鄭萬立
【摘要】 通過接地漏電流模型對ADSS光纜電腐蝕特征和防護(hù)措施進(jìn)行分析,并通過電力桿路上12個月的測試,對比各種防電腐蝕措施的實效。
【關(guān)鍵字】 ADSS光纜 電腐蝕 接地漏電流 絕緣子 防電暈圈
一、前言
ADSS光纜以成本低,絕緣性能好,架設(shè)安全方便,可利用原有電力桿塔的優(yōu)勢,在電力通信系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。ADSS光纜因電腐蝕而斷裂的情況時有發(fā)生,不僅造成業(yè)務(wù)中斷,而且跨越高速公路、鐵路的ADSS光纜發(fā)生中斷還可能引起難以預(yù)料的次生事故。
二、電腐蝕發(fā)生的原理
在工作時受到張力的ADSS光纜處于導(dǎo)線周圍空間存在的強(qiáng)大電磁場中,光纜對導(dǎo)線和大地之間的電容耦合使之處于一個空間電位的位置。在空間電位的作用下, 潮濕或污穢(不可避免)的光纜表面對接地的金具產(chǎn)生一個接地漏電流并發(fā)熱,熱量使光纜表面水份蒸發(fā),隨機(jī)(不可控)地形成干燥帶,阻斷了表面漏電流。當(dāng)干燥帶兩端的電位足夠高時就產(chǎn)生了放電形成電弧(稱為“干帶電弧”)[1]。
電腐蝕的現(xiàn)象主要包含三種基本模式,分別為擊穿、電痕和腐蝕[2]。ADSS光纜電腐蝕的三種模式中ADSS光纜上的漏電流均起到直接作用。
三、接地漏電流模型對電腐蝕特點的分析
如圖,從懸掛在一側(cè)鐵塔上ADSS光纜來分析。
ADSS光纜上任意一點A,A點的空間電位高于B點(絞絲末端),將A視為一個電源點,則A點產(chǎn)生的漏電流為:
其中,l 為絞絲末端(零電位點)到A點的距離。
u(l) 為A點的空間電位;
r 為單位長度下光纜的阻抗。
通過光纜上C點的漏電流可視為,C點右側(cè)所有電源電位漏電流之和。
其中,L為該檔光纜的總長。
在不考慮光纜靠近金具端空間電位變化較大的區(qū)域,由于光纜與導(dǎo)線平行架設(shè),u(l)=u基本保持不變。
ln(lc))由此可見,光纜上各點通過的漏電流并不一致,當(dāng)距離絞絲末端越近,漏電流越大。雖然在光纜靠近金具端空間電位急劇減小,但仍不影響該模型中,漏電流的在靠近絞絲端的集聚效應(yīng)。根據(jù)相關(guān)資料,漏電流超過0.3mA時,則可能產(chǎn)生電弧,對光纜造成腐蝕[3]。在實際運(yùn)維中,電腐蝕僅發(fā)生在距絞絲末端0-50cm處,其他區(qū)域由于漏電流集聚較小,不能產(chǎn)生電弧。目前業(yè)界防止電腐蝕主要技術(shù)手段有:1、在絞絲末端安裝防電暈圈,防止尖端電暈。2、加裝護(hù)套。在光纜靠近絞絲末端加裝護(hù)套。防止直接腐蝕光纜。3、采用能承受12kV空間電位的AT護(hù)套光纜。4、降低光纜掛點。5、在光纜金具與鐵塔間加裝絕緣措施。主要采用:在夾具與鐵塔間加裝絕緣襯墊,在U型環(huán)與絞絲間加裝絕緣子串,使絞絲不接地,最大限度降低漏電流。對以上幾種方法的實際使用效果進(jìn)行驗證。試驗時間:2013年10月——2014年10月。試驗地點:這幾檔頻繁發(fā)生電腐蝕的桿塔。
試驗方法:選擇4個頻繁發(fā)生電腐蝕的位置,在已有光纜上分別加裝防電腐蝕措施,在桿塔對稱位置,架設(shè)ADSS光纜不增加防電腐蝕措施,作為對比。每2個月登塔對光纜情況進(jìn)行檢查。結(jié)果如下:安裝防電暈圈現(xiàn)場,電暈圈保護(hù)區(qū)域無電痕,電腐蝕前移至電暈圈前端,防電腐蝕能力30cm直徑電暈圈優(yōu)于15cm電暈圈;加裝絕緣子和降低金具掛點,未發(fā)現(xiàn)電痕,能有效防止電腐蝕;在夾具與鐵塔間增加絕緣襯墊的方式,在下雨情況下不能有效做到絕緣,仍發(fā)生電腐蝕;在金具加裝光纜末端護(hù)套施工比較困難,很難做到護(hù)套與光纜間的可靠密封,護(hù)套與光纜間間隙進(jìn)入并保有水分后反而加快電腐蝕。
四、結(jié) 論
通過試驗可以看出,從采用加裝絕緣子的方式防止電腐蝕效果明顯優(yōu)于其他方式。在抑制漏電流的方式中,降低光纜在減低掛點或選擇空間電位較低的掛點,雖能有效防止電腐蝕,但在實際光纜施工中,難以有效測量空間電位,光纜掛點高度也受到光纜對地距離、允許張力、跨越距離的限制,難以實際應(yīng)用;安裝絕緣子串的方式,由于絕緣子串在電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛,成本較低,施工方便,是最有效防電腐蝕的方式。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]李均華 孫政立.ADSS光纜電腐蝕及掛點設(shè)計探討.網(wǎng)絡(luò)電信.28-29
[2]黃俊華.ADSS光纜的電腐蝕故障和控制.電力系統(tǒng)通訊.20-24
[3]王永超,年玉桂,蔡棟棟.ADSS光纜電腐蝕分析[J].科技信息,2009,(9):749-750.