 腐 蚀 过 程电痕电痕 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、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到一定的影响并发生复杂的变化2、根据电场唯一性原理，模拟导地线及杆件表面的电压状况，、根据电场唯一性原理，模拟导地线及杆件表面的电压状况，求得空间各点电场求得空间各点电场3、对导（地）线以悬链线形状进行模拟；根据杆塔的杆型、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、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、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以后，对光缆上感应电势进行验算中天自主知识产权的中天自主知识产权的“输电线路电场计算软件输电线路电场计算软件”逆相序空间电磁场逆相序空间电磁场非同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 P1222IEEE P1222IEEE P1222草案草案草案草案(最新版最新版最新版最新版97979797年年年年)、DL/T 788-2001DL/T 788-2001DL/T 788-2001DL/T 788-2001、YD/T 980-2002 YD/T 980-2002 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12KV12KV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12KV12KV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律档距的应力。