adss光缆电腐蚀产生的主要因素—干带电弧随着光缆的普遍使用,其自身的缺陷逐步暴露出来,从而制约了其进一步的发展,最为突出的就是电腐蚀现象,主要表现为电痕、腐蚀、击穿,引起此类现象的主要因素是“干带电弧”。
目前全国乃至整个世界都对其开展了相关研究。由于光缆安装后处于高压导线和地线之间,在输电线路的某一档距上,光缆处于高压导线和地线之间,护套表面存在感应电压。在工作时受到张力的ADSS光缆处于导线周围空间存在的强大电磁场中,光缆对导线和大地之间的电容C3耦合使之处于一个空间电位的位置。
设光缆与导线及大地间距不变,光缆表面各个点与接地的金具末端接地漏电流变化很大[3],档距中央的感应电压虽然很•242•第33卷第11期2007年11月高电压技术高,但充电常数很大,充电电流极小,光缆表面无漏电流;随着接近安装在杆塔的金具末端感应电压急剧趋于0,同时接地漏电流变大,在接地的金具末端接地漏电流达到极限值。这一段长度最容易产生电腐蚀及其它情况,所以称这一段长度为“活动长度”。
每一个“活动长度”的光缆表面会出现不同程度的污染和空间悬浮颗粒的堆积,在潮湿的环境下形成电阻层。在外界光照、风等因素及电阻层自身发热的条件下,使光缆表面水份蒸发,湿度变小,电阻层局部断路,随机形成干躁带阻断漏电流。当干躁带两端电位足够高时,就会放电形成电弧。当干躁带附近的感应电场足够强时,电流击穿周围的空气形成对地端点放电电弧,从而形成所谓的“干带电弧”,
干带区间宽度约10mm时产生的电弧最具损伤力。放电电弧产生的高热能可使光缆护套的局部温度>500°C,导致护套表面发生降解,产生漏电起痕,最坏的情况是护套被烧穿, 如此反复放电,放电电弧引起的高能粒子撞击护套等绝缘材料,导致其分子链断裂,失去结合力和其原有特性,使护套材料老化、烧焦形成炭化通道,出现腐蚀电痕。光缆护套材料在电腐蚀的作用下表面变得粗糙,失去憎水性,随着电腐蚀作用的加强,光缆护套出现树状电痕,最后材料机械物理性能到破坏或熔化形成空洞状,暴露出光缆纤芯[6]
。根据苏格兰Hanterstor西海岸的数据:接地漏电流<013mA时不发生电弧。因此013mA被公认是不发生电弧的门槛值;当接地漏电流约015mA时将产生电弧;随着接地漏电流>1mA,电弧随之严重;当接地漏电流更大(>5mA)时,电弧活动将停止,即大电流不产生电弧[7]。除干带电弧外,电腐蚀还与导线和地线的直径、导线的分裂、金具和光缆的风摆、光缆承受的张力等情况有着直接或间接的联系。通过以上分析得到:电腐蚀现象通常发生在线路场强分布变化最迅速处的光缆表面,即光缆铁塔挂点的金具附近,而实际发生电腐蚀的部位也与上面的分析相符合。
