基于接地漏電流的ADSS光纜電腐蝕模型試驗分析

鄭萬立

【摘要】 通過接地漏電流模型對ADSS光纜電腐蝕特征和防護措施進行分析，并通過電力桿路上12個月的測試，對比各種防電腐蝕措施的實效。

【關鍵字】 ADSS光纜 電腐蝕 接地漏電流 絕緣子 防電暈圈

一、前言

ADSS光纜以成本低，絕緣性能好，架設安全方便，可利用原有電力桿塔的優勢，在電力通信系統中得到廣泛應用。ADSS光纜因電腐蝕而斷裂的情況時有發生，不僅造成業務中斷，而且跨越高速公路、鐵路的ADSS光纜發生中斷還可能引起難以預料的次生事故。

二、電腐蝕發生的原理

在工作時受到張力的ADSS光纜處于導線周圍空間存在的強大電磁場中，光纜對導線和大地之間的電容耦合使之處于一個空間電位的位置。在空間電位的作用下， 潮濕或污穢（不可避免）的光纜表面對接地的金具產生一個接地漏電流并發熱，熱量使光纜表面水份蒸發，隨機（不可控）地形成干燥帶，阻斷了表面漏電流。當干燥帶兩端的電位足夠高時就產生了放電形成電弧（稱為“干帶電弧”）[1]。

電腐蝕的現象主要包含三種基本模式，分別為擊穿、電痕和腐蝕[2]。ADSS光纜電腐蝕的三種模式中ADSS光纜上的漏電流均起到直接作用。

三、接地漏電流模型對電腐蝕特點的分析

如圖，從懸掛在一側鐵塔上ADSS光纜來分析。

ADSS光纜上任意一點A，A點的空間電位高于B點（絞絲末端），將A視為一個電源點，則A點產生的漏電流為：

其中，l 為絞絲末端（零電位點）到A點的距離。

u（l） 為A點的空間電位；

r 為單位長度下光纜的阻抗。

通過光纜上C點的漏電流可視為，C點右側所有電源電位漏電流之和。

其中，L為該檔光纜的總長。

在不考慮光纜靠近金具端空間電位變化較大的區域，由于光纜與導線平行架設，u（l）=u基本保持不變。

ln（lc））由此可見，光纜上各點通過的漏電流并不一致，當距離絞絲末端越近，漏電流越大。雖然在光纜靠近金具端空間電位急劇減小，但仍不影響該模型中，漏電流的在靠近絞絲端的集聚效應。根據相關資料，漏電流超過0.3mA時，則可能產生電弧，對光纜造成腐蝕[3]。在實際運維中，電腐蝕僅發生在距絞絲末端0-50cm處，其他區域由于漏電流集聚較小，不能產生電弧。目前業界防止電腐蝕主要技術手段有：1、在絞絲末端安裝防電暈圈，防止尖端電暈。2、加裝護套。在光纜靠近絞絲末端加裝護套。防止直接腐蝕光纜。3、采用能承受12kV空間電位的AT護套光纜。4、降低光纜掛點。5、在光纜金具與鐵塔間加裝絕緣措施。主要采用：在夾具與鐵塔間加裝絕緣襯墊，在U型環與絞絲間加裝絕緣子串，使絞絲不接地，最大限度降低漏電流。對以上幾種方法的實際使用效果進行驗證。試驗時間：2013年10月——2014年10月。試驗地點：這幾檔頻繁發生電腐蝕的桿塔。

試驗方法：選擇4個頻繁發生電腐蝕的位置，在已有光纜上分別加裝防電腐蝕措施，在桿塔對稱位置，架設ADSS光纜不增加防電腐蝕措施，作為對比。每2個月登塔對光纜情況進行檢查。結果如下：安裝防電暈圈現場，電暈圈保護區域無電痕，電腐蝕前移至電暈圈前端，防電腐蝕能力30cm直徑電暈圈優于15cm電暈圈；加裝絕緣子和降低金具掛點，未發現電痕，能有效防止電腐蝕；在夾具與鐵塔間增加絕緣襯墊的方式，在下雨情況下不能有效做到絕緣，仍發生電腐蝕；在金具加裝光纜末端護套施工比較困難，很難做到護套與光纜間的可靠密封，護套與光纜間間隙進入并保有水分后反而加快電腐蝕。

四、結 論

通過試驗可以看出，從采用加裝絕緣子的方式防止電腐蝕效果明顯優于其他方式。在抑制漏電流的方式中，降低光纜在減低掛點或選擇空間電位較低的掛點，雖能有效防止電腐蝕，但在實際光纜施工中，難以有效測量空間電位，光纜掛點高度也受到光纜對地距離、允許張力、跨越距離的限制，難以實際應用；安裝絕緣子串的方式，由于絕緣子串在電力系統中應用廣泛，成本較低，施工方便，是最有效防電腐蝕的方式。

參 考 文 獻

[1]李均華 孫政立.ADSS光纜電腐蝕及掛點設計探討.網絡電信.28-29

[2]黃俊華.ADSS光纜的電腐蝕故障和控制.電力系統通訊.20-24

[3]王永超，年玉桂，蔡棟棟.ADSS光纜電腐蝕分析[J].科技信息，2009，（9）：749-750.