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ADS电力特种光缆的应用知识
光纤通信已经成为电网建设和改造的重要组成部分。光纤通信容量大，抗干扰性能好，不仅可以满足电力系统通信和自动化的需要，还可以向社会提供富余的容量。光纤通信不仅可以提高电网的供电可靠性，还可以取得良好的经济效益。
利用架空电力线路走廊，架设在线路杆塔上，是一种非常经济的光缆铺设方式。目前，架设在架空输电线路上的光缆有两种：OPGW和ADS。OPGW通常用于新建的输电线，ADS通常用于已建成的输电线。与OPGW相比，ADS光缆投资少，可以不停电架设，便于设计、施工和维护。它已被广泛应用于完整的电力线路中。
ADS光缆的应用范围
对于作为通信干线走廊的新建或已建成的220kV及以上高压输电线路，为保证通信线路与输电线路的匹配(30年以上)，工程师从光纤通信的可靠性、施工和维护等方面考虑，应选择OPGW，而ADS光缆不适合220kV及以上干线输电线路。
已建成的220kV及以下输电线路，特别是区域变电站之间的通信，可考虑采用ADS光缆。工程师应首先考虑安装在现有电力线路上的ADS光缆的可靠性，并对电力线路运行时间、铁塔老化程度、原设计标准等条件进行评估，以确定安装的可行性。
随着《电力线路设计技术规范》多年来的修订、调整和补充，对运行多年的电力线路杆塔的强度校核存在困难，成为架设ADS光缆的关键问题。总的原则是，在不影响电力线路安全运行和降低可靠性的前提下，可以架设ADS光缆。因此，作者建议架设ADS光缆，尽量选择塔条件较好的电力线路。
在产品方面，我国有ADS光缆的产品和检验标准，如国家标准GB/T18899 《全介质自承式光缆》和电力行业标准DL/T788 《全介质自承式光缆》。国际上主要有IEEE-P1222 《用于架空输电线路的全介质自承式光缆IEEE标准(草案)》和IEC60794-4 《光缆第4部分：分规范-沿电力线架设的光缆》。工程方面，国内有电力行业标准DL/T5344 《电力光纤通信工程验收规范》和DL/T767 《全介质自承式光缆(ADSS)用预绞丝金具技术条件和试验方法》，但ADS光缆没有成熟有效的线路工程设计规则/规程和规范，因此ADS光缆的安装设计只能参照现行电力行业标准DL/T5092 《110-500kV架空送电线路设计技术规程》。
ADS光缆选择
1.ADS光缆结构
ADS光缆结构可分为两类：中心束管和层束管。除了一些各方面条件较好的电力线路外，一般首选层束管结构的ADS光缆。
ADS光缆中的光纤呈波浪形引入束管，然后将束管扭绞，造成绞余长度。光纤有适当的余长，保证光缆承受正常运行的机械载荷时光纤不受力(即光纤的零张力设计)，不会增加光纤的损耗。
2.2的电气性能。ADS
ADS光缆的选型首先要考虑电气性能要求，即ADS所能承受的空间感应电场(电位)。原因是ADS光缆工作在高压线导体附近，导体周围的空间存在电磁场。导体和地之间的电容耦合使得光缆处于空间电势位置。当有雾、露或小雨时，湿污会在光缆外护套表面形成一层电阻层。在空间电势的作用下，电流在铁塔上光缆的护套表面和接地金具之间流动，电流升温，导致水分蒸发，在光缆的外护套表面形成一个小的干燥区，从而阻断电流。当电位差o
ADS采用的外护套类型取决于光缆安装位置的空间电位，并与电力线的电压等级、杆塔结构、导线排列和相位排列等诸多因素有关。
3.ADS机械性能
(1)机械性能
关于ADS光缆的机械强度，光纤的负载和光缆中光纤的数量决定了光缆的额定抗拉强度(RTS ),单位为kN。
ADS光缆的最大允许拉力(MAT)对应最恶劣设计气象条件下光缆的最大拉力(MAT)，单位为kN或N/mm2。
ADS光缆的年(日)平均拉(应力)力(EDS)对应的是无风、无冰和年平均温度条件下的拉(应力)力，单位为kN或N/mm2。
ADS光缆的极限运行拉(应力)力(UOS)可视为光缆的过载能力，对应于光缆短时间超过设计气象载荷时所承受的拉(应力)力，单位为kN或N/mm2。
这四个力值之间有一定的关系，与光缆的结构有关。相关标准做出了如表1所示的规定。
它们之间的关系也称为“纤维应变窗口”或电缆的“应力-应变”性能。
(2)张力-下垂特性
与此特征相关的光缆机械性能主要包括缆径、缆重、弹性模量和热膨胀系数等。
ADS光缆具有可变跨距特性。对于同一根光缆，如果天气条件和弧垂不同，其允许跨距也不同。
根据拟架设光缆的电力线路的气象条件、档距、档距、杆塔的设计和运行、线路的转角、高低差等。工程师将确定ADS光缆的机械性能。通常是根据电力线路设计气象条件计算的ADS电缆张力弧垂表。检查塔的强度。增加的荷载主要包括风荷载、冰荷载和不平衡张力。交叉也应检查，ADS光缆本身的机械性能应根据检查情况最终确定。
控制条件的确定
控制条件(ADS光缆的电气或机械性能)的确定是ADS安装设计的重要环节，关系到线路的安全运行和光缆的使用寿命。它不仅与电力线路的运行状况、气象条件有关，还与ADS本身的力学性能有关，影响ADS型式、ADS悬挂位置(电气性能)的确定、跨越所需ADS张力和弧垂(力学性能)的选择、杆塔荷载。
1.塔条件和空间电位分布
杆塔条件主要包括：杆塔类型和尺寸、系统电压、导线类型或外径、导线回路、导线分裂数和分裂间距、地线类型或外径、相位排列(双回路或多回路同塔非常重要)。
2.光缆最大允许弧垂的确定
ADS光缆的最大允许弧垂除了取决于机械强度外，还取决于光缆弧垂最低点与地面(或跨越物)的最小距离和悬挂点的位置(或高度)，而悬挂点位置的设计直接关系到该点的空间电位。
根据有关规程或工程对光缆弧垂最低点与地面的最小距离的要求，可以得出光缆的最大允许弧垂。工程师要明确这是项目的重要控制条件之一。
3.光缆的张力-弧垂-跨距特性
计算张力-弧垂-档距特性有两个前提条件：设计气象组合条件和光缆初始安装弧垂。表2给出了初始安装弧垂为1%时，某规格电缆在两种气象条件下的计算实例。
根据表2，可以获得以下结果。
(1)考虑到年平均应力限制(即EDS控制)，该光缆的最大跨距小于500m，因为其在500m处的应力为540.2kN/mm2，超过了光缆本身512.5kN/mm2的指标。
(2)同样，仅从垫子控制：最大服务spa
从表2和表3可以看出，ADS光缆的安装设计要考虑很多因素。ADS的垂度和张力取决于线路的重要穿越和塔体结构的强度，两者相互制约。当档距或杆塔结构要求ADS挂点时，电场强度的分布可能不利于ADS光缆，根据电场分布确定的挂点位置可能不利于杆塔强度、档距和线间距离要求的确定。
4.最大张力为4。ADS
ADS的最大使用张力应根据原电力线路杆塔的设计荷载确定。在杆塔荷载允许的情况下，增大张力有利于实现跨越，但可能会降低拉索的有效使用跨度(控制条件变为拉索的EDS限制)。
工程人员应根据各跨在不同张拉区段的跨度，确定各张拉区段的最大张拉力。当ADS根据杆塔结构或档距要求必须悬挂在一定位置时，如空间感应电场为20kV的110kV线路，ADS光缆不能照常选用PE护套。这种情况要根据线路各受拉区段的道口和杆塔情况来确定。
必要时，工程师通过经济比较，根据抗拉截面，在一条线路上选择不同抗拉和护套类型的ADS光缆。
总之，在实际工程设计中，工程师要结合已建电力线路的实际情况。当上述条件同时出现时，应正确选择控制条件，使ADS光缆的安装设计经济、安全、合理。
ADS的防振和五金
ADS光缆的强度设计安全系数应在与已建电力线路的设计气象条件一致的条件下确定。根据我国输电线路成熟的运行经验，ADS光缆的设计安全系数不应小于2.5。ADS光缆和金属绞线一样，受到风和其他环境的影响，会产生振动。长期振动会导致光缆本身和硬件的疲劳损坏。因此，ADS光缆的年平均运行张力不应超过ADS光缆极限破断拉力的20%，并应采取相应的防振措施。
1.防振措施
目前有两种防振措施：安装防振锤和螺旋防振鞭(SVD)。如果安装了防振锤，应在安装处缠绕一定长度的预绞丝保护器，以分散应力。SVD因其构造方便而得到广泛应用。现场和实验室试验表明，防振鞭对降低振动水平非常有效。
应根据设计要求安装SVD。两个或两个以上的SVD可以并联也可以串联，通常是并联，最多可以并联四个SVD。
一般业界认为SVD的安装位置对防振效果并不敏感。为了避免防振鞭与五金件预绞丝端部靠得太近而产生电弧，防振鞭与五金件预绞丝端部的距离越大越安全。
2.ADS光缆硬件
ADS光缆金具主要包括抗拉金具、悬挂金具和连接器盒，通常由ADS光缆制造商提供。近年来，国产配件得到广泛应用，运行良好。
本文讲解到此结束，希望对你有所帮助。
