導(dǎo)語：ADSS光纜電腐蝕探索一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

adss光纜是一種全絕緣介質(zhì)的自承式架空光纜。由于ADSS光纜諸多的優(yōu)點(diǎn)，近年來，威海供電公司大力推廣使用此類光纜，并大多安裝在原有的220千伏線路電力桿塔上，隨著光纜運(yùn)行時(shí)間的推移，其自身的缺陷也逐步地暴露出來，近幾年發(fā)生了多起ADSS光纜故障，影響了通信網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行，從而影響電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。

一、故障原因分析

我們對(duì)2003年10月至2005年10月的故障記錄進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，共發(fā)生14次光纜故障，全部發(fā)生在220千伏線路上，且大部分故障都發(fā)生在多霧多雪等空氣濕度比較大的惡劣氣侯下。此種氣候，故障處理工作人員會(huì)面臨重重困難，一是交通不便，其次是高空帶電作業(yè)，有時(shí)高空作業(yè)無法進(jìn)行，只能等。這會(huì)耗費(fèi)大量的人力、物力，而且拖延了處理故障時(shí)間，為此，我們迫切需要解決此問題。圖1至圖3為這些故障的典型照片。

圖1

從圖1中光纜表面出現(xiàn)的螺旋狀痕跡是防振鞭剝離后的真實(shí)寫照。從圖中可以看出光纜護(hù)套出現(xiàn)深深的印痕，現(xiàn)場可清晰看出防振鞭與光纜接觸部位的邊緣護(hù)套有發(fā)白現(xiàn)象（炭化），除與防振鞭接觸部位外，光纜表面完好，防振鞭表面有輕微龜裂。

圖2

從圖2可以看出光纜外護(hù)套被燒毀露出了芳綸紗，從現(xiàn)場可見內(nèi)護(hù)套表面有破洞，中心FRP被拉斷，防振鞭表面特別是斷頭附近龜裂嚴(yán)重，裂紋分布不均，拉斷的芳綸紗有被燒的痕跡。

圖3中螺旋狀物為防振鞭。從圖可以看出防振鞭與光纜接觸部位護(hù)套有類似于被烙鐵碰過的熔化現(xiàn)象，并露出芳綸紗。防振鞭表面出現(xiàn)裂紋，分布不均勻，在現(xiàn)場可以看出，兩端部位較中間部位嚴(yán)重。

從故障現(xiàn)場及照片可知，防振鞭表面有明顯的“電樹枝”現(xiàn)象，而且分布是不規(guī)則和不均勻的，但除與防振鞭接觸部位外，光纜表面沒有樹枝痕跡，也就是說光纜故障發(fā)生是局限在金具與防振鞭之間的區(qū)域，腐蝕痕跡沿防振鞭呈螺旋狀，距離金具端明顯，遠(yuǎn)離金具端則不明顯，甚至沒有。腐蝕嚴(yán)重時(shí)還會(huì)燒毀光纜護(hù)套，甚至露出芳綸紗；光纜上半部分和防振鞭的兩端腐蝕現(xiàn)象比較嚴(yán)重。從故障現(xiàn)象上可以基本確定，此類故障主要是電腐蝕所引起，為此，我們來看看電腐蝕產(chǎn)生的機(jī)理。

二、電腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理

影響或產(chǎn)生電腐蝕的原因較多，如：光纜掛點(diǎn)位置、掛點(diǎn)處的場強(qiáng)、光纜材料、防振鞭材料、施工質(zhì)量、環(huán)境、氣候等因素。掛點(diǎn)處的高場強(qiáng)是形成電腐蝕的主要原因。這里主要是解決已投運(yùn)光纜的問題，我們從場強(qiáng)分析進(jìn)行解決。

1、光纜表面接地電流的形成

運(yùn)行中的光纜，處于導(dǎo)線周圍的強(qiáng)大電磁場中，光纜對(duì)導(dǎo)線和大地之間的電容耦合使之處于一個(gè)空間電位的位置。在空間電位的作用下，光纜護(hù)套表面存在感應(yīng)電壓，隨著時(shí)間的推移，光纜表面受污染且又遇潮濕時(shí)，光纜表面形成一電阻層,參見圖4(2)等效電路圖，由圖可知，處于導(dǎo)線和地之間一小段光纜的空間電位是C1和C2兩個(gè)電容的分壓，R為污穢的光纜表面潮濕時(shí)的表面電阻，在感應(yīng)電壓的作用下，通過光纜表面電阻向金具、鐵塔產(chǎn)生接地電流，參見圖4(1)。

2、光纜表面電位變化和接地電流變化關(guān)系

在任意一段擋距內(nèi)光纜表面的電位變化和接地漏電流的變化關(guān)系可以近似地由圖5來表示；電位沿光纜表面走向分布可以近似地由圖6來表示。

圖5中AA1和BB1段由于桿塔、金具接地屏蔽因素的影響，在AA1和BB1的光纜表面承受很小的電位，而在金具的出口附近光纜表面依然承受很高的電位，由此，在金具附近光纜表面形成巨大的電位差，從而在光纜的金具附近產(chǎn)生明顯的對(duì)地漏電流。

圖七可以看出光纜懸掛點(diǎn)距離與電位的分布關(guān)系，距離越遠(yuǎn)，電位越高，但在中間段幾乎是等電位，電位差可以忽略，即漏電流也可以忽略不計(jì)，只是在兩端即金具出口處產(chǎn)生較大的表面漏電流。

3、電腐蝕故障形成的主要因素

在潮濕條件下，強(qiáng)電場會(huì)使光纜表面漏電流增加(0.5-5mA)，使得光纜表面局部受熱，導(dǎo)致光纜表面水分失去，形成干燥帶，阻礙接地電流的繼續(xù)流動(dòng)，當(dāng)干燥帶附近的電荷積累到一定程度時(shí)，即兩端的場強(qiáng)足夠高，超過介質(zhì)（空氣）的絕緣強(qiáng)度時(shí)，將產(chǎn)生拉弧放電，這就是我們常說的電弧，電弧瞬間溫度可高達(dá)500度甚至更高，電弧現(xiàn)象重復(fù)發(fā)生導(dǎo)致光纜表面熔化形成電灼傷痕跡。一般電痕現(xiàn)實(shí)體現(xiàn)為材料表面的“樹枝化”、灼傷、炭化、熔化等。如圖7所示。由此可知，電腐蝕發(fā)生的基本條件是要有一定的漏電流和足夠高的電位。

一般來講，隨著光纜運(yùn)行時(shí)間的推移，受到各種環(huán)境因素影響（如環(huán)境污染、復(fù)冰復(fù)雪等）及通過護(hù)套的泄漏電流產(chǎn)生的熱量等，使光纜表面聚合物慢慢失去結(jié)合力并最終失效，表現(xiàn)在光纜表面粗糙、護(hù)套減薄致使光纜腐蝕參見圖8，這種腐蝕在光纜壽命期間是正?，F(xiàn)象不會(huì)對(duì)光纜造成故障，但是，在光纜金具出口處，由于存在巨大的電位差，加上粗糙的光纜表面及交變感應(yīng)電壓的影響，就再次為干弧放電創(chuàng)造了條件，形成惡性循環(huán)，從而加劇了放電。以后由于電腐蝕作用的加強(qiáng)加深，在張力的作用下開裂并露出紡綸紗，最終使得光纜材料的物理性能遭到破壞或熔化形成空洞狀，使光纜護(hù)套發(fā)生擊穿，直到維持不了張力的那一刻，造成光纜斷纜故障。

通過以上的分析我們知道電腐蝕現(xiàn)象通常發(fā)生在線路場強(qiáng)分布變化最激烈的光纜表面，即光纜掛點(diǎn)的金具附近，而實(shí)際發(fā)生電腐蝕的部位也與上面的分析相吻合。

三、光纜電腐蝕現(xiàn)象的應(yīng)對(duì)措施

從上面的分析可知，對(duì)已投運(yùn)的光纜，如果能有效阻止光纜表面與金具接合處電弧的產(chǎn)生就有可能減少光纜電腐蝕故障的發(fā)生。

針對(duì)已投運(yùn)的光纜電腐蝕故障現(xiàn)象，通過調(diào)研分析，如果能在光纜表面形成保護(hù)層，防止干燥帶的形成，使光纜表面不易形成污垢，即使有少量的污垢遇到雨水后，污垢能在雨水的沖洗下自行脫落，并具有耐高溫性能和良好的阻燃特性及表面抗紫外線照射能力。防止光纜表面老化，增強(qiáng)光纜護(hù)套表面的絕緣能力，阻止光纜表面與金具接合處電弧的產(chǎn)生，就可以減少ADSS光纜電腐蝕故障。

為此，我們與研制單位合作，由研制單位開發(fā)了FD—X90特種無機(jī)納米新型復(fù)合涂料，這種涂料部分參數(shù)甚至超過了我們提出要求。噴涂后在光纜表面形成一層保護(hù)膜，該保護(hù)膜阻止“干帶電弧”形成的原理如下：

1、保護(hù)膜本身具有良好的防水性，自潔能力強(qiáng)，因此在其表面不易形成污垢；

2、具有極強(qiáng)的附著力，減輕了光纜表面的氧化作用，光纜表面不易形成干燥帶，因此破壞了光纜表面發(fā)生電腐蝕的條件；

3、具有良好的絕緣性能，使得在保護(hù)膜表面承受高電位時(shí)產(chǎn)生的對(duì)地漏電流很微弱，達(dá)不到產(chǎn)生電弧的電流強(qiáng)度，同時(shí)又能將匯聚在保護(hù)膜表面的電能有效的泄放；

4、具有良好的耐高溫性能和阻燃特性，其耐高溫性能可達(dá)1000℃以上，而電弧產(chǎn)生的高溫為500℃左右，故能有效防止電弧高溫對(duì)光纜表面的傷害。

由于是新產(chǎn)品，我們在2005年11月初，分別對(duì)220千伏威鳳線、車文線等400基桿塔上的光纜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，自制了涂刷器械，采用新工藝，將涂料噴涂在最容易發(fā)生電腐蝕區(qū)域的光纜表面以有效抑制電腐蝕故障的發(fā)生。

目前該實(shí)驗(yàn)段光纜運(yùn)行穩(wěn)定可靠。2005年12月份，威海遭受了有氣象資料記錄以來最大的一場強(qiáng)暴風(fēng)雪襲擊，在威鳳線未做實(shí)驗(yàn)的一段線路桿塔處光纜表面發(fā)生嚴(yán)重電腐蝕現(xiàn)象，而上述實(shí)驗(yàn)光纜段卻經(jīng)受住了考驗(yàn)，以往只要遇到惡劣天氣都會(huì)或大或小的出現(xiàn)問題，實(shí)驗(yàn)光纜段到目前為止，未發(fā)生光纜電腐蝕故障，2007年春檢又對(duì)上述實(shí)驗(yàn)光纜段進(jìn)行了登桿巡視檢查，光纜表皮良好，未有電腐蝕跡象，整個(gè)光纜系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，達(dá)到了預(yù)期目的，大大提高了威海供電公司的光纖網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行水平?！?/p>