全介质自承式电力光缆

ADSS光缆也称全介质自承式光缆，全介质即光缆所用的是全介质材料，自承式是指光缆自身加强构件能承受自重及外界负荷。这一名称就点明了这种光缆的使用环境及其关键技术：因为是自承式，所以其机械强度举足轻重；使用全介质材料是因为光缆处于高压强电环境中，必须能耐受强电的影响；由于是在电力杆塔上架空使用，所以必须有配套的挂件将光缆固定在杆塔上。即ADSS光缆有三个关键技术：光缆机械设计、悬挂点的确定和配套金具的选择与安装。

ADSS光缆机械性能光缆机械性能主要体现在光缆最大允许张力（Maximum Allowable Tension，简称MAT）、年平均运行张力（Every Day Strength，简称EDS）及极限抗拉强度（Ultimate Tensile Strength，简称UTS）等。

·         ADSS 光缆，All-dielectric Self-supporting Optical Cable（也称全介质自承式光缆）。

　　用一种全介质（无金属）光缆独立地沿输电线路架挂在电力导线内侧（悬挂的位置主要根据悬挂处电场强度、地面距离、施工及维护便利条件等因素决定，目前较多的是架挂在电力导线的下方），用以构成输电线路上的光纤通信网，这种光缆称作ADSS。

当输电线路已经架设有地线，且剩余寿命还相当长，需要尽快以低安装费用建设光缆系统，同时避免停电作业等前提下，采用ADSS光缆

是有很大优势的。

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·         ADSS光缆具有与架空导线不同的结构，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光缆弧垂对外界负载变化比较敏感。在覆冰状态下ADSS光缆伸长量可达到0.6[%]，而导线仅为0.1[%]；弧垂对温度变化比较迟钝，在温度变化时弧垂基本保持不变；在大风条件下其风偏角很大，在风速为30m/s时，风偏角可达80°，而导线的风偏角仅为光缆的一半左右。

　　耐受极端恶劣气候（大风、覆冰等）的能力较强。

ADSS光缆外护层为AT或PE材料，运行于强电场中，存在电蚀问题。

　　ADSS光缆会发生风振动。平滑稳定的横向风吹向光缆，会发生风振动，会在挂点处发生疲劳损坏。

　　ADSS光缆具有一定的抗压力，能承受耐张线夹较大的握力。

·         　　一﹑代表结构

　　目前，国内外主要流行两种ADSS光缆。

　　1.  中心管式结构：

　　光纤以一定的余长置于填充阻水油膏的PBT（或其他合适材料）管中，根据所需要的抗拉强度绕包合适的纺纶纱，再挤制PE（≤12KV电场强度）或AT（≤20KV电场强度）护套。

　　中心管结构易于获得小直径，冰风负载较小；重量也相对较轻，但光纤余长有限制。

　　2.  层绞式结构：

　　光纤松套管以一定的节距绕制在中心加强件（一般为FRP）上后挤制内护套（在小张力和小跨距时可省略），然后根据所需要的抗拉强度绕包合适的纺纶纱，再挤制PE或AT护套。缆芯可填充油膏，但当ADSS工作在较大跨距并带有较大弧垂的状况下，由于油膏的阻力较小，缆芯易“滑动”，松套管节距易发生变化。用合适的方法把松套管固定在中心加强件上和干式缆芯可以克服，但有一定的工艺难度。

　　层绞结构易获得安全的光纤余长，虽然直径和重量相对稍大，在中大跨距应用时较有优势。

·         　　ADSS光缆工作在大跨距两点支撑的（通常为数百米，甚至超过1公里）架空状态，与传统概念的“架空”完全不同（邮电标准的架空吊线挂钩程式，平均0.4米对光缆有1个支点）。所以，ADSS光缆的主要参数与电力架空线的规程接轨。

　　1.最大允许使用张力（MAT/MOTS）

　　指在设计气象条件下理论计算总负载时，光缆所受到的张力。在此张力下，光纤应变应≤0.05[%]（层绞）和≤0.1[%]（中心管）且无附加衰减。通俗而言，即光纤余长在这一控制值上刚好被“吃”完。根据该参数和气象条件以及控制的弧垂，可计算在此条件下光缆的允许使用档距。因此，MAT是弧垂-张力-跨距计算的重要依据，也是表征ADSS光缆应力应变特性的重要证据。

　　2. 额定抗拉强度（UTS/RTS）

　　又称为极限抗拉强度或破断力，指承载截面（主要计纺纶）强度之和的计算值。实际破断力应≥95[%]计算值（光缆中任意元件的断裂均判为缆破断）。该参数并不是可有可无的，很多控制值与之相关（例如杆塔强度、耐张金具、防震措施等）。对光缆专业而言，如果RTS/MAT（相当于架空线的安全系数K）的比值不恰当，即使用了很多纺纶，而可用的光纤应变域很窄，则经济/技术性能比很差。因此，笔者建议业内人士关注这一参数。通常，MAT约相当于40[%]RTS。

　　3.年平均应力（EDS）

　　有时称为日平均应力，是指在无风无冰及年平均气温下，理论计算负载时光缆所受到的张力，可认为是ADSS在长期运行时的平均张（应）力。EDS一般为(16~25)[%]RTS。在此张力下，光纤应无应变、无附加衰减，即非常稳定。EDS同时是光缆的疲劳老化参数，据此参数决定光缆的防振设计。

　　4.极限运行张力（UES）

　　又称为特殊使用张力，是指在光缆有效寿命期内，有可能发生超出设计负载时光缆所受的最大张力。意味着光缆允许短时过载，光纤可以在有限允许范围内承受应变，通常UES应＞60[%]RTS。在此张力下，光纤应变＜0.5[%]（中心管）及＜0.35[%]（层绞），光纤会出现附加衰减，但在此张力解除后，光纤应恢复正常。该参数保证了ADSS光缆在寿命期间内的可*运行。

　　三﹑金具与光缆的配合

　　所谓金具是指安装光缆使用的硬件。

　　1.耐张线夹

　　虽称为“线夹”，其实以螺旋预绞丝为佳（小张力和小跨距除外）。也有人称之为“终端”或“静端”金具。配置的依据是光缆的外径和RTS，一般要求其握着力≥95[%]RTS。必要时应与光缆作配合试验。

　　2.悬垂线夹

　　也以螺旋预绞丝型为好（小张力和小跨距除外）。有时被称为“中程”或“悬端”金具。一般要求其握着力≥（10-20）[%]RTS。

　　3.防振器

　　ADSS光缆多采用螺旋阻尼器（SVD），如果EDS≤16[%]RTS，可不考虑防振，当EDS为（16-25）[%]RTS时，需采取防振措施。如光缆安装在振动多发地区，必要时应通过试验确定防振方法。