【技术聚焦】ADSS光缆电腐蚀问题及对策研究
作者:郭莹莹 李龙寅
单位:江苏通光光缆有限公司
摘 要:ADSS光缆是电力行业中一种常见的光缆类型,在物理性能上具有明显的优势,因此得到广泛应用。在长期使用过程中,由于ADSS光缆会受到诸多因素的影响,因此容易引发电腐蚀问题,严重时会导致光缆的断裂,威胁通信网络的安全性及可靠性,不利于电力系统的稳定运行。为此,应该加强对ADSS光缆电腐蚀问题的有效治理,以消除其中的安全隐患,防止造成严重的后果。本文将对ADSS光缆电腐蚀问题的影响因素进行分析,探索ADSS光缆电腐蚀问题的解决对策。
电力通信质量是决定供电成效的主要因素,因此在电力行业发展中需要构建完善的网络通信系统,以促进各项数据的快速传递及共享,为整个电力系统的安全、稳定运行奠定基础。近年来,随着系统运行标准及要求的不断提高,必须改善光缆的质量,以降低通信网络的故障率。其中,ADSS光缆采用了特殊的保护材料,在绝缘性和抗拉强度等方面得到改善,在杆塔中进行架设后可以获得良好的通信效果。ADSS光缆的运行环境较为复杂,容易受到天气因素、人为因素和光缆自身因素等影响,引发不同程度的电腐蚀问题,会造成光缆的损坏,甚至引发线路和设备的故障。为此,应该在了解ADSS光缆电腐蚀特点和危害的基础上,对其各类影响因素加以针对性控制,防止电力企业遭受巨大损失。
一、ADSS光缆电腐蚀问题的影响因素
1、常规电腐蚀
如果ADSS光缆附近存在较强的电磁场,则会导致感应电动势的产生,而且会导致其强度存在较大的差异性。特别是在预绞丝末端后,感应电压会明显增大,而远离铁塔后则会随之下降。因此,在ADSS光缆的中间位置往往不会产生十分严重的电腐蚀问题,该问题多出现于两端位置。受到感应电场的影响,也会有0.1-10mA的感应电流产生,通常不会影响光缆的使用性能[1]。
2、干带电弧
在空间电位的作用,护套表面对铁塔上的光缆接地金具之间流有电波,电流发热造成水分蒸发,使光缆外护套表面形成小段的干燥地带,阻断了电流,当干燥带的电位差达到一定高度时,便发生放电形成电弧,即干带电弧。它产生的热可以使交联聚合物逐步失去结合力而形成腐蚀,而护套会熔成洞,称为护套电腐蚀或电痕,导致断缆。光缆的运行环境十分复杂,尤其是在灰尘、雨雪和杂物等影响下会产生可溶性盐类,由此引发的半导体污层会在感应电位的作用下出现泄漏电流。
3、电晕放电
防震鞭的运用,可以解决ADSS光缆应用过程中的严重晃动问题,主要设置于预绞丝外侧当中。如果周围存在较大的电场强度,则会导致防震鞭末端和绞丝末端成为放电电极,由此引发的电晕放电也会使ADSS光缆出现电腐蚀的问题。尤其是当电场不均匀时,引发电晕放电的概率更高,随着电晕放电严重程度的提升,会引发电弧放电[2]。当ADSS光缆出现碳化和烧焦等情况时,很有可能就是发生了电晕放电现象,对光缆的强度造成影响,长此以往会引发断缆问题。
二、ADSS光缆电腐蚀问题的解决对策
1、合理选择光缆和金具
抗电痕AT外护套在实践中得到广泛应用,采用非极性的聚合物材料基料,而耐电痕PE外护套材料的性能也较好,应该根据实际需求进行合理选择。该类材料使用了无机填料,能够有效隔离炭黑粒子,防止出现较大的泄露电流。耐电痕PE外护套材料的应用,也使得外护套的耐热性得到改善,防止干带电弧造成上升而引起的损坏问题。该类材料在改善ADSS光缆抗电痕性能的同时,可以避免对其他性能产生负面影响,因此实际应用效果较好[3]。如果将无机化合物材料的含量提升到50%左右,能够使其抗电痕性能得到进一步改善,但是也会对其他性能产生影响。
2、优化光缆挂点
对于光缆挂点的合理选择,可以降低电腐蚀出现的概率,增强电力通信网络的运行质量。应该对线路加以科学规划,对感应电场的分布特点和强度等信息加以全面获取与评估,以便确保挂点位置的科学性及可行性,降低对ADSS光缆的影响。具体而言,主要是在计算感应电场的基础上,选择可减轻光缆电腐蚀现象发生的挂点位置。如果放电痕迹多出现于金具末端当中,则可以运用防震锤替代防震鞭,避免防震鞭末端和绞丝末端成为放电电极而引发电晕,做好挂点的合理调节[4]。
3、保护光缆表层
加强对ADSS光缆的有效保护,防止在施工中造成严重的磨损问题,也能够起到良好的预防及控制作用。应该对ADSS光缆的外观进行全面检查,防止受到污秽的影响而导致运行中发生电腐蚀。尤其是出现破裂和严重磨损时,会在外界天气作用下出现积水和积污的情况,电阻值下降而引发感应电流升高,缩短了ADSS光缆的使用年限。应该做好施工环境的全面勘察,明确周围杆塔、树枝、建筑物和跨越架等物体的分布特点,做好ADSS光缆走向布局的合理规范,防止造成严重的损伤[5]。对保护套的质量进行检查,强化对光缆的保护,使其抗电痕性能得到增强。
4、控制预绞丝和防震鞭距离
在线路当中设置ADSS光缆时,还应该对预绞丝和防震鞭的间距加以合理控制,这也是预防电腐蚀问题的主要措施。尤其是为了满足电力工作需求,会导致档距超过标准值,同时在外界大风天气的影响下使光缆发生振动。应该根据不同的跨距值使用不同数量的防震鞭,当跨距分别在250-500m和100-250m时,分别应用2对防震鞭和1对防震鞭能够起到良好的防震效果,如果档距超过500m,则可以再增加1对防震鞭[6]。在传统设计体系下,未能对防震鞭和预绞丝的间距进行控制,导致距离过近而引发放电,因此应该控制两者的距离在1m左右,减少或者消除电晕放电问题。在施工中应该借助于专门的工具做好防震鞭的处理,防止处理不当而导致防震鞭逐渐靠近预绞丝。此外,绝缘漆的应用也可以改善此类问题,在实践中往往采用有机硅绝缘漆,增强光缆的绝缘性能,使得污闪和电晕问题得到控制。
5、设置放电晕环
防震鞭和预绞丝末端具有一定的粗糙性,是引发电晕放电的关键因素,难以保障电场的良好均匀性,加快了ADSS光缆的电腐蚀。因此,可以借助于放电晕环进行处理,使得尖端放电现象得到有效控制。起晕电压数值得到明显提升,因此能够控制电晕放电的发生。在ADSS光缆中设置防震鞭和预绞丝时,应该严格遵循相关操作标准和规范,在预绞丝末端合理设置放电晕环,防止触碰光缆而影响其使用性能。
三、结语
ADSS光缆电腐蚀问题的存在,会对光缆的质量及运行性能造成影响,不利于电力通信网络安全性和稳定性的提升。由于长期受到电场作用和干带电弧、电晕放电的影响,会导致电腐蚀出现的几率增大。为此,在实践工作中应该通过合理选择光缆和金具、优化光缆挂点、保护光缆表层、控制预绞丝和防震鞭距离、设置放电晕环等方式逐步提高电腐蚀问题的预防处理效果,防止造成重大电力故障。
参考文献:
[1] 陈小华.试论ADSS光缆在电力系统中的应用[J].电子世界,2021(09):188-189.
[2] 安凯月,张跃.220 kV线路ADSS光缆断裂原因分析及防范措施[J].通信电源技术,2021,38(02):232-234.
[3] 陈聪.ADSS光缆应用过程中的问题探讨[J].中国设备工程,2020(03):193-194.
[4] 刘志全,杨军华.ADSS光缆电腐蚀防晕环的效果验证研究[J].广西电力,2019,42(05):57-60+64.
[5] 陈少磊,罗洋,邓平,周里涛,宁鑫,芦花,杨恒,郭劲松,陈则名.ADSS光缆电腐蚀机理研究及防范措施应用[J].电力信息与通信技术,2019,17(09):67-73.
[6] 张玲,林天.ADSS光缆因局部放电产生电腐蚀的影响因素分析[J].江苏通信,2019,35(04):58-60.