用于电力系统的架空光缆主要是三维自支撑光缆(ADSS),光学复合架空地线(OPGW)和光学复合复合相(OPPC)。电力电缆与通信电缆分离的原因是电力电缆具有独特性和独立性,特别是使用环境具有较强的感应电源,难以进行施工和维护。虽然越来越多的电信运营商正在使用电力塔来建立ADSS,但他们仍然需要遵守电力电缆的结构规范。
1.1设计原则和应用特点
自支撑电源架空电缆(ADSS和后来的OPGW和OPPC)使用预扭曲配件。预扭曲配件是架空通信线路配件的一个分支,它由多个单股螺旋铝包钢线或预先分组的镀锌钢丝组成。其设计原理类似于弹簧的设计原理,其特点是当拉伸拉力时螺旋槽拉直,内腔在相互挤压时收缩,从而增加夹持力(摩擦力)架空电缆。在弹性变形的范围内,弹簧通过力拉伸并且弹簧节距被拉长。当体积恒定时,外径减小。当保持力大于拉力时,弹簧随着待夹持物体的伸长而伸长,并且整体不产生相对滑动,从而实现两个力的平衡,从而收紧物体。在弹簧的长期张力期间,由于其仍处于弹性变形范围内,因此钢丝随时间不会发生蠕变或塑性变形。当预绞合线缠绕在光缆上时,形成管状腔,腔的内径略小于光缆的外径。同时,腔体的内壁覆盖有一层粘胶碳化硅,用于增加预绞合线与电缆表面之间的摩擦。当电缆受到应力时,预绞合线会紧紧地“夹住”电缆。当光缆的力连续增大时,预绞合线的内螺纹进一步与光缆表面紧密结合,预绞线越紧,光学保持力越小电缆是。
国内电力部门在使用ADSS时首先接受了预扭曲配件,显示出非常明显的优势,因此后来的OPGW和OPPC也得到了扩展。预扭配件的主要应用特点是:
(1)抗拉预扭曲夹具有很强的抗拉强度,其设计强度一般不小于电缆的95%来计算断裂力:
(2)光缆夹具的应力分布均匀,不会损坏光缆:
(3)安装简单,施工方便,施工时间大大缩短,无需塔架专用工具即可自行完成安装:
(4)材料一般由铝包钢线或镀锌钢丝制成,具有良好的耐腐蚀性。 1.2主要类型和技术要求1.2.1拉伸配件
在预扭配件的设计中,钣金夹具的设计占主导地位。拉伸金属板主要用于拉伸塔,角塔和终端塔中的电缆的安装,并承受电缆的所有拉力。拉伸金属配件的示意图如图1所示。钣金配件的技术要求主要是:
(1)预绞线的有效长度不应小于5个节距;
(2)当电缆达到规定的最大工作张力(40%RTS)时,配件不应对电缆造成任何损坏,并且不应影响光信号的传输:
(3)线夹失效载荷不得小于电缆额定断裂力的95%。 1.2.2悬垂配件
悬挂配件主要用于线性塔架上光缆的悬挂和支撑。它承受电缆(冰雪)的自重并分散径向压应力,以保护电缆免受电缆弯曲半径和应力集中的异常。