ADSS ve OPGW: Projeniz için hangi fiber optik kablo daha uygun?

ADSS, özellikle topraklamanın pratik veya maliyetli olmadığı, yıldırım aktivitesinin yüksek olduğu veya bütçelerin ve programların sıkı olduğu durumlarda, kesinti olmadan mevcut iletim veya dağıtım hatlarına iletişim kapasitesi eklemek için en uygunudur - ancak topraklama kablosunun kendisi değiştirildiğinde, aşırı buz veya rüzgar yükleri tasarım sınırlarını aştığında, koruyucu önlemler olmadan kemirgen veya av tüfeği hasar riski şiddetli olduğunda veya yüksek voltajlı AT kılıf seçimi düzgün bir şekilde yapılamadığında uygun değildir. Buna karşılık OPGW, topraklama kablosunun gerekli olduğu, yüksek voltajlı ve ekstra yüksek voltajlı hatlar (220 kV ve üstü), maksimum mekanik sağlamlık ve uzun açıklıklar gerektiren yollar için yeni iletim hattı yapımı için doğru seçimdir. Arıza akımı kapasitesinin bir tasarım önceliği olduğu veya vahşi yaşam ve vandalizm hasarının bir endişe kaynağı olduğu yerlerde - ancak kesinti veya kule modifikasyon özelliği olmadan mevcut hatların güçlendirilmesi için uygun değildir. topraklama teli işlevinin gereksiz olduğu dağıtım ağları için, ciddi bütçe kısıtlamaları olan ve topraklama kablosunun değiştirilmesine gerek olmayan veya topraklama bakımının garanti edilemediği projeler için.

Tamamen dielektrik kendinden destekli (ADSS) ve optik topraklama teli (OPGW), havai güç hattı ortamları için iki baskın Fiber Optik Kablo çözümüdür. Her ikisi de iletim yapılarına kurulur ve her ikisi de iletişim ihtiyaçlarına hizmet eder, ancak soruna temelde farklı yönlerden yaklaşırlar. ADSS, kule alanını enerjilenmiş iletkenlerle paylaşan tamamen dielektrik bir kablodur, OPGW ise geleneksel topraklama kablosunu hem hata akımı hem de optik sinyaller taşıyan çift fonksiyonlu bir iletkenle değiştirir. Bu makale, mühendislik seçimini desteklemek için yapı, elektrik işlevi, mekanik performans, kurulum ve uygulama senaryoları arasında iki kablo tipini karşılaştırır.

ADSS ve OPGW Kabloları Nelerdir?

ADSS (Tamamen Dielektrik Kendinden Destekli), metalik bileşenler içermeyen ve kendi ağırlığını ayrı bir haberci teli olmayan yapılar arasında taşıyan bir hava fiber optik kablodur. Gerilme yükü, tipik olarak aramid ipliği olan metalik olmayan mukavemet elemanları tarafından yönetilir. ADSS, genellikle iletkenler ve kule yapısı arasındaki boşlukta, mevcut iletim kulelerine kurulum için tasarlanmıştır ve güç hattını hizmet dışı bırakmadan konuşlandırılabilir. Kablo, IEEE 60794-4-20 ve IEEE 1222 kapsamında standartlaştırılmıştır.

OPGW (Optik Topraklama Teli), bir iletim hattının havai topraklama teli (kalkan teli) ve bir fiber optik iletişim kanalı olarak aynı anda hizmet veren çift işlevli bir kablodur. Dış metalik telleri - tipik olarak alüminyum kaplı çelik veya alüminyum alaşımlı - arıza akımları taşır ve yıldırımdan korunma sağlarken, merkezi veya gömülü bir paslanmaz çelik boru optik lifleri korur. OPGW, iletim kulelerindeki geleneksel topraklama telinin yerini alacak şekilde tasarlanmıştır, yani çoğu durumda kule yapısı değiştirilmelidir veya kurulum sırasında hat enerjiden arındırılmalıdır.

Kritik bir ayrım: OPGW, güç hattının kendisinin işlevsel bir bileşenidir, oysa ADSS, fiziksel alanı paylaşan ancak elektrik sisteminden elektriksel olarak izole kalan bir eklenti iletişim varlığıdır.

Yapısal Karşılaştırma

ADSS kablosu
İnşaat

ADSS, bir veya daha fazla koruyucu dielektrik fiber optik ünitede bulunan, dielektrik mukavemet elemanları ve kılıflarla çevrili tek modlu optik liflerden oluşur. Tipik yapı, merkezi bir FRP mukavemet elemanının etrafında mahsur kalan jel dolgulu gevşek tüpler, su şişen bant, çevresel güçlendirme için aramid iplikler ve bir dış PE veya izleme önleyici (AT) ceket içerir. Yüzey indüksiyonunun 12 kV 'yi aştığı tesisler için, kuru bant yayına direnecek bir AT kılıfı belirtilir.

OPGW kablosu
İnşaat

OPGW tipik olarak, bir veya daha fazla telli metalik tel katmanıyla çevrili optik lifler içeren merkezi bir paslanmaz çelik borudan (veya alüminyum kaplı paslanmaz çelik borudan) oluşur. Metalik katmanlar ikili amaca hizmet eder: arıza akımı taşımak ve mekanik güç sağlamak. Ortak tasarımlar arasında alüminyum kaplı çelik (ACS) dış teller, karışık ACS ve alüminyum alaşımlı teller veya alüminyum boru tasarımları yer alır. İçindeki optik lifler tipik olarak standart tek modlu G.652. D 'dir ve tüp su bloke edici bir bileşikle doldurulmuştur.

Elektriksel Fonksiyon ve Güvenlik Karşılaştırması

ADSS, güç hattı enerjili kalırken kurulabilmesi ve planlanan kesintilerin maliyetini ve bozulmasını ortadan kaldırması açısından önemli bir güvenlik avantajı sunar. Metalik bileşen içermediği için, indüklenen akım riski, topraklama gereksinimi ve kablonun kendisinden elektriksel korozyon mekanizması yoktur. Bununla birlikte, ADSS, yüksek gerilim alanlarındaki yüzey kirlenmesine ve kuru bant yaylarına karşı savunmasızdır, bu nedenle belirli elektrik alan eşiklerinin üzerinde AT kaplama gereklidir.

Buna karşılık OPGW, elektrik hattının elektrik sisteminin ayrılmaz bir parçasıdır. Her kulede ve bağlantı noktalarında topraklanmalı ve hata akımı kapasitesi, iletim hattının koruma şemasıyla koordine edilmelidir. Kurulum neredeyse her zaman enerjisiz bir hat veya özel canlı hat teknikleri gerektirir, bu da operasyonel karmaşıklık ve maliyet katar.

Mekanik Performans Karşılaştırması

ADSS, aramid ipliğin olağanüstü güç / ağırlık oranı ile açıklık kabiliyetini elde eder. Bununla birlikte, kablonun hafif yapısı, rüzgar kaynaklı titreşime daha duyarlı olduğu ve dikkatli sarkma gerilimi mühendisliği gerektirdiği anlamına gelir. OPGW 'nin metalik yapısı, ona önemli ölçüde daha yüksek çekme dayanımı ve çevresel yük kapasitesi vererek, ONU daha uzun açıklıklar ve daha sert koşullar için uygun hale getirir - ancak önemli ölçüde daha fazla ağırlık ve kule yüklemesi pahasına.

Kurulum Karşılaştırması

Mevcut bir kule ek yükü kabul edebildiğinde kurulum ekonomisi ADSS 'yi güçlü bir şekilde tercih eder. ADSS kesinti ve minimum kule modifikasyonu gerektirmediğinden, kurulu maliyet tipik olarak OPGW' den% 30-50 daha düşüktür. OPGW kurulumu daha invaziv bir işlemdir: mevcut topraklama teli çıkarılmalıdır (veya yeni bir kule hazırlanmalıdır) ve metalik tellere ve fiber boruya tork hasarını önlemek için kablo özel bükülme önleyici ekipmanla gerilmelidir.

Sahip Olmanın Maliyeti ve Toplam Maliyeti

ADSS 'nin giriş için daha düşük bir engeli olsa da, uzun vadeli güvenilirliği büyük ölçüde uygun kurulum ve çevre koşullarına bağlıdır. Kemirgen hasarı, silah sesleri ve yüzey kirlenmesi belgelenmiş risklerdir. OPGW' nin metalik yapısı fiziksel olarak daha sağlamdır, ancak elektriksel işlevi, ADSS 'nin tamamen ortadan kaldırdığı topraklama bakım yükümlülükleri ve hata akımı koordinasyon gereksinimleri getirir.

Uygun ve Uygun Olmayan Uygulamalar

ADSS Kablosu - İçin Uygun

Mevcut iletim hatlarına kesinti olmadan iletişim kapasitesi ekleme

Kule yüklemesinin izin verdiği dağıtım ağları ve alt iletim hatları

Topraklamanın pratik olmadığı veya maliyetli olduğu yollar

Yüksek yıldırım aktivitesine sahip ortamlar (dielektrik izolasyon)

Kısıtlı bütçelere ve sıkı programlara sahip projeler

ADSS Kablo - İçin Uygun Değil

Topraklama telinin değiştirildiği veya yükseltildiği iletim hatları

ADSS tasarım sınırlarını aşan aşırı buz veya rüzgar yüklerine sahip yerler

Şiddetli kemirgen veya av tüfeği hasar riski olan yollar (koruyucu önlemler olmadan)

AT kılıf seçiminin uygun şekilde tasarlanmadığı yüksek voltajlı ortamlar

OPGW Kablo - İçin Uygun

Topraklama telinin gerekli olduğu yeni iletim hattı yapısı

Yüksek voltajlı ve ekstra yüksek voltajlı hatlar (220 kV ve üstü)

Maksimum mekanik sağlamlık ve uzun açıklıklar gerektiren rotalar

Hata akımı kapasitesinin tasarım önceliği olduğu projeler

Yaban hayatı veya vandalizmden kaynaklanan fiziksel hasarın endişe verici olduğu ortamlar

OPGW Kablo - İçin Uygun Değil

Kesinti veya kule modifikasyon özelliği olmadan mevcut hatların güçlendirilmesi

Elektrik işlevinin gereksiz olduğu dağıtım ağları

Şiddetli bütçe kısıtlamaları olan ve topraklama teli değiştirmeye gerek olmayan projeler

Topraklama bakımının garanti edilemediği durumlar

Seçim Kontrol Listesi

Bir elektrik hattı projesi için ADSS ve OPGW arasında seçim yaparken aşağıdakileri değerlendirin:

Topraklama teli değiştiriliyor mu veya yükseltiliyor mu? Evet ise, OPGW doğal seçimdir. Hayır ise, ADSS muhtemelen daha basittir.

Hat hizmet dışı bırakılabilir mi? Değilse ADSS tek seçenektir.

Kule yapısal olarak ek yük alabilir mi? ADSS yük ekler; OPGW mevcut yükün yerini alır.

Gerekli açıklık ve çevresel yük nedir? OPGW daha ağır yükleri işler; ADSS, aramid iplik tasarımı ile sınırlıdır.

Topraklama yapılabilir ve bakımı yapılabilir mi? ADSS topraklamayı ortadan kaldırır; OPGW bunu gerektirir.

Arıza akımı koordinasyon gereksinimi nedir? Hattın kısa devre görevi için OPGW boyutlandırılmalıdır.

Bütçe ve program nedir? ADSS genellikle kurulumu daha hızlı ve daha ucuzdur.

Fiziksel hasar riski nedir? OPGW kemirgenlere ve vandalizme karşı daha güçlüdür.

Sıkça Sorulan Sorular

ADSS ve OPGW aynı iletim hattında kullanılabilir mi?

Evet. Bazı projelerde OPGW, ek iletişim kapasitesi için iletkenlik bölgesine veya düşük voltajlı yapılara ADSS eklenirken topraklama teli konumuna monte edilir. Bununla birlikte, iki kablo farklı işlevlere hizmet eder ve farklı standartlarda yönetilir.

ADSS herhangi bir topraklama gerektiriyor mu?

Hayır. ADSS metalik bileşen içermez ve topraklama gerektirmez. Bu, elektrik hattı ortamlarındaki birincil avantajlarından biridir.

OPGW düzgün bir şekilde topraklanmazsa ne olur?

Uygunsuz topraklama, kablo kılıfında tehlikeli indüklenen gerilimlere, ark hatası riskine ve personelin potansiyel yaralanmasına yol açabilir. OPGW topraklama, iletim hattının topraklama sisteminin bir parçası olarak tasarlanmalıdır.

ADSS 220 kV hatlar için uygun mu?

ADSS 220 kV hatlara monte edilebilir, ancak bağlantı noktasındaki elektrik alan kuvveti hesaplanmalı ve uygun bir AT kılıfı seçilmelidir. Kablo, yüzey indüksiyonunun kılıfın derecesini aşmadığı bir yere yerleştirilmelidir.

Hangi kablo daha uzun hizmet ömrüne sahiptir?

OPGW, metalik yapısı nedeniyle tipik olarak daha uzun bir tasarım ömrüne (30 + yıl) sahiptir. ADSS tasarım ömrü tipik olarak 25-30 yıldır ve gerçek ömrü kurulum kalitesine ve çevresel maruziyete bağlıdır.

Hat hizmet dışı bırakılmadan OPGW kurulabilir mi?

Bazı durumlarda, evet, canlı hat teknikleri kullanarak. Bununla birlikte, bu özel prosedürler ve ekipman gerektirir ve birçok hizmet, güvenlik ve kaliteyi sağlamak için OPGW değişimi için kesintileri planlamayı tercih eder.

Sonuç

ADSS ve OPGW 'nin her ikisi de kanıtlanmış hava fiber optik kablo teknolojileridir, ancak güç hattı ekosisteminde farklı roller üstlenirler. ADSS, özellikle topraklamanın gereksiz veya pratik olmadığı dağıtım ve alt iletim ortamlarında, kesinti olmadan mevcut hatlara iletişim kapasitesi eklemek için pragmatik bir seçimdir. OPGW, yeni iletim hatları ve topraklama teli değiştirmeleri için entegre bir çözümdür ve daha yüksek kurulum karmaşıklığı pahasına üstün mekanik sağlamlık ile çift fonksiyonlu kapasite sunar.

Doğru seçim, projenin topraklama teli işlevi gerektirip gerektirmediğine, kesintinin kabul edilebilir olup olmadığına, kule yük kapasitesinin ne kadar mevcut olduğuna ve kablonun hangi çevresel koşullara dayanması gerektiğine bağlıdır. Hiçbir kablo evrensel olarak üstün değildir; her biri belirli güç hattı senaryoları için optimize edilmiştir.

Referanslar

TS EN 60794-4-20: 2018 - Elektrik hatları boyunca ADSS (tüm dielektrik kendinden destekli) optik kablolar için kesit spesifikasyonu

IEEE 1222 - Elektrik Yardımcı Güç Hatlarında Kullanım için Tamamen Dielektrik Kendi Kendini Destekleyen (ADSS) Fiber Optik Kablo için Test ve Performans Standartları

IEEE 1138 - Elektrik Hizmet Güç Hatlarında Kullanım İçin Optik Topraklama Telinin (OPGW) Test Edilmesi ve Performansı için IEEE Standart