ADSS光缆设计的问题浅析

摘要:本文主要阐述防止ADSS 光缆电腐蚀的几点措施, 并对光纤的熔接质量和附加损耗进行了探讨。

关键词:ADSS 光缆; 光纤熔接; 衰减; 盘纤

中图分类号： TN818 文献标识码： A

引言： ADSS 光缆具有跨距可变特性,在满足光缆的最大允许应力时, 在不同的弧垂、气象条件下, 光缆的理论允许跨距是可变的。按气象条件和初始弧垂计算出来的理论允许跨距只是一个参考, ADSS 光缆的允许跨距受到年平均应力、光缆最大允许弧垂、光缆所能承受的空间电位和对地( 或交越物) 距离的控制。由于ADSS 光缆的理论允许跨距和实际允许跨距都不是固定值, 因此仅以给定的光纤芯数和跨距来定义它的型号和规格是个误区。

1、SS 光缆金具的设计

a. 满足垂直荷载的要求, 不产生对ADSS 光缆造成损害的应力集中现象; b. 能承受微风振动和舞动的影响, 必要时可以采用防振和防舞装置来控制微风振动和舞动; c. 单悬

垂线夹的最大转向角度应为30°；d.如有特殊要求,线夹握力能满足规定的不平衡荷载的要求, 当不平衡荷载超过规定时, 线夹可以滑动。

ADSS 光缆耐张线夹用于将ADSS 光缆连接至耐张( 转角) 杆上, 承受ADSS 光缆的张力, 因而其设计时必须满足以下要求: a. 一般情况下线夹的握力强度大于75% RT S( ADSS 光缆的额定抗拉强度) ; b. 线夹的机械强度达到ADSS 光缆的最大工作强度( SMWT / MAT ) 时, 光缆没有任何损伤, 对光信号没有任何影响; c. 温升情况下( 70°夹机械强度达到平均运行应力( EDS) 时, 光缆没有任何损伤, 对光信号没有任何影响; d. 线夹本身不产生对ADSS 光缆造成损害的应力集中现象; e. 能承受微风振动和舞动的影响, 必要时可以采用防震装置来控制微风振动和舞动。

2、ADSS 光缆电腐蚀的预防

ADSS 光缆敷设规程中规定, 110 kV 线路中光缆距导线的安全距离是1.5 m, 这是保护施工人员人身安全的距离。在真正架设过程中, 由于越靠近电力线, 电磁场越强, 因此为了防止ADSS 光缆产生电腐蚀, ADSS 光缆距电力线的距离远大于规程的数值, 一般为3.0～

3.2 m, 条件允许的情况下, 可为3.5 m 以上。ADSS 光缆架设过程中, 在ADSS光缆末端架设时, 为保证ADSS 光缆弯曲半径和侧压力的效果, 需采用直径600 mm 的滑轮过线( 光

缆) , 拉缆的施工人员与塔杆之间的距离为3 倍杆高, 如图1 所示。图中杆高为15 m, 则施工人员要站在离杆根45 m 以外处拉光缆。

图1ADSS光缆架设示意图

在实际维护工作中, 我们采取了一些措施控制ADSS 光缆的电腐蚀, 收效非常明显, 具体为: a.在护套接地夹具附近安装了针型放电间隙( 厂家定制) , 通过这些间隙放电, 避免了ADSS 光缆表面干带电弧的放电, 使护套表面不劣化; b. 在夹具附近加装金属片或金属环作为屏蔽, 改善电场分布, 降低此处ADSS 光缆的表面电位, 以降低和防止干带电弧在此处发生; c. 采用导相换序法, 寻求在较低感应电

场强度的地方挂设ADSS 光缆。

3、ADSS 光缆的接续

ADSS 光缆的接续不同于普通光缆, 不能在线路中间任意接续, 必须在架设的塔杆处接续。一般来说, ADSS 光缆可在地面进行接续, 熔接作业时需要熔接车辆, 并备有充足的余缆, 余缆长度应能达到从塔杆引下, 并延伸到熔接作业点。值得注意的是从引下夹具处算起约15 m 的光缆应当割去, 以剔除因挤压而损坏的光缆。ADSS 光缆接续中除了加强芯的固定外, 较为关键的就是光纤的接续, 包括光纤端面的制备、光纤的熔接和盘纤整理。

3.1光纤端面的制备

光纤端面的制备包括光纤剥覆、清洁和切割三个环节。光纤剥覆是剥除光纤的涂覆层。操作时要遵循平、稳、快的原则。“平”是指持纤要平, 左手拇指和食指捏紧光纤, 使之成水平状, 所露长度5 cm左右, 余纤在无名指、小指之间自然打弯, 以增加力度, 防止打滑。“稳”是指剥纤钳要握得稳, 不允许打颤、晃动。“快”是指剥纤要快, 剥纤钳应与光纤基本垂直, 上方向内倾斜15°～20°, 然后用钳口轻轻卡住光纤, 顺光纤轴向外剥出涂覆层, 整个过程一气呵成, 尽量一次剥离彻底, 如果一次剥不清, 可以轻轻地再剥一次。

3.2光纤的熔接

将端面制备好的光纤送入熔接机进行熔接。光纤熔接前应根据光纤的材料和类型, 在熔接机上设置好最佳预熔、主熔电流和时间以及光纤送入量等关键参数。熔接过程中还应及时清洁熔接机的“Ⅴ”形槽、电极、物镜、熔接室等, 随时观察光纤在熔接中有无气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象, 并且及时分析产生不良现象的原因, 并采取相应的改进措施。如多次出现虚熔现象, 应检查熔接的两根光纤的材料、型号是否匹配, 切刀和熔接机是否被污染, 并检查电极氧化状况, 若均无问题则应适当提高熔接电流。在光纤熔接作业中, 常遇到图2 所示的几种问题: a. 两个光纤端面形状不同, 且有一个端面为圆头时, 此时即使熔接好了, 还是需要重新熔接。b. 熔接处发生凹陷, 必须重新熔接。c. 光纤模场直径不同, 这是无法更改的事情, 重新熔接也没有好转, 这也是从光缆两个端点测得( 该点) 衰减不一样的缘故。熔接时用OT DR 测试仪对接续作业进行实时监测, 以保证熔接质量, 熔接点的损耗一般小于0.05 dB。在确保光纤熔接质量无问题后, 套好热缩松套管, 在热缩管盒内加热, 保护熔接点处的光纤,并按顺序妥善放置好, 稍微清理一下现场后, 可进行光纤盘纤。

图2 光纤熔接时出现的问题 表1

3.3光纤盘纤整理

科学的光纤盘纤方法不仅可以避免因挤压造成的断纤现象, 使光纤布局合理, 附加损耗减小, 经得住时间和恶劣环境的考验, 而且有利于以后的检修。光纤盘纤时, 一般是以松套管或光缆分支方向为单元进行, 每熔接和热缩完一个或几个松套管内的光纤、或一个分支方向光缆内的光纤后盘纤一次, 避免光纤松套管间或不同分支光缆间光纤的混乱, 使之布局恰当、易盘、易拆、易维护。也可以预留盘中热缩管安放单元为单位盘纤, 根据接续盒内预留盘中某一小安放区域内能够安放的热缩管数目进行, 以避免由于安放位置不同而造成同一束光纤参差不齐、难以盘纤和固定, 甚至出现急弯、小圈等现象。光纤盘纤方法有: a. 在光纤预留盘空间小、光纤不易盘绕和固定时, 应按先中间后两边顺序盘纤, 即先将热缩后的套管逐个放置于固定槽中, 然后再处理两侧余纤, 这样有利于保护光纤接点, 避免盘纤造成的光纤损害。b. 从一端开始盘纤, 固定热缩管, 然后再处理另一侧余纤。此方法的明显优点是: 可根据一侧余纤长度灵活选择光缆护套管的固定位置, 方便、快捷, 可避免出现急弯、小圈现象。c. 根据实际情况采用多种图形盘纤。按余纤的长度和预留空间大小, 顺势自然盘绕, 不能生拉硬拽, 应灵活地采用圆、椭圆、∞ 字形等多种图形盘纤( 注意弯曲半径不小于5cm) , 尽可能最大限度利用预留空间, 以有效降低因盘纤带来的附加损耗。d. 如个别光纤过长或过短时, 可最后单独盘绕; 带有特殊光器件时, 可将其另盘处理, 且特殊光器件的尾纤不可太长; 若ADSS光纤与普通光纤共盘时, 应将其轻置于普通光纤之上, 两者之间加缓冲衬垫, 以防止挤压造成断纤。

理论上讲, 光纤盘纤直径应大于30 cm, 但根据我们的实际经验, 光纤和束状尾纤在盘纤盒中所盘的直径只要大于10cm, 光纤的附加损耗就可忽略。一旦光纤盘纤直径小于10 cm, 光纤的附加损耗就开始增加, 并且成指数规律上升。光纤盘纤直径与光纤附加损耗的关系可参见表1。

综上所述, A DSS 光缆的设计和维护工作非常重要, 同行们要不断地总结经验, 共同探索和维护好ADSS 光缆。

参考文献:

[1] 周俊礼, 赵, 严亚琦, 等. ADSS 光缆电腐蚀问题的浅析[ J] . 光纤与电缆及其应用技术, 2009( 2) : 44-46.

[2] ADSS光缆及其施工和维护[ EB/ OL] . [2007.01.25].