输电线架空光缆-ADSS(全介质自承式)光缆过滑轮试验检测
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发布时间:2026-06-15 12:42:47 更新时间:2026-06-14 12:42:48
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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随着电力通信网的快速发展,全介质自承式光缆(ADSS)因其独特的全介质特性、抗电磁干扰能力强以及无需架设额外承力杆塔等优势,在电力输电线路中得到了广泛应用。然而,ADSS光缆通常架设在高压输电线路的杆塔上,长期处于复杂的气象条件和强电场环境中,其安装过程更是面临着严峻的挑战。在光缆展放过程中,光缆需要多次通过滑轮,这一过程极易对光缆外护套及内部纤芯造成机械损伤。因此,开展ADSS光缆过滑轮试验检测,对于保障电力通信工程的质量与安全具有至关重要的意义。
ADSS光缆过滑轮试验检测的核心对象是ADSS光缆成品及其配套的金具、滑轮组合系统。作为检测行业的重要机械性能测试项目,该试验旨在模拟ADSS光缆在实际施工架设过程中,经过滑轮导向、牵引通过杆塔时的受力状态。
在实际工程应用中,ADSS光缆的架设通常采用张力放线法。光缆在牵引绳的拖动下,以一定的包络角通过悬挂在杆塔上的滑轮。这一过程中,光缆不仅承受巨大的轴向拉伸力,还同时承受弯曲应力和与滑轮接触面的压应力。如果光缆的结构设计不合理或材料性能不达标,极易导致外护套磨损、甚至内部光纤受力断裂,从而造成通信隐患。
开展此项检测的主要目的,在于验证光缆在规定的张力负荷和弯曲半径下,多次反复通过滑轮后的结构完整性。具体而言,检测需确认光缆外护套是否出现裂纹、划痕等肉眼可见的机械损伤,同时通过监测光纤附加衰减的变化,评估内部光纤在动态弯曲和拉伸耦合作用下的受力情况。这不仅是对光缆产品质量的把关,更是对施工工艺可行性的预演,确保光缆在安装过程中“零损伤”入网。
ADSS光缆过滑轮试验检测是一项综合性测试,涵盖了外观检查、机械性能监测以及光学性能测量等多个维度。依据相关国家标准及电力行业标准,核心检测项目主要包括以下几个方面:
首先是光缆外观检查。这是最直观的检测项目。在试验完成后,检测人员需仔细检查光缆外护套表面是否存在磨损、压痕、裂纹或变形等情况。特别是对于ADSS光缆常用的耐电痕护套材料,其表面质量直接关系到光缆在高压环境下的抗腐蚀能力,任何细微的损伤都可能成为电腐蚀的起始点。
其次是光纤附加衰减测试。这是判断光缆内部光纤是否受损的关键指标。在试验过程中,检测人员需使用光功率计或光时域反射仪(OTDR),实时监测光纤传输性能的变化。通常要求在光缆通过滑轮的过程中以及试验结束后,光纤的附加衰减值需控制在极小的范围内(如不大于0.03dB或0.05dB),且试验结束后无残余附加衰减。如果衰减超标,说明光缆内部结构发生了不可逆的位移或光纤受到了过度拉伸。
再次是拉伸负荷与张力控制。试验需设定特定的张力负载,通常模拟光缆最大安装张力或特定比例的断裂强度。检测光缆在该张力下是否能顺利通过滑轮,且不发生跳槽、卡阻等现象。同时,还需监测光缆在滑轮处的压扁力,防止因局部压力过大导致光缆截面变形。
最后是滑轮参数验证。虽然检测对象侧重于光缆,但滑轮的槽底直径、槽形结构、材质硬度等参数也是影响试验结果的重要因素。检测过程也包含了对滑轮与光缆匹配性的验证,确保使用的放线滑轮符合相关技术规范,避免因滑轮选型不当对光缆造成次生伤害。
为了确保检测数据的准确性和可重复性,ADSS光缆过滑轮试验必须在专业的力学试验室进行,并严格遵循标准化的操作流程。整个检测过程可细分为样品制备、设备安装、参数设定、循环操作与数据记录五个阶段。
在样品制备阶段,需从待测光缆盘中截取一定长度的光缆样品,通常长度需满足跨越试验跨距的要求,并确保样品两端封装完好,防止芳纶纱吸潮或松散。随后,将样品光缆两端安装合适的牵引金具和网套,以保证受力均匀。
在设备安装与参数设定环节,试验系统通常由拉伸试验机、转向滑轮组、光纤监测仪器组成。检测人员需根据光缆外径选择合适的滑轮,并按照预设的包络角布置滑轮位置。包络角是光缆进出滑轮的夹角,直接决定了光缆在滑轮上的弯曲程度。常见的试验条件包括特定的通过次数(如多次往返)、特定的张力值(如15%或25%的额定拉断力RTS)。在光缆中融合一根或多根监测光纤,并将其连接至稳定的光源和光功率计,以此建立光学监测回路。
试验正式开始后,光缆在牵引系统的驱动下,以恒定的速度通过滑轮。检测人员需密切观察张力变化和光功率变化。通常,光缆通过滑轮时,弯曲侧的光纤会承受拉伸应力,而另一侧则承受压缩应力,这种复杂的受力状态会导致光功率出现瞬时的波动。通过记录这些波动曲线,可以分析光缆内部结构的稳定性。
完成规定的往返次数后,停止拉伸,将光缆卸载并静置一段时间,使其结构弹性恢复。随后进行最终检测,再次测量光纤衰减,并对光缆表面进行全方位的目视检查。若光缆护套无损伤,且光纤衰减增量满足标准要求,则判定该样品通过了过滑轮试验。
ADSS光缆过滑轮试验检测并非仅仅是一项常规的型式试验,它在电力通信工程的全生命周期中扮演着多重角色,具有极高的工程应用价值。
首先,在光缆新产品研发与定型阶段,该试验是验证设计可靠性的必由之路。研发人员通过调整芳纶纱的绕包节距、护套材料配方以及光缆整体结构,利用过滑轮试验来筛选最优方案。例如,不同模量的芳纶纱对弯曲刚度的贡献不同,通过试验可以找到既能满足跨度要求又能保证施工通过性的最佳平衡点。
其次,在工程招投标与进场验收环节,该试验是评判供应商产品质量的重要依据。对于地形复杂的山区线路或大跨越路段,光缆在施工中经过滑轮的次数多、角度大、张力高。采购方往往要求供应商提供权威机构出具的过滑轮试验报告,证明其产品能够适应恶劣的施工条件。在某些重点工程中,甚至要求进行现场见证试验,确保送检样品与供货产品的一致性。
此外,在施工方案优化方面,该试验数据能为现场作业提供指导。通过试验确定的“安全通过滑轮次数”和“最大允许张力”,可以直接转化为施工组织设计中的技术条款。例如,如果试验表明某型号光缆在通过滑轮30次后性能下降,那么施工现场就需严格控制中间接头盒的数量和放线区段的长度,避免光缆过度磨损。
对于老旧线路改造项目,ADSS光缆往往需要在原有杆塔上加挂。由于老旧杆塔结构限制,滑轮挂点位置可能不够理想,导致光缆过滑轮角度过大。通过模拟实际工况的过滑轮试验,可以提前预判风险,指导施工单位调整滑轮悬挂方式或选用特殊规格的滑轮,从而规避工程风险。
在大量的ADSS光缆过滑轮试验检测实践中,检测人员经常会遇到一些典型的质量问题。深入分析这些问题及其成因,有助于生产企业和施工单位改进工艺、规避风险。
最常见的问题是光缆护套磨损严重。这通常表现为护套表面出现明显的划痕、甚至露出内部的芳纶纱或光纤单元。造成这一现象的原因可能是多方面的:一是光缆护套材料耐磨性不足,部分厂家为了降低成本,使用了回料或性能较差的聚乙烯材料;二是滑轮槽表面不光滑或存在毛刺,对光缆产生切割作用;三是试验张力过大,导致光缆与滑轮间的正压力超过了护套的承受极限。
其次是光纤附加衰减超标。在试验过程中,有时会出现光功率计读数剧烈波动或试验后无法恢复的情况。这往往意味着光缆内部结构发生了破坏。例如,芳纶纱绕包工艺不稳定,导致在弯曲受力时芳纶纱发生滑移,无法有效分担张力,使得光纤单元直接承受了拉伸力;或者是松套管内的余长设计不合理,在弯曲状态下光纤被拉伸至极限,产生微弯损耗。
另一种典型的失效形式是光缆结构变形。部分光缆在通过滑轮后,截面由圆形变为椭圆形,或者外径发生不可逆的缩小。这通常是因为光缆内部填充材料不足或护套壁厚不均,导致光缆径向抗压能力不足。这种变形不仅会增加光纤受力风险,还会导致后续安装预绞丝金具时贴合度下降,影响长期安全。
此外,“鸟笼”现象也是检测中需警惕的问题。即光缆端头或中间某处护套鼓起,内部元件松散。这通常是由于光缆各组件的绞合节距配合不当,在反向扭转或过滑轮时,各组件受力不一致导致的结构松散。一旦出现鸟笼现象,该段光缆必须切除,严重影响工程进度。
ADSS光缆作为电力通信网的重要组成部分,其质量与安装可靠性直接关系到电网调度自动化、继电保护及行政电话等业务的畅通。过滑轮试验检测作为模拟光缆“出生入网”第一道关卡的关键手段,能够有效暴露光缆在结构设计、材料选择及生产工艺上的缺陷。
对于检测机构而言,应不断提升检测技术水平,精确模拟各种复杂的施工工况,为客户提供真实、客观、科学的
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