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光缆厂家解析ADSS光缆的电腐蚀

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光缆厂家解析ADSS光缆的电腐蚀

发布日期:2019-05-28 作者: 点击:

在输电线路上,可以利用现成的杆塔安装通信线路,ADSS光缆由于它具有独特的结构、良好的绝缘性和耐高温性以及抗拉力强度高等诸多优点,在电力系统中能够提供快速、经济的传输通道而受到电力通信的青睐。国内近几年,发生了多起ADSS光缆使用几年后因电腐蚀原因而被烧断的事故,直接影响了通信线路的正常运行,甚至导致线路跳闸。目前,造成ADSS光缆的电腐蚀原因有多种,如击穿、电痕、腐蚀等。本文就ADSS光缆的电腐蚀原因进行浅析,并提出解决方法,希望能够对此类事故的预防和现有问题的解决有所帮助。 

1、电腐蚀的原理 

导致ADSS光缆电腐蚀直接原因主要有干带电弧、电晕放电。由于ADSS光缆处于高压导线或铁塔附近,导线周围的空间电场使得ADSS光缆处于一个空间电位的位置。ADSS光缆处在高电场和污秽的环境下,ADSS光缆表面形成一个电阻层,在空间电位的作用下,ADSS光缆表面与接地金具之间产生电流(称为接地漏电流),而电流生热造成水分蒸发,水分蒸发到一定程度,在ADSS光缆表面形成小段的干燥带,阻断了电流。结果,在干燥带的两端出现了电位的积累,当这个感应电压高到足以击穿空气时,便发生放电形成电弧,这就是人们常说的干带电弧。电弧放电,电流又产生,如此反复,干带电弧在ADSS光缆护套上形成树枝状的碳化通道,即电痕,可导致聚合物的损坏,干带电弧产生的热可以使交联聚合物的结合力逐渐失去,形成腐蚀。如果电弧的热量足够,护套会熔烧成洞,这些过程称为电腐蚀或电痕[1]。电腐蚀首先损坏光缆护套,进而腐蚀芳纶纱,最后导致光缆断裂。 

光缆厂家

2、电腐蚀的影响因素 

2.1干带电弧引起的电腐蚀 

在110-220kv高压电网中,光缆长时间运行在高电场及污秽环境中,光缆的表面带有高电位,其表面受污秽环境影响而形成半导电层。这样,ADSS光缆和接地的金具产生一定漏电电流,并从每档光缆的中部流向两端电流产生的热量使表面的水分蒸发形成局部干燥区域,当这个电位积累到足够高时,ADSS光缆放电形成电弧,随着放电次数的增加光缆外护套发生破裂甚至断缆。可见,ADSS光缆发生电腐蚀的罪魁祸首就是这个干带电弧[2]。 

2.2电晕放电引起的电腐蚀 

ADSS光缆由于其为非金属材料,并且线径较小,虽然光缆施工时在预绞丝的外侧15-20cm加防震鞭,但是微风振动频率和振动幅度均比直径较大的金属导线要高出很多。因此预绞丝的末端和防振鞭或者防震锤的末端接触面小造成电场分布不均;其次,感应电压顺着光缆方向变化比其他地方快的多;当场强达到一定高度时预绞丝的末端和防震鞭的末端成为放电电极产生电晕放电。电晕放电造成的电腐蚀会使会使光缆外护套开裂,内部芳纶纱炭化变质,光缆抗拉强度降低。最终造成断缆现象 [3] 。 

2.3光缆的设计施工 

挂点的设计位置方面 

通过计算场强,选择在场强较小的地方设置挂点。目前基本都是采用场强计算软件,一种静态的数学模型。计算几种极端状态下的场强,选择合适的光缆挂点,这些软件都没有考虑铁塔进行计算,实际上铁塔作为一个地电极,对计算结果会产生很大的影响,因此还应该结合现场的实际情况谨慎处理。 

施工方面 

相对其他因素来说,光缆的施工引起电腐蚀影响较小,但同样存在。施工过程中,可能对光缆外护套造成损伤或磨损的原因主要有三:一、没有按照电力光纤通信工程施工规范采用张力放线,使光缆遭地面石头或树枝等划伤;二、放缆时,滑轮与光缆外径不匹配;三、金具划伤光缆外护套。光缆外皮一旦被划破,随时间将极有可能出现电的通道,发生电腐蚀。 

3、ADSS光缆电腐蚀的预防措施 

电腐蚀的形成原因比较多,目前,还没有哪家光缆厂家或者设计人员能够彻底杜绝电腐蚀现象的发生,通过厂家、设计人员、施工人员及用户多年的实践和运行经验及国内部分光缆因电腐蚀而断缆的事故分析,总结如下几点供参考。 

(1)ADSS光缆外护套材料的选择 

当ADSS光缆所处的空间电位小于等于12kV时,可选用高密度聚乙烯材料(HDPE);当ADSS光缆所处的空间电位大于12kV时,应选用抗电痕护套的特殊材料。具体ADSS光缆外护套材料使用那类应根据根据现场的具体情况而定。 

(2)ADSS光缆悬挂点位置的选择 

ADSS光缆应悬挂在空间电位为零或等场强空间内,由于在110-220kv高压电网中空间电位和场强的分布的不均匀,对地及跨越物还要满足可靠性要求,同时也要受环境和温度变化的影响等。现场具体挂点的悬挂位置应根据现场的具体情况满足上述需要而定[4]。 

(3)光缆施工时防止磨损光缆的表层、防振鞭的安装位置及金具防护 

光缆施工过程中容易造成光缆外护套损伤或磨损,由于光缆的外护套受到磨损、划伤、破裂后,促使干带电弧的产生,光缆的电腐蚀加重,进而造成光缆的使用寿命缩短。所以由于ADSS光缆施工造成光缆外护套损伤或磨损的情况,虽然比较轻微,但有必要采取补救措施,由施工方对擦伤部位进行专业防护处理。例如:在预绞丝端口内外侧缠绕专用绝缘胶带后,在绝缘胶带外敷防电腐蚀涂料等[3]。 

研究发现,防振鞭与金具末端的距离远到一定距离,可以适当减轻甚至消除电弧现象的产生。但是,在施工过程中和用户对防振鞭与金具之间距离大小重视不够,随意性比较大,应当引起注意。建议防振鞭与光缆金具之间距离大于等于50cm。如果条件允许,不妨使用防振锤。 

对ADSS光缆及金具喷涂“增水剂”、云母雾粉基,或者陶瓷粉基等,阻碍“干带电弧”的产生[2]。 

(4)加装电晕抑制环 

因为金具和螺旋方振器的两端的不光滑,导致之间的电场强度不均,进而引发电晕放电。在金具的末端加装电晕抑制环,基本可以消除末端放电,这样不仅能够起到保护ADSS光缆的外护套,还可以延长其在架空线路的运行寿命[1] 。 

光缆厂家小结:

ADSS光缆造成断缆现象普遍存在,众多因素均由ADSS光缆的电腐蚀引起。通过对上面分析的因素进行总结如下:应根据光缆所处的空间电位大小来考虑采用哪种光缆外护套;光缆挂点位置对电腐蚀产生影响,能否在该线路上架设ADSS光缆,除通过科学的计算外,还需要现场的实际考察、勘测;施工过程中,按照电力光纤通信工程施工规范采用张力放线,尽量避免造成光缆外护套的损坏和划伤,并应要求防振鞭与金具之间留有合适的距离。


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