Abstract：
With the swift and violent development of the construct of GuangDong power grid ,the special power fibre optic cable ,which has been layed by the existing circuitry built on stilts and electric power and high-pressure pipeline , gets comprehensive application in the power communication system.. ADSS gets users’ welcome for its excellence. But at home and abroad the applications of ADSS is not consummate ,some problems still exist such as the anti-electricity eroding performance of the jacket, the design way of the circuitry-spanning，the laying way and the collocating way the golden utensil。So it’s very important to grasp and properly use ADSS cable application technology, then we can exert the optimal performance of ADSS furthest and make sure that chronically the cables run safely and reliably. This thesis discuss the study on the anti-electricity eroding application technologies of the special power fibre optic cable.
Key word: ADSS, electricity erode, power communication.
摘要：隨著廣東電網(wǎng)建設(shè)的迅猛發(fā)展，利用現(xiàn)有的架空輸電線路和電力高壓管道敷設(shè)電力特殊光纜在電力通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于ADSS光纜在電力通信系統(tǒng)應(yīng)用中的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，目前仍受到用戶的一致歡迎，但是就國(guó)內(nèi)、外ADSS光纜應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)來(lái)看，還尚未完善，在護(hù)套耐電腐蝕、線路架設(shè)設(shè)計(jì)、敷設(shè)方法、金具配用等方面都還存在一定的問(wèn)題。因此，掌握和合理運(yùn)用ADSS光纜應(yīng)用技術(shù)，在用好、用活、用巧、用省光纜，如何最大程度地發(fā)揮ADSS光纜的最佳性能和確保光纜長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行等方面顯得格外重要。本文針對(duì)ADSS光纜抗電腐蝕的應(yīng)用技術(shù)問(wèn)題，結(jié)合廣東電網(wǎng)光纜的建設(shè)和實(shí)際運(yùn)行情況展開(kāi)研究討論。
關(guān)鍵詞 ADSS光纜 電腐蝕 電力通信
1 前言
在我國(guó)大面積推廣應(yīng)用ADSS光纜的過(guò)程中，無(wú)論是進(jìn)口還是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品，在安裝和運(yùn)行中出現(xiàn)了一些故障案例甚至發(fā)生了斷纜，不免令人擔(dān)憂并產(chǎn)生了困惑和疑慮。大部分的ADSS光纜用于老線路通信改造，安裝在原有的電力桿塔上。ADSS光纜對(duì)原有的電力桿塔是一種“添加物”，而原有的桿塔在設(shè)計(jì)時(shí)并不考慮有任何其他物體的添加。因此，ADSS光纜只能適應(yīng)原有的桿塔條件，盡量去尋找有限的安裝空間。這些“空間”主要包括：桿塔強(qiáng)度、空間電位強(qiáng)度（與導(dǎo)線的間距和位置）和與地面或交越物的間距。一旦這些相互關(guān)系失配，ADSS光纜就容易出現(xiàn)各類故障，其中最主要的是電腐蝕故障。
2 電腐蝕原理和接地漏電流
2．1電腐蝕原理
ADSS光纜雖然為全介質(zhì)結(jié)構(gòu)，但是光纜處于鐵塔高壓導(dǎo)線附近，導(dǎo)線周?chē)臻g存在電場(chǎng)，光纜對(duì)導(dǎo)線和地之間的電容耦合使光纜處于一個(gè)空間電位的位置。在污穢地區(qū)，天氣霧、露或下小雨時(shí)，潮濕的污穢在光纜表面形成一個(gè)電阻層。在空間電位的作用下，光纜表面對(duì)鐵塔上的光纜接地金具之間產(chǎn)生電流，稱為接地漏電流。此時(shí)，電流生熱造成水份蒸發(fā)，水份蒸發(fā)到一定程度在光纜表面形成小段的干燥帶，阻斷了電流。這干燥帶上承受了光纜表面對(duì)地的感應(yīng)電壓，這個(gè)感應(yīng)電壓值足夠高，超過(guò)空氣擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，便發(fā)生放電形成電弧。這就是人們常說(shuō)的干帶電弧。電弧放電，電流又產(chǎn)生，這樣反復(fù)來(lái)回發(fā)生。干帶電弧形成樹(shù)枝狀的碳化通道即電痕，可導(dǎo)致聚合物的破壞。干帶電弧產(chǎn)生的熱可以使交聯(lián)聚合物的結(jié)合力慢慢的失去形成腐蝕。如果電弧的熱量足夠，護(hù)套會(huì)熔成洞。這些過(guò)程稱為護(hù)套電腐蝕或電痕。其現(xiàn)象是新護(hù)套材料開(kāi)始表面失去憎水性，接著表面出現(xiàn)樹(shù)枝狀的刻痕，隨后是材料破壞性的松弛和熔化過(guò)程。最終護(hù)套被腐蝕暴露出紡綸層，不等光纖露出，光纜在機(jī)械應(yīng)力的作用下便發(fā)生斷裂。
2．2接地漏電流的計(jì)算方法
假設(shè)導(dǎo)線未直接接地，因此桿塔上導(dǎo)線是否接地對(duì)ADSS安裝位置的二維空間電勢(shì)計(jì)算影響甚微。當(dāng)然ADSS金具認(rèn)為是接地的，所以桿塔上ADSS的電壓為0。取：
（１） 空間（空氣）的介質(zhì)常數(shù)：
ε= 8.8541×10-12(F/m)
（２） 參數(shù)：（見(jiàn)表1）
表1：導(dǎo)線與ADSS光纜的參數(shù)
|
種類 |
編號(hào) |
Ｘ（ｍ） |
Ｙ（ｍ） |
直徑：ｄ（ｍ） |
|
導(dǎo)線 |
１ |
0.00 |
0.88 |
44.39×10-3 |
|
ADSS |
2 |
0.00 |
0.75 |
17.40×10-3 |
用間接電容耦合法計(jì)算接地漏電流：
假設(shè)條件：1、ADSS光纜的縱向電阻Rdx與源頭處的電容C1dx為串聯(lián)關(guān)系；
2、ADSS光纜上的接地漏電流I1，與源頭電容C1傳向ADSS光纜的電流Ic1相同。
將上述的數(shù)據(jù)代入Thevenin’s等式計(jì)算出導(dǎo)線與ADSS間的電容C1及ADSS對(duì)地電容C2，見(jiàn)圖1：
在潮濕和污穢條件下，測(cè)量得到的抗電腐蝕護(hù)套ADSS光纜線性電阻值為R＝9.9×106≈107［Ω∕m］，與其對(duì)應(yīng)的阻抗為：
其中：ω＝２πf；ｆ＝60（Hz）
電弧活動(dòng)長(zhǎng)度為：ζ＝{2/[ωR(C1+ C2)] }1/2＝4.02(m)
在實(shí)際線路上，電場(chǎng)情況為間接耦合電容。ADSS電阻Rdx與ADSS對(duì)地電容C2dx為并聯(lián)關(guān)系（對(duì)地電勢(shì)差相同），ADSS上的接地漏電電流I1等于流過(guò)電容C1上的電流Ic1與電容C2上的電流Ic2的差。因此，Rdx產(chǎn)生的阻抗Zequiv與容抗
１/ωC２dx并聯(lián)后再與容抗１/ωC1dx串聯(lián)。
I1=IC1+ IC2 (4)
取微分： dI1=jwC1dx(VS-V)-jwC2dxV (5)
最終得到： dI1=jwC1V1VSdx-jw(C1+C2)Vdx (6)
dV=-I1Rdx (7)
當(dāng)R趨近于無(wú)窮大時(shí)，式(6)就成為：
I=0→C1VS=(C1+C2)V0 (8)
當(dāng)R趨近于無(wú)窮大時(shí)，式(7)就成為：
V=0→dI1=jwC1VSdx (9)
應(yīng)用極限條件和雙曲線函數(shù)，距離等于“電弧活動(dòng)長(zhǎng)度”х＝ζ，及
時(shí)間常數(shù)R（C1+C2）X2/2等于三相頻率的倒數(shù)１／ω，即接地漏電電流為：
從上面的計(jì)算可知：VＳ，V分別為導(dǎo)線上和光纜表面的電壓。在線路的某一個(gè)檔距上，光纜表面各點(diǎn)對(duì)接地金具懸掛點(diǎn)的遠(yuǎn)近不同，距懸掛點(diǎn)遠(yuǎn)的充電時(shí)間常數(shù)大（充電時(shí)間常數(shù)為R（C1+C2）X2/2），充電電流就小。放電時(shí)，遠(yuǎn)處放電時(shí)間長(zhǎng)于交流電源極性反轉(zhuǎn)的間隔時(shí)間。所以，擋距中央雖然感應(yīng)電壓很高，而光纜表面卻無(wú)接地漏電流流過(guò)。但是，接近接地懸掛點(diǎn)附近接地漏電流最大。光纜污穢電阻大小也有影響，電阻越高，沿光纜表面的電位梯度和接地漏電流在懸掛點(diǎn)附近上升或下降越快，也就是說(shuō)在懸掛點(diǎn)附近干帶電弧的活動(dòng)越劇烈。這就是為什么報(bào)導(dǎo)護(hù)套損壞大部分在懸掛點(diǎn)附近發(fā)生的緣故。另外通過(guò)式(10)可知：影響I的重要參數(shù)是干帶電弧上的電壓和濕污穢光纜表面的電阻。它們與線路類型、污穢程度、光纜安裝位置、線路相位排列及幾何尺寸布置相關(guān)。造成護(hù)套損壞的穩(wěn)定干帶電弧最可能發(fā)生在線路感應(yīng)電壓高或感應(yīng)電壓中等的地方。接地漏電電流I與檔距長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。
3 ADSS光纜掛點(diǎn)分析
由于ADSS光纜是利用現(xiàn)有架空輸電線路架設(shè)，故必須在桿塔上選擇合適的掛點(diǎn)，這就和電壓、塔型、導(dǎo)線結(jié)構(gòu)有關(guān)系。桿塔周?chē)碾妶?chǎng)場(chǎng)強(qiáng)分布分析圖一般可利用場(chǎng)強(qiáng)分布分析軟件來(lái)進(jìn)行計(jì)算得出，對(duì)于110kV以上的線路安裝ADSS光纜，該分析計(jì)算顯得更為重要，可用它的分析結(jié)果來(lái)直接指導(dǎo)選取光纜在桿塔上的最佳安全掛點(diǎn)，目前該類軟件中已有1024點(diǎn)的精度分析軟件出現(xiàn)。但僅擁有電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)分布分析軟件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須正確、合理地來(lái)運(yùn)用好該軟件程序才行，在實(shí)際場(chǎng)強(qiáng)分析過(guò)程中，應(yīng)充分考慮影響場(chǎng)強(qiáng)分布的因素，例如：桿塔結(jié)構(gòu)、絕緣子長(zhǎng)度、金具尺寸、相線截面、環(huán)境污穢等級(jí)等，以提高軟件計(jì)算分析結(jié)果的精度。對(duì)于多回路線路場(chǎng)合，還必須考慮各回路相線相序排列不同對(duì)周?chē)鷪?chǎng)強(qiáng)分布的影響，考慮到其中有某些回路停電情況下的場(chǎng)強(qiáng)分布變化情況等。例如，對(duì)于雙回路同桿并架（并排架設(shè)）線路，可以通過(guò)倒換相序的排列方法得到低的感應(yīng)電壓在桿塔上的位置。一般設(shè)計(jì)、安裝ADSS光纜取10％ Uφ（Uφ－導(dǎo)線的相線對(duì)地線電壓）作為光纜護(hù)套上感應(yīng)電壓的數(shù)值。然而，實(shí)際線路桿塔形狀，尺寸都不相同，也不一定都是并排的雙回路。我國(guó)已有的線路大部分是水平單回路排列，這些線路在鐵塔中間不易找到10% Uφ的感應(yīng)電壓空間，那么只好在線路其它地方去找。這是一種靜止的觀點(diǎn)，光纜能夠保持這種位置關(guān)系的,也僅在距塔頭兩側(cè)不太遠(yuǎn)的一段范圍內(nèi)，例如50~100米。其它地方的光纜和架空導(dǎo)線之間的關(guān)系都處在一種變化當(dāng)中。這種變化，有的尚能保持掛點(diǎn)附近的場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系，即光纜仍處于其所能承受的安全場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域內(nèi)，而相當(dāng)一部分在線路檔距中央附近的光纜和導(dǎo)線的相對(duì)關(guān)系已發(fā)生了很大變化。導(dǎo)線周?chē)膱?chǎng)強(qiáng)是沿導(dǎo)線軸線連續(xù)分布的，由于在選擇塔頭掛點(diǎn)時(shí)對(duì)這一情況估計(jì)不足，致使光纜實(shí)際上長(zhǎng)期處于超電場(chǎng)強(qiáng)度范圍內(nèi)運(yùn)行。處于高電場(chǎng)下的ADSS光纜由于材料劣化而引發(fā)光纜最終損壞的報(bào)道已不鮮見(jiàn)。產(chǎn)生這一情況的根本原因，是由于處在同一塔上的光纜和導(dǎo)線其弧垂特性的差異所引起的。ADSS光纜主要為人工合成材料，而其中紡綸的存在和它所具有的特性對(duì)ADSS光纜的物理參數(shù)產(chǎn)生重大影響。紡綸是一種很特殊的材料，強(qiáng)度很高，其破斷強(qiáng)度一般在170Kg左右，紡綸的彈性模量比銅小，但比鋁和鋁合金大，通常為115~120KN/mm2，在常溫條件下（通常指小于100℃時(shí)），它的膨脹系數(shù)為–2 x 10-6/℃。破斷伸長(zhǎng)率接近3％。當(dāng)紡綸和其它材料一起成纜以后，纜的彈性模量下降不少，而膨脹系數(shù)卻增加不多（有的甚至接近為零）。概括起來(lái)說(shuō)。由ADSS光纜的力學(xué)特性所決定的弧垂?fàn)顟B(tài)對(duì)外負(fù)載變化的響應(yīng)比較敏感，而對(duì)溫度變化的響應(yīng)比較遲鈍。這恰恰和金屬導(dǎo)體絞合而成的架空導(dǎo)線所具有的對(duì)外負(fù)載變化比較遲鈍而對(duì)溫度變化比較敏感的特性正好相反。其根本的原因，除了相對(duì)較小的彈性模量和膨脹系數(shù)，是外負(fù)載的單位比重通常為光纜自重的1~3倍。這種差異性使ADSS光纜和架空導(dǎo)線的弧垂在面臨外負(fù)載和溫度變化時(shí)，不可能同步響應(yīng)。以架設(shè)于220KV線路上的光纜為例，討論兩者之間比載和弧垂的變化。導(dǎo)線為LGJ—400/35。見(jiàn)下表2：
表2：導(dǎo)線與ADSS光纜的比載和弧垂
|
線別
狀態(tài) |
ADSS光纜 |
導(dǎo)線LGJ—400/35 |
|
比載（x10-3） |
弧垂（M） |
比載（x10-3） |
弧垂（M） |
|
覆冰C=5mm |
28.055 |
6.01 |
41.969 |
10.73 |
|
覆冰C=10mm |
50.574 |
9.54 |
55.709 |
11.50 |
|
大風(fēng)V=25m/s |
33.986 |
7.05 |
38.446 |
10.51 |
|
低溫-20℃ |
11.174 |
2.53 |
31.110 |
9.29 |
|
年平均氣溫10℃ |
11.174 |
2.64 |
31.110 |
10.72 |
|
最高氣溫+40℃ |
11.174 |
2.75 |
31.110 |
12.08 |
一般架空導(dǎo)線的掛力重量比在8以下（特別設(shè)計(jì)的也可選取15~17），而ADSS光纜普遍在20以上，達(dá)到30至40也并非難事，這是架空導(dǎo)線所望塵莫及的。對(duì)上述數(shù)據(jù)作一簡(jiǎn)單的分析，就不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)覆冰由零到5mm直至10mm時(shí)，導(dǎo)線的比載分別為31.11、41.969和55.709，增幅非常有限。而ADSS的比載則由11.174增至為28.055和50.574，相應(yīng)的弧垂由2.64米增至6.01和9.54米，增幅達(dá)127%和261%。再來(lái)看一下溫度變化的影響，當(dāng)溫度由–20℃到40℃時(shí)，導(dǎo)線的弧垂由9.29米到12.08米，增加2.79米，增幅達(dá)30%，而ADSS光纜的弧垂則由2.53米變?yōu)?st1:chmetcnv w:st="on" TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="2.75" UnitName="米">2.75米，僅增加0.02米，約為8.7％。
這種對(duì)溫度和負(fù)載變化的響應(yīng)巨大差異在提醒我們，如果你的ADSS光纜是掛在塔頭上部（一般為地線和導(dǎo)線之間），就應(yīng)該對(duì)負(fù)載（指風(fēng)、覆冰等）情況下兩者之間的弧垂變化予以關(guān)注；如果你的掛點(diǎn)選擇在塔頭下部（一般為導(dǎo)線的下方），那么你就應(yīng)該對(duì)高溫情況下兩者之間的弧垂變化予以關(guān)注。由于場(chǎng)強(qiáng)對(duì)光纜護(hù)套材料的電腐蝕作用具有累積效應(yīng)，短時(shí)和數(shù)次影響并不足以使光纜護(hù)套受到明顯損傷，處于這一點(diǎn)，對(duì)由外負(fù)載變化（風(fēng)、覆冰等）和高氣溫條件下兩者弧垂出現(xiàn)“錯(cuò)位”，從考慮時(shí)間效應(yīng)方面予以“通融”的話，但對(duì)表征全年平均運(yùn)行水平的年平均運(yùn)行應(yīng)力，這一代表性工況條件下的弧垂?fàn)顩r，確有需仔細(xì)分析。應(yīng)對(duì)檔距中央，在年平均運(yùn)行應(yīng)力（EDS）的條件下，對(duì)ADSS光纜和輸電線路導(dǎo)線這兩者弧垂的相對(duì)位置有清楚的認(rèn)識(shí)。因?yàn)樵谌杲^大部分時(shí)間內(nèi)，兩者的弧垂相對(duì)位置與此相當(dāng)。如果此處的場(chǎng)強(qiáng)已超出光纜護(hù)套的耐受范圍，則就可以判定光纜掛點(diǎn)的選擇是不合適的；若掛點(diǎn)已無(wú)改變的可能，則可根據(jù)光纜在年平均運(yùn)行應(yīng)力條件下實(shí)際所承受的場(chǎng)強(qiáng)，來(lái)選擇光纜外護(hù)套的抗電特性，使之符合運(yùn)行的要求。
因此，在確定ADSS光纜的最終掛點(diǎn)時(shí)，塔頭處的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算和檔距中央的校核（在年平均氣溫條件下），是一個(gè)問(wèn)題的兩個(gè)方面，不可偏廢，在實(shí)際操作時(shí)，要注意選擇導(dǎo)線在垂直方向的位置變化后，光纜仍能處在安全場(chǎng)強(qiáng)區(qū)的那些區(qū)域，只要把光纜的掛點(diǎn)布置在這些區(qū)域內(nèi)，光纜的安全運(yùn)行，就達(dá)到我們所期望的運(yùn)行年限是有保證的。
4電腐蝕漏電實(shí)驗(yàn)方法
能夠評(píng)價(jià)材料耐電腐蝕能力的試驗(yàn)方法很多。目前大體上可以分成兩類：一類為國(guó)際上有關(guān)塑料耐電腐蝕試驗(yàn)最早的公認(rèn)權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法----日本的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS-C3005。其試驗(yàn)的原理如圖2所示。
這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是一種材料試驗(yàn)方法，主要考核材料的耐電腐蝕特性。在試驗(yàn)中，將4KV電壓施加到100mm的光纜護(hù)套的表面，在通電的條件下，將濃度為每升含2克鹽和1毫升硝酸纖維的溶液以霧狀物噴撒到試樣表面，鹽霧溶液的導(dǎo)電率約為3000μΩ/cm ，經(jīng)100次噴霧后，若在材料表面未形成碳化的放電痕跡通道者可判為合格。
用通常含2.3%左右碳黑的防環(huán)境應(yīng)力的聚乙烯護(hù)套材料做JIS-3005耐電腐蝕試驗(yàn)都無(wú)法通過(guò)，平均失效的噴霧次數(shù)約為20-25次。由此可見(jiàn)該試驗(yàn)方法還是比較苛刻和有效的。作為ADSS光纜外護(hù)套材料其唯一的電性能試驗(yàn)就是要能通過(guò)耐電腐蝕試驗(yàn)。
另一類耐電腐蝕試驗(yàn)為浸涂耐電腐蝕試驗(yàn)法。其試驗(yàn)的原理如圖3所示。
在該試驗(yàn)方法中四根被試光纜是以相隔呈直角排列狀放置在試驗(yàn)輪上，每根光纜試樣均被固定在玻璃鋼的底板上，以便獲得足夠的剛度，試樣內(nèi)端可靠接地，外端則包上銅帶以便于施加電壓。
浸涂槽內(nèi)配置有濃度為1.4±0.06G/L的食鹽溶液。當(dāng)輪子位于180°時(shí)，第一根試樣浸入鹽溶液槽，而該根試樣處于270°位置時(shí)，則鹽溶液局部滴干，當(dāng)試樣轉(zhuǎn)到0°位置則施加交流電壓持續(xù)時(shí)間15秒。在這段15秒的間隔時(shí)間內(nèi)試樣表面會(huì)形成強(qiáng)烈的閃絡(luò)現(xiàn)象。在90°位置時(shí)，試樣在表面放電后冷卻準(zhǔn)備再次浸入鹽溶液槽。
該浸涂試驗(yàn)要求試樣能夠經(jīng)受起10000次循環(huán)（即40000個(gè)加壓放電周期）而不損壞，平均每個(gè)試樣都要承受10000次閃絡(luò)的考驗(yàn)。
為了防止由于電腐蝕而破壞護(hù)套的完整性，ADSS光纜用于敷設(shè)在電場(chǎng)分布中其空間電勢(shì)大于12KV的場(chǎng)合時(shí)必需選用抗電腐蝕專用材料，并要求光纜能通過(guò)IEEE-P1222標(biāo)準(zhǔn)附錄A中的耐電腐蝕試驗(yàn)，以上的試驗(yàn)方法基本上是絕緣材料的耐電痕試驗(yàn)方法。一般使用小尺寸試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行材料的配方研究或改進(jìn)，不必一定做成光纜。鹽霧試驗(yàn)是了解護(hù)套材料在干帶電弧下壽命的主要試驗(yàn)方法，過(guò)去，由于對(duì)光纜護(hù)套加速老化的機(jī)理認(rèn)識(shí)不足，一些鹽霧試驗(yàn)結(jié)果也出現(xiàn)些難以解釋的現(xiàn)象。例如，在Brighton絕緣子試驗(yàn)站的試驗(yàn)表明，當(dāng)試驗(yàn)電源變壓器直接接被試樣時(shí)，大的電弧電流不引起光纜護(hù)套的損壞 ，反而小的電弧電流約1mA左右，在電源通過(guò)電容耦合接到試樣上時(shí)，卻引起了護(hù)套的損壞，試驗(yàn)中大部分護(hù)套損壞都發(fā)生在低于mA水平。這就是說(shuō)，護(hù)套的電腐蝕不能簡(jiǎn)單的像合成絕緣子耐電痕試驗(yàn)?zāi)菢樱么箅娏鱽?lái)加速老化。
5 ADSS光纜高壓試驗(yàn)
在220KV輸電線路上敷設(shè)某種型號(hào)ADSS光纜的工程中，在保證各項(xiàng)安全距離要求的前提下，輸電線路不停電加掛光纜。其中一盤(pán)ADSS光纜，在已完成了光纜牽引放線，準(zhǔn)備下一道工序，由于天色已晚，便放到第二天繼續(xù)施工，在第二天安裝光纜金具的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)光纜所感應(yīng)的電壓通過(guò)掛在塔上的滑輪對(duì)地放電，使光纜外護(hù)套表面破損，裂開(kāi)了一個(gè)寬約5mm，長(zhǎng)約30mm的縫，紡綸絲完全外露，并有類似高溫灼熱以后所呈現(xiàn)的黑痕，部分已經(jīng)斷裂，外護(hù)套裂縫四周的邊緣，也有類似高溫灼熱以后所呈現(xiàn)的黑痕，表面融化變形，凹凸不平。
出現(xiàn)上述情況后，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的光纜進(jìn)行了以下耐壓試驗(yàn)。
1、 取500mm的光纜，在外護(hù)套兩端外表加壓，約在80KV時(shí)出現(xiàn)外護(hù)套被擊穿現(xiàn)象；
2、 取500mm的光纜，一端不剝開(kāi)外表加壓，另一端剝開(kāi)外護(hù)套至紡綸，并在紡綸上加壓，約在40KV時(shí)出現(xiàn)被擊穿現(xiàn)象；
3、 取500mm的光纜，兩端剝開(kāi)外護(hù)套至紡綸，在紡綸兩端加壓，約至10KV時(shí)出現(xiàn)被擊穿現(xiàn)象；
4、 單獨(dú)對(duì)外護(hù)套、束管、油膏加壓至10KV，未出現(xiàn)被擊穿現(xiàn)象。
后來(lái)，會(huì)同高壓試驗(yàn)部門(mén)的專家對(duì)該光纜作了進(jìn)一步的試驗(yàn)。
1、 直流電壓擊穿試驗(yàn)；取光纜500mm，在兩端施加直流電壓直到擊穿，擊穿電壓為117KV，泄露電流為801μA，擊穿點(diǎn)看不到痕跡，光纜加壓部分也無(wú)發(fā)熱。
2、 工頻電壓擊穿試驗(yàn)；施加電壓的光纜、長(zhǎng)度及方式不變，改用工頻試驗(yàn)電壓直到擊穿，擊穿電壓為44KV，光纜加壓部分明顯發(fā)熱。
3、 光纜外護(hù)套對(duì)紡綸的電壓試驗(yàn)；取光纜1200mm，兩端剝開(kāi)外護(hù)套至紡綸，光纜兩端的紡綸接地，光纜中部接高壓電極，當(dāng)施加工頻試驗(yàn)電壓至44KV時(shí)擊穿，擊穿點(diǎn)在高壓電極處，呈孔狀且溫度極高。
4、 測(cè)量光纜內(nèi)部紡綸的電阻；取光纜1300mm，兩端剝開(kāi)外護(hù)套至紡綸，在光纜兩端的紡綸施加44KV工頻試驗(yàn)電壓，電流為40mA，由此推出其阻抗為0.8ΜΩ/m。
5、 對(duì)比試驗(yàn)；用另一種型號(hào)的光纜，重復(fù)同樣的試驗(yàn)，當(dāng)施加工頻試驗(yàn)電壓至44KV時(shí)，光纜未被擊穿，而且不發(fā)熱。
根據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果可知：第一種型號(hào)的ADSS光纜，在同一條件下，縱向阻抗、擊穿電壓明顯低于其他產(chǎn)品的光纜，溫升大大高于其他產(chǎn)品的光纜。因此，這種型號(hào)的ADSS光纜不適宜在輸電線路不停電的情況下施工。從而得出不是所有型號(hào)的ADSS光纜都適宜在輸電線路不停電的情況下施工。
6 結(jié)論
本文主要論述了電腐蝕的原理及形成的過(guò)程，并對(duì)ADSS光纜進(jìn)行了高壓試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)計(jì)算接地漏電流公式的推導(dǎo)，可以得出檔距中央雖然感應(yīng)電壓很高，而光纜表面卻無(wú)接地漏電流流過(guò)，但是，接近接地懸掛點(diǎn)附近接地漏電流最大。光纜污穢電阻大小也有影響，電阻越高，沿光纜表面的電位梯度和接地漏電流在懸掛點(diǎn)附近上升或下降越快，也就是說(shuō)在懸掛點(diǎn)附近干帶電弧的活動(dòng)越劇烈。從而找到了在現(xiàn)時(shí)ADSS光纜運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)在懸掛點(diǎn)附近護(hù)套損壞的原因；通過(guò)ADSS光纜高壓試驗(yàn)的結(jié)果，可以得出不是所有型號(hào)的ADSS光纜都適宜在輸電線路不停電的情況下施工。通過(guò)對(duì)ADSS光纜掛點(diǎn)的分析，可以得出不能簡(jiǎn)單地以系統(tǒng)電壓等級(jí)和/或離相導(dǎo)線的距離憑經(jīng)驗(yàn)確定光纜的安裝位置（常稱為“掛點(diǎn)”），應(yīng)根據(jù)每一塔型的具體情況計(jì)算掛點(diǎn)的空間電位。ADSS光纜在廣東電網(wǎng)已應(yīng)用多年，盡管屢有ADSS光纜電腐蝕故障發(fā)生，但大量的實(shí)踐已證明，ADSS光纜在110KV系統(tǒng)中可以繼續(xù)推廣使用，用于220KV系統(tǒng)的ADSS光纜在充分確保ADSS光纜質(zhì)量的前提下，規(guī)范工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行條件，ADSS光纜的電腐蝕是可以控制的。也是可以繼續(xù)推廣使用的。
作者簡(jiǎn)介：蔡毅，男，1961年出生，工程碩士，工程師，一直從事電力通信工作。
|
