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江苏±800千伏特高压直流输电工程是我国实施“西电东送”战略的重点工程,也是全球首个混合级联特高压直流工程,在建设中研发应用常规直流+柔性直流的混合级联特高压直流输电技术,现已竣工投产。
特高压直流输电技术的关键与核心,在于各换流站内的换流阀控制系统。联接换流阀功率模块与电网调度控制室的换流阀专用,可实现两者之间的信号传输,是控制系统的重要组成部分。此前,这种光缆因原材料及工艺技术被国外专利封锁,长期被国外光电缆巨头所垄断。
白鹤滩输电工程沿途换流站位于郊野,鼠蚁虫蛇等动物出没,光缆易被啃咬造成损伤;而ADSS光缆与高压电缆同沟布放,不能使用金属材料进行铠装保护。此外,专用光缆连接换流阀功率模块之处,安装高度离地5-10米,作业安全性保障要求高;施工空间不足1米,工程人员只能躬身、半蹲甚至匍匐前进和作业,如采用常规光缆,光纤融接不便、工程施工困难,所需周期长、人力成本高。
采用特殊材料和工艺,并进行专门设计,为白鹤滩输电工程量身定制了换流阀专用ADSS光缆:
1.采用韧性特化的非金属丝填充,再经过双层单向绞合,给光缆穿上了防护衣,使其“刀枪不入”无惧鼠咬,客户端模拟试验结果表明,产品具备20年以上稳定使用寿命。
2.精心设计,采用干式微束元结构作为子单元,轻便柔软,内部摒弃常用的油膏填充方式,方便施工人员牵引布设,无油膏污染,符合绿色施工趋向。
3.光缆在工厂内两头预制成端,在工程现场通过连接器与客户侧设备进行快速可靠直联,施工人员可进行盲插式操作,做到即插即用。据工程施工单位统计,工程中每芯接头的连接时间从60秒缩短为20秒,整体节省施工成本约60%。
2013年,通驰通信成立专项技术团队,开始进行换流阀专用光缆技术、工艺、材料等的研发与制造工作,突破国外专利封锁,历经十年技术及工程积累,先后为220千伏舟山工程、500千伏广东大湾区背靠背工程等国家示范性工程提供换流阀专用ADSS光缆。本次为白鹤滩输电工程提供的产品,是全自主国产换流阀专用光缆技术在800千伏及以上特高压工程应用,打破了国外巨头对800千伏及以上特高压工程供货的垄断。烽火将持续自主研发、深耕ADSS光纤光缆技术,为中国清洁能源、智能电网的建设,不断贡献民族力量。
ADSS光缆介绍:
ADSS光缆也称全介质自承式光缆,全介质即光缆所用的是全介质材料,自承式是指光缆自身加强构件能承受自重及外界负荷。这一名称就点明了这种光缆的使用环境及其关键技术:因为是自承式,所以其机械强度举足轻重;使用全介质材料是因为光缆处于高压强电环境中,必须能耐受强电的影响;由于是在电力杆塔上架空使用,所以必须有配套的挂件将光缆固定在杆塔上。即ADSS光缆有三个关键技术:光缆机械设计、悬挂点的确定和配套金具的选择与安装。
ADSS光缆图片:
ADSS光缆特性:
ADSS光缆具有与架空导线不同的结构,其拉伸强度由芳纶绳来承受,芳纶绳的弹性模量比钢小一半多,热膨胀系数是钢的几分之一,这决定了ADSS光缆弧垂对外界负载变化比较敏感。在覆冰状态下ADSS光缆伸长量可达到0.6%,而导线仅为0.1%;弧垂对温度变化比较迟钝,在温度变化时弧垂基本保持不变;在大风条件下其风偏角很大,在风速为30m/s时,风偏角可达80°,而导线的风偏角仅为光缆的一半左右。
耐受极端恶劣气候(大风、覆冰等)的能力较强。
ADSS光缆外护层为AT或PE材料,运行于强电场中,存在电蚀问题。
ADSS光缆会发生风振动。平滑稳定的横向风吹向光缆,会发生风振动,会在挂点处发生疲劳损坏。
ADSS光缆具有一定的抗压力,能承受耐张线夹较大的握力。
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