ADSS光缆的电腐蚀故障和控制

刘涵++李默++郑秋云++张晓燕

[摘 要]叙述了各类光缆在电力系统中应用，并对其优缺点进行比较。分析了ADSS光缆的电腐蚀产生原因，并提出了选择合适的档距、防止干带放电等解决方案。

[关键词]ADSS光缆 电腐蚀 泄露电流

中图分类号：TM73；TN913.33 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0237-01

1、引言

目前在电力系统中，在110kV及以上电压等级的线路中使用OPGW光缆，在35kV及以下的电压等级的线路使用ADSS光缆。与运营商的光缆线路走廊不同，电力系统光缆线路走廊依托于一次线路，部分线路的档距较大，无法使用普通光缆。

OPGW光缆被大量使用并长期稳定运行，但仍存在一些问题：（1）、难以对运行中的OPGW光缆进行优化。不论是将地线改成OPGW光缆，或是更换成大芯数的OPGW光缆，都需要一次线路停电后才可施工，会极大的增加电网运行成本，增大电网运行风险，而且施工难度较大。（2）、难以自主架设光缆，消除网络瓶颈。在电力系统通信中，核心节点之间的光缆纤芯资源尤其紧张。但是光缆架设依托电网基建项目，随电网一次线路进行新建或开断进变电站，通信专业的自主权较小。对光缆资源已经不足的节点，无法再新建光缆，只能根据业务的优先级拆东墙补西墙，或对现有的系统带宽进行升级。

ADSS光缆作为专门为电力系统通信开发的光缆，具有以下优点：1）ADSS光缆的设计充分考虑外界条件的影响，有良好的温度、环境特性，适合于架空环境。具有抗冲击、抗震动、耐反复弯曲、防止热老化、阻燃等性能。2）施工成本低，安装架设方便。可以在原杆路上直接架设光缆。3）自重轻，对杆塔负荷小。ADSS光缆内层采用高强度的芳纶纱代替了普通光缆中的钢丝加强构件作为抗张元件，减轻了光缆的质量。

一般认为，ADSS光缆在更高电压等级中应用存在电腐蚀的问题，因此在电力系统的应用却受到了诸多限制，进而对电力系统的安全稳定运行增加了风险。但这并不是无法克服的缺陷。

2、电腐蚀的原理

电腐蚀的产生是一个缓慢的过程。悬挂在高压输电线路下的光缆表面会产生感应电动势，光缆刚架设时，外护套材料有较强的憎水性，感应电动势较小。但投运一段时间后，光缆外护套由于大气污秽或者盐雾的附着，逐渐形成一导电水膜。光缆外护套表面产生的感应电流会不断地从杆塔中间向两端的接地处流动。在泄漏电流产生的热作用下，光缆表面的水分不断蒸发，渐渐形成干燥带。电流到达干燥带处会停止流动积压电荷形成电势差，当电势差增大到一定程度后就会产生放电。

从以上分析可见，影响光缆电腐蚀的因素主要有光缆挂点位置及光缆表面污秽程度。光缆在杆塔上的挂点选择问题尤为重要，因为这直接决定了光缆的档距长度，进而影响了光缆表面的感应电势的大小。光缆表而的污秽程度也是影响光缆电腐烛的重要因素。光缆发生电腐烛的一个重要原因就是当光缆外表皮积压可溶性盐或者污秽时，就会形成半导电层，使得光缆表而的泄露电流增大，使得表面温度升高，水分蒸发，形成一定区域的干燥带，而在干燥带处其局部电流密度过大，发生电弧放电，导致光缆表而降解、开裂，最终断缆。

3、解决方案

（1）选择合适的挂点。在设计阶段就赢确定光缆的档距、挂点，因这直接决定了光缆表面的感应电势的大小，理论上来说悬挂点处的空间电势越小越好。但在实际工况中，限制光缆悬挂点位置选择的因素很多，这取决于线路状况、输电杆塔的类型，当然也跟光缆本身的机械性能有关。一般认为，应选择所允许的挂点中电位较低的位置悬挂。

（2）加装防电晕环。金具的末端容易发生电晕放电，这主要因为金具的末端处形状不规则，交易产生电场畸变。而通过在金具的末端加装防晕环，可使得起晕电压提高数倍，这样电晕就很难发生，避免了因电晕产生的电腐烛。

（3）防电晕涂料。防电晕涂料是一种新型的防电腐烛解决措施，其通过在金具附近的光缆外表皮涂刷绝缘漆，这是一种非线性材料，可以有效防止电晕及污闪，但是这种材料可持续时间短，需要经常维护，所以持久性不强。

（4）改变金具形状。通过改变金具的长度、形状或者外径等尺寸，可以减小电场变化，改良不规则的电场畸变，继而也可以减小干带电弧产生的形成。附近安装一些针型放电间隙（厂家定制），使这些针间隙放电，从而保护ADSS光缆表面避免干带放电，以保护护套表面不劣化。在靠近夹具附近加金属片或金属环作为屏蔽，可以改善电场分布，降低此处ADSS光缆表面电位，以降低和防止干带电弧在此处发生。

4、总结

合理解决ADSS光缆的电腐蚀问题，就能够推动ADSS光缆在更高等级线路中的应用，可以充分发挥电力线路走廊较运营商光缆杆塔更为稳定的优势。而且可以摆脱电力系统通信對于基建项目的依赖，极大地丰富光缆资源，提升电力系统通信网络的安全运行。

参考文献

[1] 张宏宽.全介质自承式光缆（ADSS）的电腐蚀[J].电力系统通讯，2000年第5期.

[2] 通光集团有限公司.电力通信光缆和工程[R].江苏：通光集团有限公司， 2007 .