Знания

Электрические сети расширяются, как и их потребность в специализированной коммуникационной инфраструктуре. По мере роста спроса на электроэнергию -, обусловленного центрами обработки данных, интеграцией возобновляемых источников энергии, электромобилями и промышленной электрификацией - коммунальные предприятия сталкиваются с параллельной проблемой: созданием надежных волоконно-оптических маршрутов вдоль энергетических коридоров для поддержки мониторинга сети, защитной сигнализации, автоматизации и передачи данных на-дальние расстояния.

ADSS (полностью-диэлектрический самонесущий-волоконный кабельявляется одним из основных решений для прокладки оптоволокна вдоль существующих воздушных линий электропередачи без необходимости использования металлического провода. В этой статье объясняется, когда кабель ADSS является правильным выбором для маршрутов электроснабжения, в чем его сравнение с OPGW и подземным оптоволокном, а также что покупатели должны подготовить перед запросом ценового предложения.

Оглавление

• Почему для расширения электросетей теперь требуется оптоволоконная инфраструктура
• Кабель ADSS для линий электропередачи: когда это правильный выбор?
• ADSS, OPGW или подземное оптоволокно: как выбрать
• Ключевые факторы проектирования кабеля ADSS на инженерных трассах
• Когда для кабеля ADSS требуется оболочка AT?
• Контрольный список расценок на кабель ADSS для покупателей
• Часто задаваемые вопросы
•  

Почему для расширения электросетей теперь требуется оптоволоконная инфраструктура

Модернизация энергосистемы больше не ограничивается добавлением генерирующих мощностей или модернизацией линий электропередачи. Теперь коммунальным предприятиям необходимо развернуть сети связи, которые поддерживают мониторинг в реальном времени-, координацию релейной защиты, системы SCADA, обнаружение неисправностей и управление распределенными энергетическими ресурсами между подстанциями, фидерами и центрами управления.

Масштаб этого сдвига значителен. По данным Международного энергетического агентстваЭлектричество 2026В докладе говорится, что глобальный спрос на электроэнергию, по прогнозам, будет расти в среднем на 3,6% до 2030 года, при этом ожидается, что только центры обработки данных будут обеспечивать почти половину роста спроса в США за этот период. Этот рост нагрузки - в сочетании с интеграцией солнечных, ветровых, аккумуляторных батарей и распределенной генерации - создает эксплуатационные сложности, с которыми старые системы связи не были рассчитаны.

Оптоволоконный кабель хорошо подходит для коммунальной связи, поскольку он обеспечивает высокую пропускную способность, низкую задержку и устойчивость к электромагнитным помехам от соседних силовых проводников. Вопрос для многих коммунальных предприятий заключается не в том, нужна ли им оптоволокно в коридорах электропередачи, а в том, какой тип кабеля и метод прокладки подходит для каждого маршрута.

Кабель ADSS для линий электропередачи: когда это правильный выбор?

ADSS означает все-диэлектрические самонесущие-несущие. Кабель не содержит металлических элементов -, ни заземляющего провода, ни стальной несущей конструкции, ни проводящей брони. Он висит между столбами или башнями под собственным натяжением, поддерживается прочными элементами из арамидной пряжи и прочной внешней оболочкой. Такая конструкция делает кабель ADSS электрически прозрачным для силовых проводников, что является существенным преимуществом при установке на линиях электропередачи или рядом с ними.

Кабель ADSS обычно хорошо подходит в следующих сценариях:

• Распределительные и под-маршруты передачи (обычно ниже 110 кВ), где доступны существующие опорные линии.
• Сельские энергетические коридоры, где прокладка траншей для подземного оптоволокна будет непомерно дорогой или медленной.
• Линии связи между подстанциями-между-подстанциями с использованием существующих воздушных линий связи-в-отводе
• Сети мониторинга интеллектуальных сетей, которым требуется оптоволокно вдоль фидеров среднего-напряжения.
• Комбинированные транспортные маршруты коммунальных услуг и широкополосного доступа в отдаленных районах

ADSS менее подходит, когда маршрут включает в себя линии очень высокого напряжения (выше 150–220 кВ в зависимости от уровня загрязнения) без соответствующей защиты оболочки или когда на маршруте нет существующей инфраструктуры опор и подземный воздуховод легко доступен. Прежде чем выбрать ADSS, покупатели должны сначала подтвердить, используются ли на маршруте распределительные столбы, опоры электропередачи или смешанные коридоры -, а также как выглядит напряжение в запланированной точке подключения.

Для более широкого взгляда навоздушный оптоволоконный кабельПомимо ADSS, включая конструкции в форме «восьмерки» и конструкции с плетением, категория воздушных кабелей Hengtong охватывает основные типы конструкций.

ADSS, OPGW или подземное оптоволокно: как выбрать

Планирование маршрута служебного оптоволокна часто включает сравнение трех основных методов развертывания. Каждый из них имеет свои сильные стороны, и многие проекты сетевых коммуникаций используют более одного типа на разных сегментах маршрута.

Общая схема принятия решений: если маршрут представляет собой линию электропередачи высокого-напряжения и коммунальное предприятие планирует заменить существующий заземляющий провод, OPGW зачастую является наиболее экономически-эффективным выбором, поскольку он сочетает молниезащиту с оптоволоконным кабелем в одном кабеле. Если маршрут представляет собой распределительный или под-коридор передачи с существующими опорами, ADSS позволяет добавить оптоволокно без отключения электроэнергии и без замены какого-либо существующего проводника. Если маршрут проходит через городские районы с имеющимися воздуховодами,подземный оптоволоконный кабельможет обеспечить лучшую долгосрочную-физическую защиту.

На практике в одном проекте сетевой связи можно использовать OPGW на сегментах передачи, ADSS на сегментах распределения и кабельный канал на городских участках. Выбор следует делать поэтапно, исходя из напряжения, наличия опор, полосы--отвода, доступа к строительным объектам и требований к техническому обслуживанию.

Ключевые факторы проектирования кабеля ADSS на инженерных трассах

Выбор кабеля ADSS только по количеству волокон является распространенной ошибкой при закупках. Кабель должен быть спроектирован для конкретного маршрута, а для двух маршрутов с одинаковым количеством волокон могут потребоваться совершенно разные конструкции кабеля. Следующие факторы определяют дизайн.

Длина пролета и механическая нагрузка

Длина пролета — самая важная переменная в конструкции кабеля ADSS. Трос должен выдерживать собственный вес, а также ветровую нагрузку, ледовую нагрузку и напряжение при монтаже на каждом пролете, не превышая при этом допустимых пределов провисания или долговременной-ползучести. 100-метровый пролет на равнинной местности между распределительными опорами и 500-метровый пролет, пересекающий долину реки, требуют принципиально разных конструкций силовых элементов, диаметров кабелей и номиналов оборудования.

Покупатели должны указать средний пролет, максимальный пролет и любые специальные пролеты пересечения (река, шоссе, долина) перед запросом ценового предложения. Если максимальный пролет не подтвержден, поставщик может предложить конструкцию, которая не соответствует фактическим требованиям к натяжению или провисанию -, что приведет к изменению-спецификации и задержке проекта.

Количество волокон и будущая мощность

Общее количество волокон в кабелях ADSS общего пользования варьируется от 12 до 144, причем для магистральных маршрутов доступно большее количество волокон. Правильный подсчет должен учитывать текущий спрос на связь плюс резервные мощности для будущих датчиков интеллектуальных сетей, модернизации подстанций, мониторинга распределенной энергии или совместного использования широкополосной связи. Для-магистральных маршрутов на большие расстояния стандартным выбором является одномодовое-волокно G.652D. Волокна, нечувствительные к изгибу-, такие как G.657A1 или G.657A2, могут быть указаны для маршрутов с более сильным изгибом в точках крепления оборудования.

Материал куртки

В стандартных кабелях ADSS используется внешняя оболочка из полиэтилена (полиэтилена) или полиэтилена высокой плотности, которая подходит для большинства воздушных трасс распределения-напряжения. В средах с более высоким электрическим полем требуется оболочка AT (анти-слежения) -, это подробно обсуждается в следующем разделе. При выборе куртки следует также учитывать воздействие ультрафиолета, загрязнение окружающей среды, температурный диапазон и местные условия окружающей среды.

Установка оборудования

Производительность кабеля ADSS зависит не только от оборудования, но и от самого кабеля. Подвесные зажимы поддерживают кабель на промежуточных опорах, натяжные (тупиковые-) зажимы фиксируют кабель на оконечных и угловых опорах, а виброгасители снижают усталость от эоловой вибрации на длинных пролетах. Заглушки для сращивания, нижние-зажимы для проводов и кронштейны для опор завершают установку. Все оборудование должно соответствовать диаметру кабеля, длине пролета и натяжению при установке - несоответствующее оборудование является частой причиной преждевременного повреждения кабеля.

Тестирование и приемка

Для кабеля ADSS коммунального-класса покупатели должны указать требования к тестированию, соответствующие признанным стандартам. Серия стандартов IEC 60794 определяет методы испытаний волоконно-оптических кабелей, охватывая механические свойства (прочность на растяжение, устойчивость к раздавливанию, удар), свойства окружающей среды (циклическое изменение температуры, проникновение воды, старение под действием УФ-излучения) и оптические характеристики (затухание, полоса пропускания). Требования к тестированию должны быть подтверждены на этапе предложения, а не после производства.

Hengtong предоставляет подробную информацию отестирование оптоволоконного кабеляпроцедуры и проверка качества проектов кабелей связи.

Когда для кабеля ADSS требуется оболочка AT?

Один из наиболее частых технических вопросов при закупке кабелей ADSS заключается в том, нужна ли кабелю оболочка AT (анти-отслеживания). Ответ зависит от электрического поля в точке крепления кабеля -, а не только от номинального напряжения линии электропередачи.

Если кабель ADSS проложен рядом с проводниками высокого-напряжения, емкостная связь между линиями электропередачи и поверхностью кабеля может вызвать градиент напряжения вдоль кабеля. Во влажных или загрязненных условиях влага на поверхности кабеля создает проводящую пленку. Поскольку части этой пленки высыхают неравномерно, в местах концентрирования падения напряжения образуются «сухие полосы», вызывающие локальное искрение. Со временем дуга в сухой-ленте разрушает оболочку кабеля, в конечном итоге обнажая силовой элемент и вызывая выход кабеля из строя. Исследования, опубликованные в журналах IEEE Transactions on Power Delivery и IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, подробно задокументировали этот механизм.

Материалы оболочки AT содержат добавки, которые противостоят деградации поверхности, вызванной этими разрядами. В качестве общего руководства:

• Для трасс ниже 35 кВ обычно достаточно стандартной оболочки из полиэтилена или полиэтилена высокой плотности.
• Для трасс напряжением от 35 кВ до 110 кВ необходимость в оболочке АТ зависит от уровня загрязнения, влажности, места крепления кабеля и конфигурации пролета.
• Для трасс выше 110 кВ настоятельно рекомендуется использовать оболочку AT, при этом особое внимание необходимо уделять размещению кабеля относительно фазных проводов.

Уровень загрязнения имеет такое же значение, как и напряжение. Для линии 66 кВ в чистой и сухой среде может не потребоваться оболочка АТ, а для линии 33 кВ в прибрежной или промышленной зоне с сильным загрязнением она может потребоваться. При запросе предложения покупатели должны указать уровень напряжения, класс загрязнения (если имеется) и положение точки крепления, чтобы поставщик мог порекомендовать подходящую оболочку.

Планирование закупок кабелей ADSS для сетевых проектов

В проектах сетевых коммуникаций закупка кабеля иногда рассматривается как задача закупки на позднем-этапе. Такой подход создает риск. Конструкция кабеля ADSS зависит от конкретных-механических, экологических и электрических факторов маршрута, для подтверждения которых требуется время. Если данные диапазона, условия напряжения или требования к оболочке изменяются после размещения заказа, результатом будет изменение-спецификации, задержки производства и потенциальное увеличение затрат.

Заблаговременное планирование кабеля помогает покупателям и инженерам убедиться в том, что ADSS, OPGW, канальный кабель или кабель для прокладки в грунте подходят для каждого сегмента маршрута, прежде чем приступать к закупкам. Это также дает время проверить, можно ли предлагать кабели и оборудование вместе, соответствуют ли длины катушек плану строительства и соответствует ли кабель требуемым стандартам испытаний.

Для проектов, которым необходимо оценить варианты кабеля ADSS для-конкретных маршрутов, посетите Hengtong'sВолоконно-оптический кабель ADSSстраница илисвяжитесь с командой инженеровс вашим пролетом, количеством волокон и деталями маршрута.