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        光纜終端接續(xù)保護(hù)卡具的研制及應(yīng)用

        2021-07-16 09:13:46李國(guó)良楊潤(rùn)平高志華蘇潤(rùn)梅
        內(nèi)蒙古電力技術(shù) 2021年3期
        關(guān)鍵詞:卡座卡具光纜

        李國(guó)良,楊潤(rùn)平,高志華,蘇潤(rùn)梅

        (內(nèi)蒙古超高壓供電局,呼和浩特 010080)

        0 引言

        通過(guò)對(duì)內(nèi)蒙古超高壓供電局2018—2019年光纜運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)光纜接續(xù)使光纖脫落、斷裂故障占光纜運(yùn)行故障總數(shù)約40%。內(nèi)蒙古超高壓供電局維護(hù)的500 kV線路OPGW(負(fù)荷架空地線)光纜線路總長(zhǎng)為4 190.5 km,按照光纜架設(shè)最大中繼距離要求5 km一個(gè)接續(xù)點(diǎn)估算,約有840個(gè)光纜接續(xù)點(diǎn),500 kV變電站內(nèi)有106條500 kV線路和148條220 kV線路OPGW光纜接入接續(xù)點(diǎn),合計(jì)約1100個(gè)光纜接續(xù)點(diǎn)[1]。當(dāng)前變電站OPGW光纜引下線接續(xù)處或輸電線路OPGW光纜接續(xù)處承受光纜接續(xù)盒、余纜架及光纜的質(zhì)量,在惡劣天氣或外力作用下,光纜接續(xù)處存在光纖脫落、斷裂的風(fēng)險(xiǎn)[2-4]。內(nèi)蒙古電網(wǎng)光纜線路年運(yùn)行率指標(biāo)為99.90%,提高光纜線路運(yùn)行率成為光纜運(yùn)行維護(hù)工作中急需解決的問(wèn)題[5-6]。為此,內(nèi)蒙古超高壓供電局研制了光纜終端接續(xù)保護(hù)卡具,通過(guò)加強(qiáng)光纜接續(xù)盒處光纜的支撐力,從根本上解決光纜接續(xù)處承載力小的問(wèn)題,從而降低光纜接續(xù)的故障率。

        1 光纜終端接續(xù)保護(hù)卡具設(shè)計(jì)

        光纜終端接續(xù)保護(hù)卡具分成3個(gè)部分(見(jiàn)圖1):桿塔固定部分、構(gòu)件連接部分及光纜緊固部分,從經(jīng)濟(jì)性、施工難度、絕緣性能、工藝等方面進(jìn)行選材[7-8]。

        圖1 光纜終端接續(xù)保護(hù)卡具結(jié)構(gòu)示意圖

        1.1 桿塔固定部分

        對(duì)強(qiáng)力卡式實(shí)心抱箍、U形抱箍、全鋼美式抱箍3種固定方法,分別從施工難度、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行綜合對(duì)比,如表1所示。通過(guò)對(duì)比分析,全鋼美式抱箍耐腐蝕、可自由調(diào)節(jié)長(zhǎng)度、受力均勻、安裝及維護(hù)便捷、性?xún)r(jià)比高[9];U形抱箍連接牢靠,但質(zhì)量較大,不方便調(diào)節(jié)長(zhǎng)度,施工難度較大,且價(jià)格昂貴;強(qiáng)力卡式實(shí)心抱箍不易斷裂,不可自由調(diào)節(jié)長(zhǎng)度,雖承力大,但價(jià)格較高。因此,桿塔固定部分最終選擇了全鋼美式抱箍。

        表1 桿塔固定部分工藝選型

        1.2 構(gòu)件連接部分

        構(gòu)件連接部分?jǐn)M采用不銹鋼單孔和雙孔卡座兩種方案,從桿塔固定部分、光纜緊固部分連接可靠性和光纜緊固部分穩(wěn)定性方面進(jìn)行了綜合對(duì)比,如表2所示。通過(guò)對(duì)比分析,采用不銹鋼雙孔卡座,配套使用長(zhǎng)度為10 cm連接螺紋桿,能夠保證螺紋桿頂端在400 N外力下,螺紋桿偏移角度<5°,穩(wěn)定性好。采用不銹鋼單孔卡座,配套使用長(zhǎng)度≤8 cm的螺紋桿,能夠保證螺紋桿頂端在400 N外力下螺紋桿偏移角度<5°;光纜接續(xù)處到架構(gòu)固定卡座距離為8~10 cm,所以應(yīng)選擇裝置的螺紋桿需長(zhǎng)度≥10 cm。但經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢測(cè),螺紋桿長(zhǎng)度≥10 cm時(shí),在400 N的外力作用下螺紋桿偏移角度>5°,穩(wěn)定性差。因此,在構(gòu)件連接部分,選擇不銹鋼雙孔卡座。

        表2 構(gòu)件連接部分工藝選型

        1.3 光纜緊固部分

        光纜緊固部分按照所需材質(zhì)提出了不銹鋼+絕緣、絕緣橡膠線夾(內(nèi)含鋼支撐)兩種方案。并從光纜固定和絕緣性能兩方面對(duì)方案進(jìn)行了綜合對(duì)比,如表3所示。分析發(fā)現(xiàn),不銹鋼+絕緣能有效固定光纜,但材質(zhì)硬度較大,容易與OPGW光纜接觸部分磨損,造成絕緣材料破損,引起OPGW光纜多點(diǎn)接地[10-11]。因此,選擇絕緣橡膠線夾(內(nèi)含鋼支撐)作為光纜緊固部分的材質(zhì)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘查,光纜接續(xù)處出線OPGW光纜與導(dǎo)引纜間距在6.5~7.5 cm,故采用絕緣橡膠線夾孔徑間距7 cm;常規(guī)應(yīng)用的OPGW光纜線直徑為12 mm、導(dǎo)引纜線直徑為10 mm,為有效固定光纜,設(shè)計(jì)絕緣橡膠線夾的孔徑為8 mm。

        表3 光纜緊固部分工藝選型

        2 卡具應(yīng)用

        現(xiàn)場(chǎng)對(duì)安裝完畢的保護(hù)卡具施加784 kN的拉力,進(jìn)行10次拉斷試驗(yàn),保護(hù)卡具未脫落和損壞。2019年9月,分別在野外輸電線路上選擇了30處接續(xù)點(diǎn),在500 kV變電站內(nèi)選擇了20處接續(xù)點(diǎn),共計(jì)50處接續(xù)點(diǎn)進(jìn)行安裝實(shí)施,見(jiàn)圖2。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用,該保護(hù)卡具對(duì)光纜接續(xù)處起到了良好的固定作用,未發(fā)生由于光纜接續(xù)處光纖脫落、斷裂而引發(fā)的光傳輸通道故障。

        圖2 卡具安裝效果

        3 結(jié)束語(yǔ)

        光纜終端接續(xù)保護(hù)卡具填補(bǔ)了該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)空白[12],能夠?yàn)楣饫|接續(xù)處提供額外的承力裝置,消除了光纜接續(xù)處脫落、斷裂的隱患,避免了由于光纜接續(xù)故障造成光通道業(yè)務(wù)中斷故障的發(fā)生。

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