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ADSS光缆应用过程中的问题探讨
随着电力通信的发展，越来越多的光缆被应用在电力通信线路中，目前国内使用较多的是ADSS、OPGW光缆。在近几年的应用中，ADSS光缆出现了一些问题，运行中断缆等事故屡有发生。本文围绕ADSS的设计、选择、施工及维护等方面进行探讨，希望对广大电力通信用户有所帮助。
一、 ADSS光缆的设计和选择
除光单元设计外，ADSS光缆的设计主要考虑机械强度和外护套的电蚀问题。
ADSS光缆为全自承式，要求有很好的机械特性，这主要通过添加芳纶纱来保证。在设计时，我们须考虑电力线路的档距和光缆的安装弧垂，再根据安装地区的气候条件如风荷、冰荷计算出光缆的机械强度要求，进而推算出芳纶的使用量。ADSS光缆设计寿命需超过20年，因此在光缆设计时还要考虑在长期使用过程中光缆上可能会附上污物增加负荷。机械强度主要可以通过拉伸窗口指标显示，即光缆受力延伸多大时光纤开始发生应变。大跨距的使用要求ADSS光缆比普通光缆有更大的拉伸窗口，但此指标过大会导致光纤的微弯损耗，实践表明机械强度控制在0.8%上下比较合适。
处于高压导线周围的ADSS光缆与相线、地间的电容耦合所产生的电位在潮湿的光缆表面会产生泄漏电流；当光缆表面干燥时，会在干燥区发生电弧，引起的热量会侵蚀外护套导致裂口，严重情况下会发生光缆断裂导致通信事故。目前断缆的事件在国内已有多起，特别是在110kV线路光缆未采用AT护套料和采用非全介质光缆的情况下更易发生。目前采用AT料的ADSS光缆可在不大于25kV感应电势环境中运行，生产厂家应控制好工艺，使外护套光滑、圆整。
关于ADSS光缆的选择，很多用户碰到的一个问题就是应选择中心管式的光缆还是层绞式的光缆。中心管式光缆具有外径小、重量轻的优点，但相对于层绞式光缆难获得较大的拉伸窗口，同时光缆的弯曲性能稍差，因此ADSS光缆采用层绞式比较好。
有些用户在选择光缆时多注重产品的价格、材料用量而忽视了企业的工艺控制能力和光缆与电力线路的配合。很多用户会要求厂家使用某一品牌的芳纶纱甚至规定使用多少根，而不同厂家采用相同数量的芳纶纱实现的机械强度是不同的，这是由于厂家的施放工艺控制能力高低造成的。芳纶纱施放工艺必须保证芳纶在光缆中处于直且无预拉伸的状态，同时所有芳纶在光缆中受力均匀，这样才能达到理想抗拉强度。
在进行机械强度指标设计时必须推算回杆塔受力情况，电力线路杆塔在设计时并未考虑加挂ADSS光缆，因此应充分注意光缆的杆塔影响，保证线路安全。此外，对于电压等级应用要强调一点：110kV线路应该采用AT护套光缆，220kV以上的电力线路不宜采用ADSS光缆。
二、ADSS光缆的施工及维护
ADSS光缆的施工质量和维护质量的好坏对光缆的运行有极大影响，目前实际情况中有些不规范的现象，以下几点值得注意。
1．施工准备
（1）光缆外观检查：用户收到光缆后应及时检查缆盘及外层光缆，确定所收光缆未受损伤；检查缆盘中心孔有无损害光缆外护套或妨碍光缆收卷和展开的障碍物。
（2）数量检查：检查光缆总数量，每盘长度是否与合同要求一致。
（3）质量检查：用光时域反射仪（OTDR）检查光缆在运输中是否受到损害，检查所得数据可用来与安装后验收检测数据进行比较，并可作为数据记录的一部分，有助于日后紧急修复工作。
（4）安装金具检查：对安装所需金具型号、数量进行清点，若与合同要求不符应立即与供货厂家联系，在实际施工前妥善解决。
2．安装注意事项
（1）安装光缆时应确保其最小弯曲半径（动态时为光缆外径的20倍，静态时为光缆外径的10倍）；同时，在整个安装过程中光缆不能被扭曲或受压；光缆所受张力不应超过厂家提供的弧垂和张力表所规定的范围。
（2）设计ADSS光缆悬挂点要考虑以下因素：场强分布，最小离地距离，最小距导线距离等，同时，实际安装工作中应严格按照所选点位操作以保护光缆的安全。
（3）牵引、张力、临时定位杆、熔接等地点的选择必须考虑设计、后勤和设备等各方面因素。在固定缆盘施工中，光缆须分成几段放线，每段的长度取决于熔接点的位置、车辆能否通过、设备安装是否可行、障碍物、光缆盘长等因素，同时，也要考虑光缆的最大安装张力、杆塔的最大负荷张力等因素。
（4）选择牵引机和张力机相对于杆塔的位置时，不能使杆塔负荷过载，也不能使光缆受的张力过大。牵引机到杆塔的距离应为杆塔高度的4~5倍，这样可使光缆、滑轮和杆塔负荷较小。ANSI/IEEE 524规定，设置临时吊索以防止杆塔过载。张力机和缆盘支架必须和最近两个杆塔成一条直线，以防止光缆扭曲和滑轮两侧对光缆的磨损。
（5）临时定位杆和金具的应用决定于光缆预期负荷张力的大小，选择金具时应考虑风振的影响。在调节光缆弧垂时，应安装临时向下的吊索，以防止结构失衡，这时临时定位杆距杆塔距离应不小于2倍杆塔高度。在安装光缆之前，所有临时性的吊索都要拉紧。
（6）安装路线穿越道路、公路、铁路和输电线路时，为保证光缆的安全，应增加一些支撑设施。在交叉地形施工时，现场人员应与牵引机和张力机操作员保持联系。
（7）要分析每一个牵引段的地形，以保证施工的安全进行。施工中如遇到障碍物，不能拖拽光缆或使光缆直接碰到障碍物，以免光缆外护套受到损伤。
（8）为了施工的安全和有效，建议以3km/h左右的速度放缆。放缆应保持均衡的速度，牵引过程中，张力机操作员应注意牵引张力不能超过要求的最大张力，建议牵引力不超过在初始弧垂时张力的一半。由于光缆长度、滑轮使用数量、路线变化和杆塔海拔高度变化等原因，在施放较大跨距光缆时可能会需要较大的张力，这时应特别小心，因为此时牵引端的张力比张力计上的显示值要大得多。为防止缆盘转速过快，在缆盘转轴上应施加一小而平稳的反向力。光缆将放完时，应及时减小反向力，因为此时光缆上张力将增大。
（9）在光缆熔接处，要留有足够的光缆和光纤长度以利于熔接，光缆长度应可从杆塔上引下到熔接点。光缆熔接宜在地面完成而不宜在空中作业。熔接后的光缆应存在接线盒中安放在塔上或埋在地下，光缆端部应用胶带加以封闭以阻水。
3．施工记录与文件保存 完整的记录是通信工作正常进行的必要保证。由于光缆通信涉及到设计、施工、运行和维护等多个部门，在施工完成后，各部门应相互协作，将所有记录妥善保存，以利于今后的工作。
记录文件中应包括以下内容：
（1）线路地形索引图。该图记录线路和所经过道路情况，在以后的工作中可以很快找到需要到达的地点，对于接头点、道路或河流交叉点，均应在图中标明。
（2）线路组成图。该图中包括线路中各接头点、道路或河流交叉点等处所用光缆的盘号、盘长、光纤型号和芯数等。
（3）安装图。该图记录每一个杆塔处的设备情况和杆塔情况及杆距、接地等情况。
（4）光纤回路图。该图标明实际光纤回路、使用芯数、备用芯数、光纤色标及以后发生的对光纤的处理情况。
（5）验收数据记录。应记录下验收时测得的输入光功率、接收光功率、衰减等数据，此外，还包括用光时域反射仪（OTDR）对每条光纤（1310nm和1550nm）测得的曲线图、熔接损耗、连接器插入损耗及光纤和尾纤的照片。
（6）厂家提供的文件，包括厂家提供的每盘光缆及其中光纤的数据，应用户要求计算得出的不同塔型的电位图及弧垂和张力表。
（7）原始记录应复印多份，施工和维护单位均需保存，在系统的端点也应备有一份。在线路改造和紧急维修等情况发生后，记录应被及时修改。与普通光缆不同的是，ADSS光缆需要用户和厂家密切协作，从设计、生产、施工和维护等各个方面严格控制，满足了以上条件，ADSS光缆才能稳定运行，从而保证电力通信事业的长期利益。
上海致锦光纤推出的ADSS自承式光缆，已获得电信、联通、移动、广电、国防、电通、铁通等进网许可证。现已应用于黑龙江佳木斯电力改进中，其结构性能的稳定已得到充分的肯定。
一、 ADSS光缆的设计和选择
除光单元设计外，ADSS光缆的设计主要考虑机械强度和外护套的电蚀问题。
ADSS光缆为全自承式，要求有很好的机械特性，这主要通过添加芳纶纱来保证。在设计时，我们须考虑电力线路的档距和光缆的安装弧垂，再根据安装地区的气候条件如风荷、冰荷计算出光缆的机械强度要求，进而推算出芳纶的使用量。ADSS光缆设计寿命需超过20年，因此在光缆设计时还要考虑在长期使用过程中光缆上可能会附上污物增加负荷。机械强度主要可以通过拉伸窗口指标显示，即光缆受力延伸多大时光纤开始发生应变。大跨距的使用要求ADSS光缆比普通光缆有更大的拉伸窗口，但此指标过大会导致光纤的微弯损耗，实践表明机械强度控制在0.8%上下比较合适。
处于高压导线周围的ADSS光缆与相线、地间的电容耦合所产生的电位在潮湿的光缆表面会产生泄漏电流；当光缆表面干燥时，会在干燥区发生电弧，引起的热量会侵蚀外护套导致裂口，严重情况下会发生光缆断裂导致通信事故。目前断缆的事件在国内已有多起，特别是在110kV线路光缆未采用AT护套料和采用非全介质光缆的情况下更易发生。目前采用AT料的ADSS光缆可在不大于25kV感应电势环境中运行，生产厂家应控制好工艺，使外护套光滑、圆整。
关于ADSS光缆的选择，很多用户碰到的一个问题就是应选择中心管式的光缆还是层绞式的光缆。中心管式光缆具有外径小、重量轻的优点，但相对于层绞式光缆难获得较大的拉伸窗口，同时光缆的弯曲性能稍差，因此ADSS光缆采用层绞式比较好。
有些用户在选择光缆时多注重产品的价格、材料用量而忽视了企业的工艺控制能力和光缆与电力线路的配合。很多用户会要求厂家使用某一品牌的芳纶纱甚至规定使用多少根，而不同厂家采用相同数量的芳纶纱实现的机械强度是不同的，这是由于厂家的施放工艺控制能力高低造成的。芳纶纱施放工艺必须保证芳纶在光缆中处于直且无预拉伸的状态，同时所有芳纶在光缆中受力均匀，这样才能达到理想抗拉强度。
在进行机械强度指标设计时必须推算回杆塔受力情况，电力线路杆塔在设计时并未考虑加挂ADSS光缆，因此应充分注意光缆的杆塔影响，保证线路安全。此外，对于电压等级应用要强调一点：110kV线路应该采用AT护套光缆，220kV以上的电力线路不宜采用ADSS光缆。
二、ADSS光缆的施工及维护
ADSS光缆的施工质量和维护质量的好坏对光缆的运行有极大影响，目前实际情况中有些不规范的现象，以下几点值得注意。
1．施工准备
（1）光缆外观检查：用户收到光缆后应及时检查缆盘及外层光缆，确定所收光缆未受损伤；检查缆盘中心孔有无损害光缆外护套或妨碍光缆收卷和展开的障碍物。
（2）数量检查：检查光缆总数量，每盘长度是否与合同要求一致。
（3）质量检查：用光时域反射仪（OTDR）检查光缆在运输中是否受到损害，检查所得数据可用来与安装后验收检测数据进行比较，并可作为数据记录的一部分，有助于日后紧急修复工作。
（4）安装金具检查：对安装所需金具型号、数量进行清点，若与合同要求不符应立即与供货厂家联系，在实际施工前妥善解决。
2．安装注意事项
（1）安装光缆时应确保其最小弯曲半径（动态时为光缆外径的20倍，静态时为光缆外径的10倍）；同时，在整个安装过程中光缆不能被扭曲或受压；光缆所受张力不应超过厂家提供的弧垂和张力表所规定的范围。
（2）设计ADSS光缆悬挂点要考虑以下因素：场强分布，最小离地距离，最小距导线距离等，同时，实际安装工作中应严格按照所选点位操作以保护光缆的安全。
（3）牵引、张力、临时定位杆、熔接等地点的选择必须考虑设计、后勤和设备等各方面因素。在固定缆盘施工中，光缆须分成几段放线，每段的长度取决于熔接点的位置、车辆能否通过、设备安装是否可行、障碍物、光缆盘长等因素，同时，也要考虑光缆的最大安装张力、杆塔的最大负荷张力等因素。
（4）选择牵引机和张力机相对于杆塔的位置时，不能使杆塔负荷过载，也不能使光缆受的张力过大。牵引机到杆塔的距离应为杆塔高度的4~5倍，这样可使光缆、滑轮和杆塔负荷较小。ANSI/IEEE 524规定，设置临时吊索以防止杆塔过载。张力机和缆盘支架必须和最近两个杆塔成一条直线，以防止光缆扭曲和滑轮两侧对光缆的磨损。
（5）临时定位杆和金具的应用决定于光缆预期负荷张力的大小，选择金具时应考虑风振的影响。在调节光缆弧垂时，应安装临时向下的吊索，以防止结构失衡，这时临时定位杆距杆塔距离应不小于2倍杆塔高度。在安装光缆之前，所有临时性的吊索都要拉紧。
（6）安装路线穿越道路、公路、铁路和输电线路时，为保证光缆的安全，应增加一些支撑设施。在交叉地形施工时，现场人员应与牵引机和张力机操作员保持联系。
（7）要分析每一个牵引段的地形，以保证施工的安全进行。施工中如遇到障碍物，不能拖拽光缆或使光缆直接碰到障碍物，以免光缆外护套受到损伤。
（8）为了施工的安全和有效，建议以3km/h左右的速度放缆。放缆应保持均衡的速度，牵引过程中，张力机操作员应注意牵引张力不能超过要求的最大张力，建议牵引力不超过在初始弧垂时张力的一半。由于光缆长度、滑轮使用数量、路线变化和杆塔海拔高度变化等原因，在施放较大跨距光缆时可能会需要较大的张力，这时应特别小心，因为此时牵引端的张力比张力计上的显示值要大得多。为防止缆盘转速过快，在缆盘转轴上应施加一小而平稳的反向力。光缆将放完时，应及时减小反向力，因为此时光缆上张力将增大。
（9）在光缆熔接处，要留有足够的光缆和光纤长度以利于熔接，光缆长度应可从杆塔上引下到熔接点。光缆熔接宜在地面完成而不宜在空中作业。熔接后的光缆应存在接线盒中安放在塔上或埋在地下，光缆端部应用胶带加以封闭以阻水。
3．施工记录与文件保存 完整的记录是通信工作正常进行的必要保证。由于光缆通信涉及到设计、施工、运行和维护等多个部门，在施工完成后，各部门应相互协作，将所有记录妥善保存，以利于今后的工作。
记录文件中应包括以下内容：
（1）线路地形索引图。该图记录线路和所经过道路情况，在以后的工作中可以很快找到需要到达的地点，对于接头点、道路或河流交叉点，均应在图中标明。
（2）线路组成图。该图中包括线路中各接头点、道路或河流交叉点等处所用光缆的盘号、盘长、光纤型号和芯数等。
（3）安装图。该图记录每一个杆塔处的设备情况和杆塔情况及杆距、接地等情况。
（4）光纤回路图。该图标明实际光纤回路、使用芯数、备用芯数、光纤色标及以后发生的对光纤的处理情况。
（5）验收数据记录。应记录下验收时测得的输入光功率、接收光功率、衰减等数据，此外，还包括用光时域反射仪（OTDR）对每条光纤（1310nm和1550nm）测得的曲线图、熔接损耗、连接器插入损耗及光纤和尾纤的照片。
（6）厂家提供的文件，包括厂家提供的每盘光缆及其中光纤的数据，应用户要求计算得出的不同塔型的电位图及弧垂和张力表。
（7）原始记录应复印多份，施工和维护单位均需保存，在系统的端点也应备有一份。在线路改造和紧急维修等情况发生后，记录应被及时修改。与普通光缆不同的是，ADSS光缆需要用户和厂家密切协作，从设计、生产、施工和维护等各个方面严格控制，满足了以上条件，ADSS光缆才能稳定运行，从而保证电力通信事业的长期利益。
上海致锦光纤推出的ADSS自承式光缆，已获得电信、联通、移动、广电、国防、电通、铁通等进网许可证。现已应用于黑龙江佳木斯电力改进中，其结构性能的稳定已得到充分的肯定。
