ADSS光纜結構設計與施工問題的探討

　　引言

　　全介質自承式ADSS光纜以其自重輕、抗干擾、防雷擊等特點，已廣泛應用于我國的電力通信，為我國的電力通信承載著半壁江山。由于我國地大物博，大江南北，崇山峻嶺，地形地貌，十分復雜，特別是在部分高山地區，亂石磷列，施工環境極差。同時由于ADSS光纜的結構和使用特性，它的施工方法和要求明顯不同于普通光纜。如果按常規方法進行結構設計和施工，很容易造成意外故障，目前在行業內普遍存在著由于施工不當或設計缺陷，造成光纜施工后的意外故障，有可能造成斷纖或高衰耗點，廠家與工程隊意見不一，責任不清，類似于這些情況，都是廠家包攬責任、背黑鍋。因此，共同加強這方面的研究，避免在工程施工中出現故障，十分重要。以下是我們在結構改進和施工方法方面進行的一些研究和探討 ，找到了一些規律和措施，供同行們參考。

　　1、光纜結構與工藝方法

　　大家都知道，光纜結構的設計，直接關系到光纜的結構成本和光纜的使用性能，合理的結構設計，會帶來兩方面的好處。達到最優化的性能指標和最優良的結構成本是大家共同追求的目標。

　　通常ADSS光纜的結構分為層絞式和中心束管式兩種，而且層絞式偏多，結構如圖一所示：

　　從圖中我們可以看出，層絞式ADSS的特征是具有一根FRP中心加強件，它主要是起中心支撐作用，也有的人稱之為中心防折棒，束管式則沒有。而對于中心FRP尺寸的確定，相對來講是稍大一點好，但考慮到成本的因素，也不是越大就越好，這里要有個度。對于通常的層絞式結構，一般的都采用1+6結構，在光纜芯數不是太多的情況下，也有采用1+5結構的。從理論上來講，在結構芯數滿足的情況下，采用1+5的結構，成本會降低一點，但如是同樣的管徑，中心FRP的直徑只有1+6結構的70%多一點，做起來的纜會更軟，纜的彎曲強度較差，會增加施工時的難度。如果采用1+6的結構，在不增加纜徑的情況下，就必須減少管徑，這又會給工藝上帶來困難，因為要保證光纜有足夠的余長，必要的管徑是不能小的，因此，取值一定要適中。通過對不同工藝結構的樣品的試驗結果的對比分析，如采用φ2.2的管，1+5結構，和采用φ2.0的管，1+6結構成本相似，但這種1+6的結構，中心FRP相對較粗，會增加纜的剛性，使光纜的性能更可靠，安全性更強，結構的圓整性更好。對這種結構的選擇和每管中光纖芯數的選擇，這就要看各家的工藝水平。通常情況下大芯數大檔距最好還是采用層絞式，這種結構余長也相對可以做得大些，目前也是主流結構，干線上使用最合適。

　　對于中心管式ADSS光纜，結構成本相對較低，屬于經濟型結構，纜的外徑也相對偏小，自重也輕，也有利于減小風載和冰載。但由于缺少中心防折棒，光纜會顯得比較軟，特別是在安裝金具時，一定要注意操作方法，否則會損傷光纜。這里提醒一點，生產這種中心管式ADSS光纜，生產時一定要注意生產過程的控制，一是余長，二是光纜護套的工藝。通常情況下，這種結構在小跨越或小承載力條件下使用，是一種既經濟又實用的選擇。光纜芯數可以做到48芯，從光纖到成品可以一次完成。農網改造是一個最佳的選擇。

　　2、施工方法

　　對ADSS光纜正規的施工方法必須是采用張力法放線，但也有的施工單位，由于缺少專用施工設備，采用人工牽引放線，施工隱患很大，原因是眾多的人，由于用力不均，會使光纜在不恒定的張力條件下布放，光纜局部的受力應變量不一致，余長變化也就不一樣，對光纜會帶來長期的隱患。如果是人工敷設，一定要注意受力的均勻性。機械放線的最大優點是張力恒定，纜的應變量始終是在一個穩定的范圍內。而且由于張力的可控性，對不同規格的纜，采取不同的放線張力，以確保施工質量滿足設計要求。圖二是常規的施工設備工藝原理簡圖。

　　其中牽引機有牽引輪型和卷盤型兩種，通常情況下都采用牽引輪型。對牽引輪的要求，牽引輪的最小外徑至少應是光纜外徑的70倍，盡可能的大一些，牽引輪的槽中建議應有一層彈性橡膠作為緩沖，以避免刮傷光纜。在放線過程中，牽引和制動系統應平滑的運作，以防止對光纜造成任何突然的拉動或撞擊，這些系統應能隨時調整并能穩定地維持固定的張力和放線速度，張力機和放線機上，應有張力顯示和限制裝置，張力機和放線機在根據張力放線的要求及所安裝的光纜重量和跨距來決定，張力機的拖輪上應有制動裝置，可使光纜在各種牽引速度下都能維持特定的張力值，張力機和放線機都應有靈活的制動機構使得在放線暫停時，光纜上仍維持張力不變，最好是采用自動保護型的裝置。

　　對于滑輪的直徑，也要有所要求，通常是要求骨輪直徑是光纜直徑的40倍或更多些?；啿鄣淖钚“霃綉恍∮诶|徑的55%，深度不大于纜徑的25%。

　　在個別施工中我們還發現過不正當的緊線方法和緊線裝置損壞光纜的事件。緊線的目的是進行光纜弧垂和張力調節，不能因為緊線器的原因損壞光纜，要求緊線器所能承受的張力應大于光纜的最大牽引張力。

　　在安裝金具時，也極容易造成對光纜的損傷。因此在安裝金具時，特別是預絞絲式金具，一定要采用預絞式專用安裝金具，禁止使用螺絲刀等類似工具。由于不正確的操作，有的會在金具處使光纖折斷或出現高損耗點，有時則導致光纜表面粗糙，加之金具端，很容易誘發光纜的電腐蝕。這都是非常嚴重的問題，一定要引起施工人員和督導、監理人員的高度重視。

　　施工的放線速度的控制，也是一個重要參數，正常條件下放線的速度不得高于30米/分。在每個桿塔上都必須有人監護。

　　由于ADSS光纜不同于普通纜，纜的抗折性能不是很好，因此在施工過程中要切防光纜被折，折后的現象通常是FRP被折斷，松套管被折傷，用OTDR測試光纖會有高衰耗區或高衰耗點，由于護套材料的韌性特征，護套表面也不會有太大的傷痕。更嚴重的會使FRP戳破松套管而損傷光纖，出現斷纖現象。

　　這些都是由于不正當的施工所造成的。作為業主和光纜廠家，都必須加強對施工現場的督導和監護。在很多現場我們發現不少施工隊，由于對ADSS光纜的知識不是十分了解，缺少ADSS光纜的施工經驗，有時會拿電纜的施工經驗來布放光纜；有的也缺少這方面的資質，東拉西湊幾個民工，胡胡弄弄；有的設備不齊全，土法上馬，作業不規范。這些都給光纜的安全布放帶來了風險。

　　不合理的結構設計和不規范的作業，都是造成施工后光纜異?，F象的根源。作為我們光纜廠家，首先應從結構設計上入手，不同的敷設環境、氣象條件、荷載大小，設計的方法理應有所區別。在工程方面，作為光纜廠家，必須加強工程的督導，避免和預防異?，F象的發生。

　　3、常見的事故現象及預防方法

　　3．1 外表損傷

　　由于有些光纜線路是經過丘陵或山區，亂石嶙嶙，棘草叢生，光纜很容易在雜樹上或亂石上磨擦，極容易擦傷，或受到彎折，特別是光纜護套被磨損，表面不光滑，在使用時由于灰塵和鹽性環境，極易發生電腐蝕，對使用壽命造成極大危害。施工時一定要有多人監護，牽引前要仔細檢查準備工作。

　　3． 2 光纖和高損耗點

　　斷纖和高損耗點的現象都是由于在施工放線過程中造成的局部受力，在布放過程中，光纜的跳輪，速度不均勻，受力不恒定，轉角導輪直徑，還有光纜的打圈等現象，都會造成，有時會發現將中心FRP折斷，由于中心FRP是非金屬材料，光纜在受到拉伸后再回縮，斷開處會錯位，斷頭FRP就會戮傷光纖松套管，以至傷到光纖，輕者造成高損耗點，重者會發生斷纖。這種現象也是比較常發生的故障，不少人會認為是光纜的質量問題，其實是由于施工中意外造成的。因此施工時的恒張力控制很重要，而且要勻速。

　　3．3 張端斷纖故障

　　耐張端的斷纖故障也是比較頻繁發生的意外之一，時常發生在耐張金具（預絞絲）附近，距離金具端1米以內，也有在金具后面從塔上引下的部分，前者往往是由于在上預絞絲金具的時候，人為操作不當造成，后者往往是由于地形不方便，在緊線時牽引端角度太小，或者與塔（桿）發生短時間的特小的受力彎曲半徑，使光纜局部受力造成。在施工時應注意牽引的方向要與光纜的方向一致，讓光纜直線受力。

　　由于光纜護套材料和受力元件都是具有很好的彈性性能，往往在光纜受到短時間的力作用后，護套表面不會出現明顯的傷痕，而里面的光纖元件已受力受損，這種時候大部分人會認為是光纜本身的質量問題，會造成問題的判斷誤區。希望能給分析處理這類現象問題的時候一個判別。

　　對光纜施工的任何一方，施工方也好，業主也好，光纜廠家也好，都不希望發生意外，只要在施工中加強防范，注意施工方法，關注每一個細節，避免異?，F象的發生。對施工前的盤測，施工中的督導，一切按程序進行，減少失誤。

　　4．結束語

　　ADSS光纜由于其使用環境和自身特性，在市場前景上不容樂觀，特別是在鹽堿地區，高場強的環境下使用，電腐蝕現象比較嚴重，這是它的弱點，但在其他一些空氣環境比較好的地區，電壓等級又不是太高的場合使用，還是具有其優勢的，隨著光纖光纜價格的降低，工藝的不斷成熟和完善，光纜的性能地得到進一步提高，對光纜的結構與使用環境進行有機結合，避免施工中的不規范行為，經濟型的ADSS光纜的還是有一定的市場空間的。