ADSS光缆及其在白山发电厂的应用探讨

摘 要:

经过多年发展,目前我国的电力特殊光缆制造及工程设计已经成熟,ADSS光缆也已经开始大规模应用。白山发电厂从1996年开始引进安装了ADSS光缆,从而保证了通信的安全稳定。

关键词:

ADSS光缆;白山发电厂;通信;应用

中图分类号:TN913文献标识码:A文章编号:16723198(2009)21028102

1 引言

电力系统通信网是我国专用通信网中规模较大、发展较为完善的专网。随着通信网络光纤化趋势进程的加速,我国电力专用通信网在很多地区已经基本完成了从主干线到接入网向光纤过渡的过程。

目前,电力系统光纤通信承载的业务主要有语音、数据、宽带业务、IP等常规电信业务;电力生产专业业务有保护、安全自动装置和电力市场化所需的宽带数据等。特别是保护和安全自动装置,对光缆的可靠性和安全性提出了更高的要求。可以说,光纤通信已经成为电力系统安全稳定运行以及电力系统生产生活中不可缺少的一个重要组成部分。

光纤通信在电力通信中的应用最初是沿用电信部门传统的地埋、管道、架空等方法敷设普通光缆,构成电力光纤通信系统。众所周知,电力系统是由电能的生产、输送、分配和消费组成的一个整体。为实现跨区域、长距离电能的输送,电力系统建设了遍及各地的高压输电线路;为满足城乡广大民众生产生活用电需求,又有纵横交错、密布街道村庄的输配电杆路和沟道。可以说,高、中、低压输配电线路是目前覆盖面最为广大的网络基础设施,而且它基础坚固,较之其它网络如电信、广电网络等有着更高的可靠性。因此,如何充分利用电力系统这一得天独厚的网络资源,是长期以来人们潜心研究的一个重要课题。随着技术的进步,到了上世纪的七、八十年代,一些有别于传统光缆的附加于电力线和加挂于电力杆塔上的光电复合式光缆被开发出来,这些光缆被统称为电力特种光缆。电力系统光纤通信与其它光纤通信系统最大区别之一就是通信光缆的特别性。电力特种光缆受外力破坏的可能性小,可靠性高,虽然其本身造价相对较高,但施工建设成本较低。经过多年的发展,目前电力特殊光缆制造及工程设计已经成熟,特别是OPGW和ADSS技术,在国内电力特殊光缆已经开始大规模的应用。

本文着重介绍ADSS光缆的特点及在白山发电厂的应用。

2 ADSS(All Dielectric Self Supporting) ――全介质自承光缆介绍

ADSS光缆在220KV、110KV、35KV电压等级输电线路上广泛使用,特别是在已建线路上使用较多。它能满足电力输电线跨度大、垂度大的要求。标准的ADSS设计可达144芯。其特点是:(1)ADSS内光纤张力理论值为零;(2)ADSS光缆为全绝缘结构,安装及线路维护时可带电作业,这样可大大减少停电损失;(3)ADSS的伸缩率在温差很大的范围内可保持不变,而且其在极限温度下,具有稳定的光学特性;(4)耐电蚀ADSS光缆可减少高压感应电场对光缆的电腐蚀;(5)ADSS光缆直径小、质量轻,可以减少冰和风对光缆的影响,其对杆塔强度的影响也很小;(6)ADSS采用了新型材料及光滑外形设计,使其具有优越的空气动力特性。

ADSS光缆主要由缆芯、加强芳纶纱(或其它合适的材料)和外护套组成。各种各样的ADSS光缆结构可归纳为最主要的中心管型和层绞型两种。

3 ADSS光缆气象条件与组合

ADSS光缆的机械强度乃至缆内光纤的传输性能必须能适应自然界的气象变化。因此必须了解和掌握沿线的气象资料,例如,最高气温、最低气温、年平均气温、最大风速和最大覆冰等。

把风速、覆冰、气温都取极值计算是没有必要的。根据气象规律,这三个条件的极值不会同时发生。因此,必须要根据气象条件的重现期和线路的重要性及实际情况概括出合理的“气象条件组合”。

一般原则为:

(1)最大风速时不覆冰,气温取发生大风月的平均气温(或稍低一些)。

(2)最大覆冰时,风速一般取10m/s或15m/s,温度取-5℃。

(3)最低温度时,不出现覆冰和风。

一般设计图纸给出的弧垂是代表档距弧垂,ADSS光缆在选型及配盘时可参考最大档距,但宜以代表档距和代表弧垂及代表应力为主要依据,从而保证光缆在安装及运行的安全可靠的前提下获得较佳的技术经济性能。

4 ADSS光缆在白山发电厂的应用

我国从20世纪90年代中期引进安装了ADSS光缆。从那时至今,在各种电压等级的线路上架设的ADSS光缆(包括进口、合资、国产)估计已达上万公里,其中用于110kV及以上的约占一半。据报道,目前我国ADSS光缆用于最高电压等级为220kV,最大跨距为1228-1420m,最大芯数64-108芯。无论从数量、应用的范围,使用的电压等级、跨距和芯数来看,我国已成为ADSS光缆的“大户”。

我厂从1996年开始敷设ADSS光缆,经过近10年的建设,共架设ADSS光缆达300余公里,我厂的2个发电厂(白山站、红石站)、1个基地、以及3个变电所(高集岗、东丰变、磐石变)等共有8个通信站点应用ADSS光缆通信。因此ADSS光缆已成为白山发电厂光纤通信网的主干光缆路由。我厂的ADSS光缆主要用于220KV和66KV线路上,最大跨距为420M,最大芯数为24芯。其主用应用在电力调度通信传输网、继电保护、信息自动化、水情测报网、图像传输等专业的使用上。目前ADSS光缆担负着我厂生产、营业、信息、安全、自动化等系统的安全稳定运行,已成为一种必不可少的通信媒介。

为了保持光缆的通信质量,在ADSS光缆架设过程中我厂通信工区和送电工区工程技术人员相互配合,使ADSS光缆在敷设时做到以下几点:

(1)光缆布放时,应做适当的人员及交通管制,以确保布放时光缆免除人员及车辆的碾压。

(2)光缆布放时,如须整线,应以“8”字盘整,切记光缆弯曲半径不可小于光缆外径的20倍,弯折(Bending)及剪接(Cutting)绝对禁止。

(3)拉引光缆应用光缆网套或细尼龙绳绑住光缆的抗张体,切记不可用铁丝直接拉引。

(4)光缆拉引至定点后,依定尺寸预留适当长度的光缆后,以剪刀截断。端面部份以防水胶布绑扎,绑扎长度不得低于5cm。

(5)光缆长距离布放时,应由路经的中间往两边的端点布放,或由弯角较多的中间弯角往两边布放。

(6)光缆和杆塔接触的部位一定要用耐磨材料。定期检查、近距离观察光缆与杆塔接触的部位。

由于ADSS光缆的性能及我厂工程施工人员和维护人员的认真细致工作,使我厂13年来由于光缆线路的故障而造成通信中断现象一次没有发生过,其稳定性和高效率得到广泛的认可。