关于ADSS光缆架设设计方法探究

摘?要 随着科技的不断发展，电力通信网络也在不断的发展和扩大，在已经投运而又没有架设OPGW光缆的老线路，由于更换地线无法满足短路电流容量及杆塔荷载要求，沿高压输电线路同塔架设全介质自承式光缆（ADSS）成为解决电力系统通信比较可行的方法之一，本文主要阐述ADSS光缆在设计时应注意的事项。

关键词 电力通信光缆；ADSS；设计

中图分类号 TN913 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）112-0144-02

近年来，随着智能化电网的发展，为满足电力系统通信要求，电力特种光缆获得了较为广泛的应用。新建的电力线路上通常选用OPGW，ADSS常用于已建成的电力线路上，在已经投运而又没有架设OPGW光缆的老线路，由于更换地线无法满足短路电流容量及杆塔荷载要求，以及涉及运行线路停电等诸多因素。ADSS光缆可在电力线路不停电状态下架设，设计施工、维护等也较方便，已在建成的电力线路上得到广泛的应用。

1 ADSS的架设设计

1.1 ADSS光缆的特性

ADSS光缆具有与架空导线不同的结构，主要有中心束管式和松套层绞式两种结构。其主要特点是：

1）ADSS光缆全部采用非金属材料，直径小、重量轻、抗拉强度大、绝缘性能好。

2）其拉伸强度由芳纶绳来承受，芳纶绳的弹性模量比钢小一半多，热膨胀系数是钢的几分之一，这决定了ADSS光缆弧垂对温度变化的迟钝性，对外荷载变化的敏感性。

3）在覆冰状态下ADSS光缆伸长量可达到0.6%，而导线仅为0.1%，因此，校验ADSS的对地和交叉跨越间距须用覆冰工况时的弧垂。

4）ADSS的风偏角远大于导线，二者没有同步性，在风速为30 m/s时，风偏角可达80°，二者有发生鞭击的可能性。

5）ADSS光缆具有一定的抗压力，能承受耐张线夹较大的握力。

1.2 ADSS光缆的选择

ADSS光缆选择最主要的要求是满足系统通信，光缆型号选择的时候需要围绕光缆芯数来进行机械强度选择。

根据要架设光缆的电力线路设计气象条件、档距、交叉跨越等情况情况，综合杆塔的设计运行状况，线路转角、高差等情况，工程人员来确定ADSS光缆的机械性能。对于很多老线路，很多已经运行10～20年，由于长期运行，很多杆塔塔在长期运行过程中出现疲劳老化，我们在选择的时候还要相应的考虑铁塔的承受能力，ADSS光缆机械强度设计时应合理，机械强度太大杆塔受力出现超载，影响线路安全运行，机械强度太小，弧垂过大，需要在档中增加杆塔，增加投资。在挂点位置的选择上，必须满足电气性能要求，由于ADSS光缆架设在高压电场中，运行环境恶劣，架设及运行时必须考虑电场对它的影响。金具的选择，需要选择适当的金具将光缆固定在杆塔塔身部。

2 ADSS光缆设计工程实例

下面以云南昆明地区220kV梨花输变电工程其中一个单项工程为例，介绍ADSS的设计方法。

2.1 工程概况

220 kV梨花～青山Ⅱ回光缆全长23.255 km，其中OPGW光缆长19.732 km，ADSS光缆长3.523 km，光缆起于220 kV梨花变，止于220 kV青山变。光缆芯数为24芯G652D，OPGW光缆挂在线路前进方向右侧，ADSS光缆沿原塔架设，在对地距离不满足时架设水泥杆，220 kV梨花变、220 kV青山变内采用ADSS普通光缆，光缆芯数为24芯，型号为ADSS-AT-24M4.4/B，共长440 m。

220 kV梨花～青山Ⅱ回线路系π接220 kV七甸～青山Ⅱ回后形成的，根据系统批复，需在220 kV梨花～青山Ⅱ回线路上同步架设一根G.652 24芯通信光缆，由于系统短路电流较大，无法满足全线架设OPGW光缆的要求，全线地线及ADSS配置如表1所示。

2.2 设计原则

在ADSS应力计算方面，首先需要与原线路导线进行配合，根据原线路设计气象条件，计算出导线在外过无风（T=+15℃、V=0 m/s）情况下的弧垂，使ADSS的弧垂在相同工况下与之相等，再求出各种工况下的应力及弧垂。此计算比较复杂，可借助计算机进行计算。根据计算的应力及弧垂的情况，在断面图中画出ADSS的最大弧垂，避免ADSS与导线的交叉，防止鞭击现象发生。ADSS光缆是无金属光缆，弧垂基本上不随温度变化，为了作到光缆与电线不发生碰撞，要选择好光缆弧垂，ADSS与导线在侧视图中无交点，在确定弧垂时还应满足年平均气温和设计最大荷载条件下光缆的应力不大于最大运行应力。ADSS的对地及交叉跨越间距须满足《电力系统光纤通信运行管理规程》DL/T 547-94的4.12条的要求。本工程ADSS断面图如图1所示。

在选取了ADSS的最大设计应力后，需要对杆塔强度进行验算，一般情况根据线路的设计经验、ADSS光缆的机械物理特性以及光缆的挂点位置分析加挂后对原杆塔安全的影响。从实际出发充分考虑补强的可操作性，来确定对杆塔核算补强的原则。

ADSS光缆金具选择，应根据相关规程规范及金具厂家的安装手册进行。根据云南电网企业标准，为避免由于风偏引起ADSS光缆与铁塔塔材相磨，损伤光缆，ADSS光缆在通过铁塔时必须采用双挂点设置。

3 结束语

本文主要对ADSS光缆在线路架设设计方面提出一些总结，并结合工程实例对ADSS光缆的设计注意事项做了简单说明。由于ADSS光缆的设计工作比较繁琐，计算量大，设计中容易出现ADSS光缆对地距离不足、原杆塔使用强度不足的情况，ADSS光缆投资较更换原地线为OPGW光缆大、运行不便。因此，在系统短路容量满足的前提下，笔者建议尽量选择更换原地线为OPGW光缆的方式来满足系统通信要求。

图1

参考文献

[1]电力工程高压送电线路设计手册（第二版）[M].中国电力出版社，2003.

[2]电力系统光纤通信线路设计[M].中国电力出版社，2002.

[3]架空送电线路的电线力学计算（第二版）[M].中国电力出版社.2003.

作者简介

谭书俊（1982—），男，毕业于湖北工业大学电气与电子工程学院，目前工作于云南恒安电力工程有限公司，主要从事高压架空输电线路设计工作。