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2007/06/29
作者：何亚丽 董建东
一、引言
ADSS光缆即全介质自承式光缆，其具有重量轻、外径小、安装跨距大、抗雷击、不受电磁干扰、易于敷设等诸多优点，并且可以沿用已有的电力线路，充分利用杆塔资源，大大节约了工程投资费用。因而，近年来倍受电力部门的青睐，在电力系统中越来越多地被广泛使用。
ADSS光缆的设计使用寿命通常在20年以上，而它的使用环境非常苛刻和复杂，首先其与高压线路同塔敷设，长期运行在高压输电线路附近，其周围存在强大的电场，再加之潮气及光缆护套表面的污秽物等在电场的作用下，使ADSS光缆的外护套极易被电蚀而损坏，其不仅要承受以上所述的电腐蚀，而且还要承受各种机械应力（重力、冰雪的负载及风振）、雨淋、环境温度、空气污染、紫外线照射。以上的种种原因，都能造成护套材料的严重损坏，所以，该材料不仅要具有优异的抗电痕性能，同时还应具有优异的耐紫外线照射性、耐环境应力开裂性能及其它机械物理性能。故ADSS光缆用护套材料的选用尤为重要，其耐电痕护套材料的性能优劣直接决定着ADSS光缆的使用寿命。
二、 市场上两种类型耐电痕护套材料的性能对比及选择
根据国家邮电部行业标准YD/T980-2002的规定，当光缆敷设区的空间电位在12KV-25KV时，外护套材料必须使用耐电痕聚乙烯护套料，目前市场上有两种不同类型的耐电痕聚乙烯护套料。
1、比重在0.95g/cm3左右，该类材料具有优异的耐电痕性能、耐紫外线照射性能、耐环境应力开裂性能及其它机械物理性能，代表品种有SR1717。一般适用于110kV及以下的电力线路。
2、比重在1.1g/cm3左右，该类材料加入了大量优质的抗电痕助剂，在具有了优异的耐紫外线照射性能、耐环境应力开裂性能及其它机械物理性能的前提下，又大大提升了抗电痕性能，代表品种有SR1818。一般适用于110kV及以上的电力线路。
机械物理性能及电性能见表1。
测试后的试片
以上材料试片抗电痕性能的差别在实际应用中表现为：在光缆表面光滑细腻，并且在施工过程中表面无任何刮伤或拉毛的情况下，两种材料均具有优异的抗电痕性能，可满足ADSS光缆的抗电痕要求，而如果在护套挤出表面不理想（毛粗、水点等）或在施工时光缆表面被刮伤的情况下，SR1818类产品仍具有极优的抗电痕性能，而SR1717类产品却有被电蚀的风险。因此，在实际应用中，通常SR1818类产品应用于高电压等级，而SR1717类产品则适用于较低电压等级。
三、耐电痕护套料的挤出工艺控制
如上所述，ADSS光缆的挤出表面至关重要，可直接影响护套材料的抗电痕性能，影响整个光缆的使用寿命，故在生产过程中应严格控制。
1、用PE和PVC螺杆均可获良好的挤出表面，使用时应根据自身的设备情况调整适宜的挤出温度，一般熔体温度在190-220℃，挤出时使材料充分熔融塑化均匀，护套表面应光滑细腻，断面无气孔。
2、模具采用挤管式及挤压式均可，如采用挤管式模具，配模拉伸比不宜太大，尽量减少材料的过度拉伸，避免表面拉毛，同时减小材料的内应力使光缆收缩减小。
3、采用梯度冷却和控制水流方式，以防在护套表面形成水点，造成护套表现有缺陷。
4、严格控制偏心度，使光缆外径均匀稳定。
四、ADSS抗电痕光缆的敷设安装
为了最大限度地避免出现电腐蚀，选择合适的挂点至关重要，应尽量选择感应电压较低的地方作为挂点，以减轻电场对护套的电蚀程度。其次，因电腐蚀通常发生在铁塔悬挂点附近，在此位置安装合适的屏蔽环对光缆有较强的保护作用，可提高光缆的使用寿命。另外，敷设电缆时规范操作，不要让光缆外护套受到损伤，亦可减轻光缆护套被电蚀损坏。
五、结语
1、 制材料的抗电痕性能，影响整个光缆的使用寿命，故在生产过程中应严惩。当光缆敷设区的电场在12-25KV时，必须采用抗电痕聚乙烯护套料。
2、 市场上两种不同体系的耐电痕材料，因抗电痕性能存在差异，其中SR1717类应用于低电压等级（110KV及以下），SR1818类应用于高电压等级（110kV及以上），使用者应根据具体情况正确选择。
3、 ADSS抗电痕光缆的外观质量尤为重要，表面应光滑细腻，表面粗糙，会直接影响光缆的抗电痕性能。
4、ADSS抗电痕光缆除选用优质的抗电痕护套材料并获得良好的挤出表面外，还应选择合适的挂点及进行规范的施工，这样才能获得最佳的抗电痕效果。
ADSS光缆即全介质自承式光缆，其具有重量轻、外径小、安装跨距大、抗雷击、不受电磁干扰、易于敷设等诸多优点，并且可以沿用已有的电力线路，充分利用杆塔资源，大大节约了工程投资费用。因而，近年来倍受电力部门的青睐，在电力系统中越来越多地被广泛使用。
ADSS光缆的设计使用寿命通常在20年以上，而它的使用环境非常苛刻和复杂，首先其与高压线路同塔敷设，长期运行在高压输电线路附近，其周围存在强大的电场，再加之潮气及光缆护套表面的污秽物等在电场的作用下，使ADSS光缆的外护套极易被电蚀而损坏，其不仅要承受以上所述的电腐蚀，而且还要承受各种机械应力（重力、冰雪的负载及风振）、雨淋、环境温度、空气污染、紫外线照射。以上的种种原因，都能造成护套材料的严重损坏，所以，该材料不仅要具有优异的抗电痕性能，同时还应具有优异的耐紫外线照射性、耐环境应力开裂性能及其它机械物理性能。故ADSS光缆用护套材料的选用尤为重要，其耐电痕护套材料的性能优劣直接决定着ADSS光缆的使用寿命。
二、 市场上两种类型耐电痕护套材料的性能对比及选择
根据国家邮电部行业标准YD/T980-2002的规定，当光缆敷设区的空间电位在12KV-25KV时，外护套材料必须使用耐电痕聚乙烯护套料，目前市场上有两种不同类型的耐电痕聚乙烯护套料。
1、比重在0.95g/cm3左右，该类材料具有优异的耐电痕性能、耐紫外线照射性能、耐环境应力开裂性能及其它机械物理性能，代表品种有SR1717。一般适用于110kV及以下的电力线路。
2、比重在1.1g/cm3左右，该类材料加入了大量优质的抗电痕助剂，在具有了优异的耐紫外线照射性能、耐环境应力开裂性能及其它机械物理性能的前提下，又大大提升了抗电痕性能，代表品种有SR1818。一般适用于110kV及以上的电力线路。
机械物理性能及电性能见表1。
表1
| 序号 | 项目 | 单位 | 典型值 | 试验方法 | |
| SR1717 | SR1818 | ||||
| 1 | 熔融指数 | g/10min | 0.38 | 0.35 | IEC 60811-4-1 |
| 2 | 密度 | g/cm3 | 0.95 | 1.10 | ASTM D1505 |
| 3 | 屈服强度 | MPa | 19.5 | 17 | IEC 60811-1-1 |
| 4 | 拉抻强度 | Mpa | 29 | 22 | |
| 5 | 断裂伸长率 | % | >800 | 780 | |
| 6 | 低温冲击脆化温度 | ℃ | <-76 | <-50 | IEC 60811-1-4 |
| 7 | 热变形(115℃×6h) | % | <1 | <1 | GB8815 |
| 8 | 耐环境应力开裂F0 | h | >1000 | >1000 | IEC 60811-4-1 |
| 9 | 20℃时体积电阻率 | Ω·m | 1.5×1015 | 6.0×1014 | IEC 60167 |
| 10 | 介电强度 | MV/m | 35 | 33 | IEC 60243 |
| 11 | 介电常数 | 2.45 | 2.5 | IEC 60520 | |
材料及光缆的耐电痕试验见表2。
表2
| 项目 | SR1717 | SR1818 |
| 材料测试 | 依据标准GB/T6553-1986 | |
| 通过1A3.5KV试验 | 通过1A4.5KV试验 | |
| 试片经打磨 电蚀深度0.1mm | 试片经打磨 电蚀深度0.1mm | |
| 光缆测试 | 依据标准DL/T 788-2001 | |
| 光缆抗紫外线性能 1000小时 | ||
| 光缆护套无目测可见开裂 | 光缆护套无目测可见开裂 | |
| 光缆耐电痕试验 | ||
| 最大蚀点深度不超过护套厚度的10% | 最大蚀点深度不超过护套厚度的10% | |
根据表1、表2的数据可以看出，SR1717和SR1818产品均具有极为优异的机械物理性能及电气性能，但在耐电痕试验中存在差异，是因为以上两类抗电痕材料采用了不同的配方体系和应用了不同的抗电痕原理，使两种材料在材料的抗电痕性能上有所区别，具体表现在SR1717产品最高能通过1A3.5KV的试验，这是该配方体系所能达到的极限值，而SR1818产品则可轻松通过1A4.5KV（此为最高电压试验等级）的试验，但两种材料均通过了光缆的耐电痕试验。
测试后的试片
三、耐电痕护套料的挤出工艺控制
如上所述，ADSS光缆的挤出表面至关重要，可直接影响护套材料的抗电痕性能，影响整个光缆的使用寿命，故在生产过程中应严格控制。
1、用PE和PVC螺杆均可获良好的挤出表面，使用时应根据自身的设备情况调整适宜的挤出温度，一般熔体温度在190-220℃，挤出时使材料充分熔融塑化均匀，护套表面应光滑细腻，断面无气孔。
2、模具采用挤管式及挤压式均可，如采用挤管式模具，配模拉伸比不宜太大，尽量减少材料的过度拉伸，避免表面拉毛，同时减小材料的内应力使光缆收缩减小。
3、采用梯度冷却和控制水流方式，以防在护套表面形成水点，造成护套表现有缺陷。
4、严格控制偏心度，使光缆外径均匀稳定。
四、ADSS抗电痕光缆的敷设安装
为了最大限度地避免出现电腐蚀，选择合适的挂点至关重要，应尽量选择感应电压较低的地方作为挂点，以减轻电场对护套的电蚀程度。其次，因电腐蚀通常发生在铁塔悬挂点附近，在此位置安装合适的屏蔽环对光缆有较强的保护作用，可提高光缆的使用寿命。另外，敷设电缆时规范操作，不要让光缆外护套受到损伤，亦可减轻光缆护套被电蚀损坏。
五、结语
1、 制材料的抗电痕性能，影响整个光缆的使用寿命，故在生产过程中应严惩。当光缆敷设区的电场在12-25KV时，必须采用抗电痕聚乙烯护套料。
2、 市场上两种不同体系的耐电痕材料，因抗电痕性能存在差异，其中SR1717类应用于低电压等级（110KV及以下），SR1818类应用于高电压等级（110kV及以上），使用者应根据具体情况正确选择。
3、 ADSS抗电痕光缆的外观质量尤为重要，表面应光滑细腻，表面粗糙，会直接影响光缆的抗电痕性能。
4、ADSS抗电痕光缆除选用优质的抗电痕护套材料并获得良好的挤出表面外，还应选择合适的挂点及进行规范的施工，这样才能获得最佳的抗电痕效果。
