用于電力系統(tǒng)的架空光纜主要是三維自支撐光纜(ADSS),光學(xué)復(fù)合架空地線(OPGW)和光學(xué)復(fù)合復(fù)合相(OPPC)。電力電纜與通信電纜分離的原因是電力電纜具有獨(dú)特性和獨(dú)立性,特別是使用環(huán)境具有較強(qiáng)的感應(yīng)電源,難以進(jìn)行施工和維護(hù)。雖然越來(lái)越多的電信運(yùn)營(yíng)商正在使用電力塔來(lái)建立ADSS,但他們?nèi)匀恍枰袷仉娏﹄娎|的結(jié)構(gòu)規(guī)范。
1.1設(shè)計(jì)原則和應(yīng)用特點(diǎn)
自支撐電源架空電纜(ADSS和后來(lái)的OPGW和OPPC)使用預(yù)扭曲配件。預(yù)扭曲配件是架空通信線路配件的一個(gè)分支,它由多個(gè)單股螺旋鋁包鋼線或預(yù)先分組的鍍鋅鋼絲組成。其設(shè)計(jì)原理類似于彈簧的設(shè)計(jì)原理,其特點(diǎn)是當(dāng)拉伸拉力時(shí)螺旋槽拉直,內(nèi)腔在相互擠壓時(shí)收縮,從而增加夾持力(摩擦力)架空電纜。在彈性變形的范圍內(nèi),彈簧通過(guò)力拉伸并且彈簧節(jié)距被拉長(zhǎng)。當(dāng)體積恒定時(shí),外徑減小。當(dāng)保持力大于拉力時(shí),彈簧隨著待夾持物體的伸長(zhǎng)而伸長(zhǎng),并且整體不產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)力的平衡,從而收緊物體。在彈簧的長(zhǎng)期張力期間,由于其仍處于彈性變形范圍內(nèi),因此鋼絲隨時(shí)間不會(huì)發(fā)生蠕變或塑性變形。當(dāng)預(yù)絞合線纏繞在光纜上時(shí),形成管狀腔,腔的內(nèi)徑略小于光纜的外徑。同時(shí),腔體的內(nèi)壁覆蓋有一層粘膠碳化硅,用于增加預(yù)絞合線與電纜表面之間的摩擦。當(dāng)電纜受到應(yīng)力時(shí),預(yù)絞合線會(huì)緊緊地“夾住”電纜。當(dāng)光纜的力連續(xù)增大時(shí),預(yù)絞合線的內(nèi)螺紋進(jìn)一步與光纜表面緊密結(jié)合,預(yù)絞線越緊,光學(xué)保持力越小電纜是。
國(guó)內(nèi)電力部門在使用ADSS時(shí)首先接受了預(yù)扭曲配件,顯示出非常明顯的優(yōu)勢(shì),因此后來(lái)的OPGW和OPPC也得到了擴(kuò)展。預(yù)扭配件的主要應(yīng)用特點(diǎn)是:
(1)抗拉預(yù)扭曲夾具有很強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度,其設(shè)計(jì)強(qiáng)度一般不小于電纜的95%來(lái)計(jì)算斷裂力:
(2)光纜夾具的應(yīng)力分布均勻,不會(huì)損壞光纜:
(3)安裝簡(jiǎn)單,施工方便,施工時(shí)間大大縮短,無(wú)需塔架專用工具即可自行完成安裝:
(4)材料一般由鋁包鋼線或鍍鋅鋼絲制成,具有良好的耐腐蝕性。 1.2主要類型和技術(shù)要求1.2.1拉伸配件
在預(yù)扭配件的設(shè)計(jì)中,鈑金夾具的設(shè)計(jì)占主導(dǎo)地位。拉伸金屬板主要用于拉伸塔,角塔和終端塔中的電纜的安裝,并承受電纜的所有拉力。拉伸金屬配件的示意圖如圖1所示。鈑金配件的技術(shù)要求主要是:
(1)預(yù)絞線的有效長(zhǎng)度不應(yīng)小于5個(gè)節(jié)距;
(2)當(dāng)電纜達(dá)到規(guī)定的最大工作張力(40%RTS)時(shí),配件不應(yīng)對(duì)電纜造成任何損壞,并且不應(yīng)影響光信號(hào)的傳輸:
(3)線夾失效載荷不得小于電纜額定斷裂力的95%。 1.2.2懸垂配件
懸掛配件主要用于線性塔架上光纜的懸掛和支撐。它承受電纜(冰雪)的自重并分散徑向壓應(yīng)力,以保護(hù)電纜免受電纜彎曲半徑和應(yīng)力集中的異常。