Какой воздушный оптоволоконный кабель ADSS подходит для установки?
Выбор воздушного оптоволоконного кабеля ADSS зависит от длины пролета, уровня напряжения и условий окружающей среды. Кабели варьируются от коротких-пролетов длиной до 100 метров до длинных-пролетов, рассчитанных на длину более 1000 метров, с различными материалами оболочки, необходимыми для условий с различным напряжением.
Требования к длине пролета. Конструкция воздушного оптоволоконного кабеля ADSS.
Расстояние между опорными конструкциями определяет конструктивную конструкцию вашего кабеля и требования к прочности.
Короткие-кабели ADSS рассчитаны на расстояния до 100 метров и хорошо работают в городских и жилых помещениях. Обычно они имеют более легкую конструкцию с меньшим количеством слоев арамидной пряжи. Кабели ADSS-S с одинарной-оболочкой и центральной трубчатой конструкцией имеют малый диаметр и малый вес, что делает их экономичными-эффективными для распределительных линий с близко расположенными опорами.
Установки со средним-пролетом от 100 до 300 метров подходят для стандартного развертывания от столба-к-столбам. Они требуют сбалансированной конструкции-достаточной прочности для пролета без чрезмерного веса, который может вызвать нагрузку на несущие конструкции.
Для приложений с длинными-пролетами, превышающими 300 метров, требуются кабели с прочным арамидным армированием, особенно при пересечении препятствий на местности. Кабели ADSS-D с двойной-оболочкой обеспечивают дополнительную защиту от механических воздействий, таких как растяжение и сжатие, во время установки, что делает их пригодными для пролетов, приближающихся или превышающих 500 метров. Воздушные оптоволоконные кабели ADSS рассчитаны на длину до 700 метров между опорами, а некоторые специализированные конструкции достигают длины более 1000 метров.
Многослойная-конструкция превосходит конструкцию с центральной-трубой при увеличении пролетов. Многослойные структуры состоят из нескольких свободных трубок, намотанных вокруг центрального армирования (обычно армированного стекловолокном-пластика), что позволяет легче контролировать оставшуюся длину волокна и вмещать больше сердцевин волокна, хотя и при более высокой стоимости и немного увеличенном диаметре.
Уровень напряжения определяет выбор материала оболочки
Кабели ADSS подвешиваются в электрических полях, которые варьируются от максимального значения в середине-пролета до нуля на заземленных металлических опорах. Эта электрическая среда напрямую влияет на то, какой материал оболочки предотвращает преждевременный выход из строя.
При установке на линиях напряжением 110 кВ и ниже стандартная полиэтиленовая (ПЭ) оболочка обеспечивает достаточную защиту. Эти кабели надежно работают в распределительных сетях, где напряженность электрического поля остается умеренной. Пространственный потенциал в точках подвески кабеля не должен превышать 15 кВ на линиях 110 кВ для обеспечения долговечности.
Для линий электропередачи напряжением 110 кВ и выше требуется материал противо-защитной оболочки (AT). Для линий электропередачи высокого-напряжения со значениями пространственного потенциала до 25 кВ доступны наружные -оболочки, устойчивые к путям. Этот специальный материал устойчив к определенному режиму отказа, называемому дуговой дугой в сухой-зоне.
Влага ухудшает изоляцию оболочки, создавая на них сухие полосы с высоким-сопротивлением и высоким напряжением. Напряжение на сухих полосах может привести к образованию углеродных следов и эрозии материала оболочки, при этом более вероятно возникновение дуги в кабелях на линиях напряжением 220 кВ и выше. В загрязненной среде дуга в сухой-ленте приводит к ухудшению качества кабеля, когда туман или роса время от времени смачивают кабель, особенно в районах с небольшим количеством осадков.
Соотношение между напряжением и положением имеет такое же значение, как и тип оболочки. Для линий 220 кВ потенциал точки подвеса не должен превышать 20 кВ. Монтажные бригады должны рассчитать электрическое поле в предлагаемых точках подвеса, прежде чем выбирать характеристики воздушного оптоволоконного кабеля ADSS.
Условия окружающей среды формируют конструкцию воздушного оптоволоконного кабеля ADSS
Климат и местоположение подвергают кабели воздействию определенных факторов нагрузки, требующих целенаправленной защиты.
Управление влажностью и водными ресурсами
Кабели ADSS не должны подвергаться воздействию влаги и воды, так как это увеличивает затухание и может привести к обрыву волокна. Трубки,-наполненные гелем, обеспечивают традиционную защиту от влаги, окружая волокна водо-блокирующим составом. Однако в конструкциях,-без геля, отсутствуют гели и наполнители, что помогает сократить время подготовки концов кабеля до 80 % и значительно снизить трудозатраты на сращивание.
Для сред,-подверженных воздействию влаги, кабели могут иметь жилы, заполненные гелем или водоблокирующими-ингредиентами. Выбор между-наполненной гелем и сухой-конструкцией сердцевины влияет как на сложность установки, так и на требования к долгосрочному-техническому обслуживанию.
Экстремальные температуры
Характеристики кабеля должны обеспечивать работу при самой низкой ожидаемой температуре. Кабели ADSS устойчивы к суровым погодным условиям и экстремальным температурам, обеспечивая надежную работу в-высотных условиях. Прочные элементы из арамидной пряжи и внешняя оболочка должны сохранять гибкость и свойства растяжения в диапазоне рабочих температур, обычно от -40 градусов до +70 градусов.
УФ-излучение и атмосферное воздействие
Внешнее покрытие выполнено из специального материала, устойчивого к солнечному излучению. Устойчивость к ультрафиолетовому излучению определяет, как долго внешняя оболочка сохраняет свои механические и электрические свойства. Прибрежные установки сталкиваются с дополнительными проблемами, связанными с-насыщенным солью воздухом, который может ускорить образование сухих-полос на линиях высокого-напряжения.
Ветровая и ледяная нагрузка
Кабели должны быть рассчитаны на наихудшее-сочетание температуры, ледяной нагрузки и ветра. Эоловая вибрация,-индуцированная ветром, может быть фактором при больших пролетах, поскольку воздушные волоконно-оптические кабели ADSS имеют небольшой вес, относительно высокое натяжение и незначительное само-самодемпфирование. При необходимости на каждом пролете рядом с точками опоры могут быть установлены анти-виброгасители.
Накопление льда увеличивает вес кабеля и площадь ветровой поверхности. В регионах со значительными ледяными бурями требуются кабели с более высоким соотношением прочности-к-весу, и может потребоваться специальное оборудование, помимо стандартных подвесных зажимов.
Критические параметры установки, выходящие за рамки типа воздушного оптоволоконного кабеля ADSS
Три механических параметра определяют успех установки независимо от того, какой кабель вы выберете.
Управление напряжением
При установке имеют значение два различных напряжения: максимальное натяжение и натяжение в пролете. Максимальное натяжение во время установки не должно превышать 600 фунтов силы (2700 Н). После установки рассчитывается натяжение пролета для каждого троса, чтобы обеспечить провисание при установке 1%.
Превышение рекомендуемого натяжения во время установки повреждает элементы арамидной нити и может привести к микроизгибам оптических волокон, увеличивая затухание. Недостаточное-натяжение приводит к чрезмерному провисанию, уменьшению дорожного просвета и потенциальному контакту кабеля с другими проводами или растительностью.
Ограничения радиуса изгиба
Кабели чувствительны к чрезмерному изгибу, и установщики не должны сгибать кабель более резко, чем рекомендованный минимальный радиус изгиба. Диаметр шкивов на прямых-столбах или опорах должен быть не менее 400 мм, а для шкивов рядом с натяжными устройствами требуется диаметр более 600 мм.
Нарушение минимального радиуса изгиба во время установки приводит к необратимому повреждению волокна, которое может не проявиться при первоначальном тестировании, но проявится в виде повышенного затухания или возможных разрывов волокна через несколько месяцев или лет.
Аппаратная совместимость
Аксессуары следует закреплять не непосредственно на кабеле, а на арматурных стержнях, чтобы защитить их от электрических и механических повреждений. Тупиковые-зажимы фиксируют концы кабелей на опорах, подвесные захваты удерживают вес пролетов, передавая натяжение на следующий пролет, а касательные зажимы используются только на пролетах длиной менее 100 метров, когда угол изменения составляет менее 15 градусов.
Использование оборудования, не предназначенного для вашего конкретного диаметра и конструкции кабеля, создает точки концентрации напряжений, которые приводят к преждевременному выходу из строя.
Практическая основа отбора
Подберите кабель в соответствии с требованиями к установке, используя следующий подход:
Для распределительных линий (меньше или равно 110 кВ, пролеты<200m)Выберите одинарную-оболочку ADSS-S с центральной трубчатой конструкцией и полиэтиленовой оболочкой. Это обеспечивает самую низкую стоимость за метр при соблюдении механических требований для близко-расположенных опор. Количество волокон обычно колеблется от 12 до 72.
Для линий электропередачи (110-220 кВ, пролетами 200-500м)Укажите двойную-оболочку ADSS-D со слоистой структурой и оболочкой AT. Приоритет следует отдавать материалу противо-изолирующей оболочки для линий напряжением 110 кВ и выше. Убедитесь, что рассчитанный потенциал точки подвески остается ниже пороговых значений. Для магистральных сетей рассмотрите от 48 до 144 волокон.
For High-Voltage Lines (>220 kV, spans >500m)Требуются специализированные конструкции с длинными-пролетами, усиленным арамидным армированием и высококачественным материалом оболочки AT, рассчитанным на конкретные условия электрического поля. Трековые-защитные кожухи защищают от дугового повреждения сухой-ленты на линиях высокого-напряжения до 275 кВ. Работайте с производителями, чтобы провести расчеты электрического поля для геометрии вашей башни.
Для суровых условийДобавьте конструкцию,-не содержащую геля, для влажных регионов, чтобы упростить соединение, выберите усиленную наружную оболочку, устойчивую к ультрафиолетовому излучению-для работы на большой-высоте или в пустыне, а также включите виброгасители для зон с сильным-ветром.
Количество волокон не влияет напрямую на пригодность кабеля-один кабель может содержать столько же волокон, сколько 864-, но чем больше количество волокон, тем больше диаметр и вес кабеля, что влияет на возможности пролета и выбор оборудования.
Проверка вашего выбора
Прежде чем окончательно определиться со спецификацией кабеля, убедитесь, что эти расчеты соответствуют таблицам данных производителя:
Рассчитайте максимальную длину пролета, используя формулу, учитывающую вес кабеля, давление ветра, ледовую нагрузку и допустимое натяжение. Ваш инженер должен проверить дорожный просвет при максимальном провисании, проверив соответствие действующим требованиям Национального кодекса электробезопасности (NESC) и местным нормам.
Для установок высокого-напряжения смоделируйте электрическое поле в предполагаемых точках подвеса. Сильное электрическое поле на линиях электропередачи создает непрерывный коронный разряд на концах опорных стержней брони, что приводит к износу кабеля. Если расчетная напряженность поля превышает номинал вашего кабеля, отрегулируйте положение точки подвешивания или выберите кабель с более высокой устойчивостью к напряжению.
Просмотрите температурные циклы в вашем регионе. Коэффициент теплового расширения кабеля влияет на изменения провисания в зависимости от сезона, что важно для поддержания необходимых зазоров.
Рассмотрите возможность доступа для обслуживания. Трубки,-заполненные гелем, колеблются в обратном направлении-, обеспечивая провисание для доступа к середине-пролета, что позволяет выполнять ремонт без разрезания кабеля. В удаленных местах эта функция значительно сокращает время и затраты на ремонт.
Распространенные ошибки выбора
При неудачных установках неоднократно появляются несколько ошибок.
Недостаточное указание материала оболочки представляет собой самую дорогостоящую ошибку. Использование PE-оболочки на линиях напряжением 110 кВ и выше может работать на начальном этапе, но даже несколько случаев искрения в сухой-ленте могут привести к серьезному необратимому повреждению оболочки, что приведет к последующему выходу из строя. Замена требует полной пере-установки, при этом экономия средств во много раз превышает первоначальную.
Игнорирование нагрузки окружающей среды приводит к тому, что кабели чрезмерно провисают или ломаются под скоплением льда. Установленный кабель не должен провисать настолько низко, чтобы его можно было повредить при движении под линией. Всегда указывайте кабели для наихудших- условий нагрузки, а не для типичных или средних условий.
Выбор кабеля исключительно на основе длины пролета без учета напряжения создает проблемы с надежностью. Кабель, механически соответствующий пролету, может выйти из строя электрически, если материал оболочки не соответствует напряжению окружающей среды.
Влияние количества волокон на вес кабеля кажется незначительным, но влияет на всю механическую систему. Каждое удвоение количества волокон увеличивает диаметр кабеля примерно на 20–30 %, что меняет расчеты ветровой и ледяной нагрузки для установки воздушного оптоволоконного кабеля ADSS.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между кабелями ADSS с одинарной и двойной оболочкой?
Кабели ADSS-S с одинарной оболочкой подходят для более коротких пролетов, а кабели ADSS с двойной-оболочкой-D обеспечивают дополнительную защиту от механических напряжений при использовании с длинными-пролетами. Внешняя оболочка увеличивает стоимость, но продлевает срок службы воздушного оптоволоконного кабеля ADSS в сложных условиях эксплуатации.
Могу ли я использовать один и тот же кабель ADSS для линий 110 кВ и 220 кВ?
Разные уровни напряжения требуют разных подходов: для линий 110 кВ необходим пространственный потенциал ниже 15 кВ в точках подвески, а для линий 220 кВ — ниже 20 кВ. Для обоих необходим материал оболочки AT, но положения точек подвеса необходимо рассчитывать отдельно для каждого уровня напряжения.
Как узнать, нужны ли мне виброгасители?
Для более длинных пролетов с небольшим весом, относительно высоким натяжением и небольшим самодемпфированием может потребоваться установка анти-гасителей вибрации на каждом пролете рядом с точками опоры. Если существующие проводники на том же маршруте испытывают видимые колебания при умеренном ветре, запланируйте установку демпферов в вашей установке ADSS.
Каков типичный срок службы правильно выбранного кабеля ADSS?
Типичный срок службы обычно составляет от 25 до 30 лет, в зависимости от условий окружающей среды и правильной установки. Кабели с соответствующими номиналами напряжения в подходящих условиях обычно превышают это значение, тогда как кабели меньшего сечения в суровых условиях могут выйти из строя менее чем за 10 лет.
Правильный выбор кабеля ADSS позволяет сбалансировать множество технических факторов, а не оптимизировать один параметр. Начните с точных измерений диапазона и уровней напряжения, затем учтите факторы окружающей среды и требования к оборудованию. Если спецификации противоречат друг другу,-например, требуется возможность использования больших пролетов в средах с-высоким напряжением-работайте с производителями над индивидуальными конструкциями, а не соглашайтесь на неподходящий-стандартный кабель.
Источники данных
- Установка ADSS полностью-диэлектрического-несущего оптоволоконного кабеля (corning.com)
Википедия - Полностью-диэлектрический самонесущий-кабель
Zion Communication - Руководство по установке кабеля ADSS
AFL Global - Стандартный оптоволоконный кабель ADSS
UnitekFiber - Что такое оптоволоконный кабель ADSS
STL Tech - Оптоволоконный кабель ADSS: что следует знать
DEKAM - Полностью диэлектрический самонесущий оптоволоконный кабель (ADSS)
Unionfiber - Что такое оптоволоконный кабель ADSS и каковы его преимущества
Длинный ADSS-кабель Prysmian -
Оптика OFS - Кабель PowerGuide DT ADSS
ZMS Cable - Проблемы при применении оптических кабелей ADSS
OFIL Systems - Решения ADSS для проверки оптоволокна