ADSS弧垂计算方式及24芯光缆参数

ADSS-AT-24B1-300结构示意图及性能参数表

光缆结构示意图 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

项目 光缆芯数 光缆直径 光缆重量 承载面积 AT外护套厚度 标称抗拉强度（RTS） 杨氏模量 热膨胀系数 平均运行张力（EDS） 最大允许工作张力（MAT） 极限运行张力（UOS） 最小动态弯曲半径 最小静态弯曲半径 最大抗压强度 （长期） 最大抗压强度（短期） 运行、储存、运输期间温度范围 单位 mm kg/km mm mm kN kN/mm 10/℃ kN kN kN mm mm N/10cm N/10cm ℃ ℃ dB/km -622光纤 纤膏 PBT FRP 缆膏 阻水层 PE内护套 芳纶 AT外护套 跨距(米) 300 24B1 12.3 131.1 8.3 标称1.8 平均1.7 22.8 12.13 4.81 5.7 9.12 13.68 308 185 1000 2200 -40～+70 -20～+60 0.05 抗电痕护套 安装期间温度范围 光缆运行温度范围内衰减变化量 护套类型 ADSS光缆和导线的弧垂配合设计

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摘要：根据ADSS光缆和导线具有不同的物理特性和在各种气象条件下的弧垂不同步变化的特点，提出ADSS光缆在新、旧线路上架设时和导线的弧垂配合设计思路。

关键词：ADSS光缆；导线；弧垂；挂点

随着电力系统自动化程度的普遍提高，无人值守变电站的大量投运，变电站自动化程度不断增加，信息传输的通道需求大幅增加。全介质自承式光缆，简称ADSS光缆，由于具有重量轻、外径小、跨距大、抗雷击、不受电磁干扰、易于施工等优点，适宜架设于运行和新建的输电线路上，被电力企业广泛采用。

1 ADSS光缆的特性

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。

2 ADSS光缆使用的基本条件

2.1 ADSS光缆架设应满足对地面及交叉跨越物的距离要求

ADSS光缆与其他设施、树木、建筑物等的最小净距应满足电力行业的规定。

在光缆架线设计时，它与其他设施、树木、建筑物等的距离应根据最大弧垂和最大风偏角进行计算，并考虑架线后塑性伸长的影响和制造、设计、施工的误差。重冰区的线路还应

计算光缆在覆冰不均匀情况下的弧垂增大量。

表1为ADSS光缆对地面及交叉跨越物的距离。

表1 ADSS光缆对地面及交叉跨越物的距离

2.2 ADSS光缆应运行在规定的安全电位区域中

运行中的ADSS光缆，在雾天、下雨天或有露水时，光缆表面潮湿，会使污秽层形成电阻层，在感应电压的驱使下，光缆表面和同杆塔相连的光缆线夹之间形成接地电流。电流生热形成水蒸气蒸发，在光缆的表面形成小段的干燥带，阻断电流。这段干燥带承受了光缆表面对地的感应电压，当这个感应电压足够大时，便发生放电，形成电弧。电弧放电，产生电流，这样反复多次会逐渐失去光缆护套的结合力，形成腐蚀。若光缆长期运行在超过产品规定电位的区域，这种电蚀作用会急剧增加，从而大大缩减光缆的寿命，所以ADSS光缆必须运行在自身允许的电位区域。

ADSS光缆因外护层所用材料的不同，其敷设区允许电位也不同，对于PE护套允许电位不大于12kV/m，对于AT护套允许电位不大于20kV/m。

2.3 ADSS光缆不应与导线交叉、鞭击

ADSS光缆在遇到强风时，会产生低阶固有频率的震动和较大的风偏，且振幅很大，振动时光缆沿水平、垂直方向运动，且有扭动。另外，在重冰区或遇大雪时，光缆会积冰、积雪，形成冰筒，使每米光缆增加数千克重量，在光缆上的积冰崩落，光缆积蓄的弹性形变会突然释放。所以ADSS光缆一定要保持在水平和垂直两个面的投影上，不应与导线和地线交叉，否则很容易造成两者的鞭击而损伤光缆。

3 ADSS光缆的弧垂计算

3.1 ADSS光缆的机械特性

ADSS光缆的机械特性主要与光缆所配芳纶绳的多少和外护层的结构有关，其张力主要由芳纶加强层承担。GYFSTCY12B1-300型ADSS光缆的机械特性如表2所示。

表2 GYFSTCY12B1-300型ADSS光缆的机械特性

3.2 ADSS光缆的比载

比载为光缆上每米承受的荷载折算到其单位截面积上的数值。计算公式如下：

自重比载

冰重比载

自重加冰重比载 γ3=γ1+γ2

无冰风荷载比载 γ4 = αKW0d×10

2

-3

覆冰风荷载比载 γ5=αKW0(d+2b)×10

无冰综合荷载比载

覆冰综合荷载比载

式中A——光缆的截面积，mm；

p1——光缆单位质量，kg/m；

d——光缆直径，mm；

b——光缆覆冰厚度，mm；

W0——理论风压，N/m；

α——风速不均匀系数；

K——空气动力系数。

3.3 ADSS光缆的弧垂

同杆架设的ADSS光缆同钢芯铝绞线处于同一状态，即“悬链线”状态，同时适用平悬链线的状态方程和弧垂公式。

2

2

-3

式中σm、σ──已知和待求情况下的光缆应力，N/mm2；

γm、γ──已知和待求情况下的光缆比载，N/(m·mm2)；

tm、t──已知和待求情况下的气温，℃；

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