摘要:摘要:由于全介質自承式光纜(ADSS)在電力通信系統應用中的獨特優點,使ADSS光纜在電力通訊系統中得到了廣泛的應用,但在使用過程中,由于電力線產生的電磁場和自然環境的作用,
摘要:由于全介質自承式光纜(ADSS)在電力通信系統應用中的獨特優點,使ADSS光纜在電力通訊系統中得到了廣泛的應用,但在使用過程中,由于電力線產生的電磁場和自然環境的作用,ADSS光纜電腐蝕現象普遍存在,嚴重時會造成光纜外護套破裂甚至斷纜,嚴重影響了電力通信網的安全甚至威脅著電網的安全。本文針對ADSS光纜的電腐蝕,闡述其原理、影響因素等,提出防范措施。
關鍵詞:ADSS光纜電腐蝕影響因素;防范措施
一、引言
全介質自承式架空光纜(ADSS)具有重量輕、跨距大、不受雷電感應影響等優點,因此,有利于充分利用電力系統已有的電力線路桿塔進行架設,不僅節約投資,而且可以加快建設速度,以滿足電力調度、通信和電網自動化對光纖傳輸通道的大量需求。由于ADSS光纜與高壓電力線是同桿塔架設,常常處在輸電線產生的強電場區,光纜容易發生電腐蝕現象。國內近幾年,發生了多起ADSS光纜使用幾年后因電腐蝕原因而被燒斷的事故,直接影響了通信線路的正常運行,甚至導致線路跳閘。電腐蝕產生的原因目前有多種猜測,如光纜掛點處的場強、光纜材料、施工質量,以及螺旋防振鞭等。如果不能找出事故的原因,必將嚴重影響到電力通訊的穩定性及電力系統的安全運行。

二、ADSS光纜概述
全介質自承式光纜(AllDielectricSelf-SupportingOpticalFiberCable,簡稱ADSS光纜),是一種全部由介質材料組成、自身包含必要的支撐系統、可直接懸掛于電力桿塔上的非金屬光纜,主要用于架空高壓輸電系統的通信路線,也可用于雷電多發地帶、大跨度等架空敷設環境下的通信線路。“全介質”即光纜所用的是全介質材料,“自承式”是指光纜自身加強構件能承受自重及外界荷載。ADSS光纜最大的優點是在已運行的線路上架設,可以在線路不停電的狀態下進行安裝操作,建網速度快,維修方便價格低,具有顯著地經濟性能。因此,ADSS的光纜發展給電力通信事業帶來極大地便利,是我國早期發展最快的光纜。
三、ADSS光纜電腐蝕的原理及影響因素
1、電腐蝕原理
電腐蝕是腐蝕、電痕和擊穿三種故障的統稱。光纜與高壓相線及其與大地之間的電容耦合會在光纜表面產生不同的空間電位。在雨雪冰霜等氣象環境及塵垢作用下,光纜表面會形成一個電阻層,電位差在潮濕污穢的光纜表面局部引起漏電流,產生的熱效應使光纜表面部分區域水分被蒸發會形成小段的干燥帶,阻斷了電流,這一干燥帶上承受了光纜表面對地的感應電壓,當感應電壓足夠高時,超過了空氣的擊穿場強,于是便再次發生放電形成電弧,這樣反復來回發生,干帶電弧形成樹枝狀的碳化通道從而形成像樹枝狀的痕跡,這就是所說的電痕,其積累的熱能會灼傷光纜表面。天長日久外護層老化受損,由表及里,結果將導致護套材料高分子鍵的斷裂,使交聯聚合物的結合力慢慢失去,形成腐蝕,外觀上發現光纜外護套“老化”、“灼傷”、“樹枝化”,即電腐蝕現象。
2、電腐蝕的影響因素
造成ADSS光纜電腐蝕的主要原因有以下幾點。
1)運行中的ADSS光纜表面由于處在自然環境中,在風和強電磁場的作用下空氣中的塵埃污穢附著在ADSS光纜表面,遇雨雪或霧天潮濕時,特別是在每年的冬、春和秋、冬交替季節,晝夜溫差變化較大,發生露水的時候,ADSS光纜表面潮濕電阻迅速減少,形成一導電層,處于高壓導線的強磁場中,光纜護套表面產生感應電壓。在感應電壓的作用下,形成放電電弧,出現腐蝕電痕灼傷。
2)由于光纜掛點不合理,光纜水平面投影與導線交叉,在大風的情況下光纜與導線發生碰撞接觸(摩擦),同時遇到小雨雪時,光纜表面潮濕電阻迅速減少。光纜金具通過鐵塔接地,線路高壓經光纜對地放電。
四、ADSS光纜電腐蝕的預防措施
綜上所述,涉及ADSS光纜電腐蝕的所有因素不外乎幾個方面:光纜質量,防振鞭材料,光纜的施工及掛點的選擇等,我認為預防ADSS光纜電腐蝕的措施主要有以下幾方面:
1、采用耐電腐蝕性能好的外護套材料無疑是解決電腐蝕問題的最關鍵因素。
ADSS光纜中芳綸材料、外護套材料絕緣強度指標的高低,是由光纜的防電腐蝕機理所要求的,根據電力行業標準,光纜敷設區空間電位小于等于12kV時,采用PE護套;光纜敷設區空間電位大于12kV時,采用AT護套。抗電痕AT外護套材料不但具有較好的抗電痕性能,而且不影響其他的性能指標,是更佳的耐電痕外護套材料。建議更換為AT護套材料的光纜或者其他新型抗電腐蝕材料的護套光纜。
2、加大防振鞭與金具之間的距離,或減少防振鞭的使用。
根據相關數據分析,當防振鞭與金具末端的距離足夠遠,可以適當減輕或消除電弧現象的產生。為此建議,一般情況下防振鞭與光纜金具之間必須保證在500mm及以上。
五、總結
ADSS光纜電腐蝕既與環境的污穢程度、霧霾、雨雪、霧等潮濕氣候有關,又與輸電線路的電壓等級和輸送功率有關,ADSS光纜電腐蝕的防護貫穿于整個工程中,只有從合理選擇外護套材料、嚴格控制光纜表面質量、合理選擇掛點位置、在夾具末端安裝防震錘以及規范施工等各方面切實加強要求,才能最大限度地減少光纜外護套的電腐蝕,提高光纜的使用壽命,進而保證電力系統的通信暢通及安全穩定。
參考文獻
[1]王守禮.電力系統光纖通信線路設計[M].北京:中國電力出版社,2003.
[2]黃俊華.ADSS光纜的電腐蝕故障和控制.電力系統通信2004年第2期.
作者劉學明
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