Quin cable de fibra òptica aèria ADSS s'adapta a les instal·lacions?
El cable de fibra òptica aeri ADSS adequat depèn de la longitud de l'envergadura, el nivell de tensió i les condicions ambientals. Els cables van des de dissenys de-spans curts per a menys de 100 metres fins a tipus de-largs que admeten més de 1.000 metres, amb diferents materials de jaqueta necessaris per a diferents entorns de tensió.
Requisits de longitud d'envergadura Construcció de cable de fibra òptica aèria ADSS de la unitat
La distància entre les estructures de suport determina el disseny estructural i els requisits de resistència del cable.
Els cables ADSS de -carrera curta manegen distàncies inferiors a 100 metres i funcionen bé en desplegaments urbans o residencials. Aquests solen tenir una construcció més lleugera amb menys capes de fil d'aramida. Els cables ADSS-de jaqueta única-S amb estructura de tub central ofereixen un diàmetre reduït i un pes lleuger, cosa que els fa rendibles-per a línies de distribució on els pals estan molt espaiats.
Les instal·lacions de-abast mitjà entre 100 i 300 metres s'adapten als desplegaments estàndard de pal-a-. Aquests requereixen un disseny equilibrat-suficient resistència per a l'envergadura sense un pes excessiu que potenciï les estructures de suport.
Les aplicacions-de llarga durada que superen els 300 metres exigeixen cables amb un fort reforç d'aramida, especialment quan es creuen obstacles del terreny. Els cables de doble-jaqueta ADSS-D proporcionen una protecció addicional contra esforços mecànics com la tensió i la compressió durant la instal·lació, el que els fa adequats per a traves que s'aproximen o superen els 500 metres. Els cables aeris de fibra òptica ADSS estan dissenyats per suportar longituds de fins a 700 metres entre torres, amb alguns dissenys especialitzats que superen els 1.000 metres.
El disseny-de l'estructura en capes supera la construcció del-tub central per a traves ampliades. Les estructures en capes presenten diversos tubs solts enrotllats al voltant d'un reforç central (normalment plàstic reforçat amb fibra de vidre-), permetent un control més fàcil de la longitud de la fibra restant i acomodar més nuclis de fibra, tot i que a un cost més elevat i un diàmetre lleugerament més gran.
El nivell de tensió determina la selecció del material de la jaqueta
Els cables ADSS estan suspesos en camps elèctrics que varien des del màxim a mitja-interval fins a zero als suports metàl·lics connectats a terra. Aquest entorn elèctric afecta directament el material de la jaqueta que evita una fallada prematura.
Per a instal·lacions en línies de 110 kV o inferiors, la funda estàndard de polietilè (PE) proporciona una protecció adequada. Aquests cables funcionen de manera fiable en entorns de distribució on la intensitat del camp elèctric segueix sent modesta. El potencial espacial als punts de suspensió del cable no ha de superar els 15 kV a les línies de 110 kV per garantir la longevitat.
Les línies de transmissió de 110 kV o superiors requereixen material de jaqueta anti-seguiment (AT). Hi ha jaquetes exteriors resistents a les-cadenes per a línies de transmissió d'alta-tensió amb valors de potencial espacial de fins a 25 kV. Aquest material especial resisteix un mode de fallada específic anomenat arc de-banda seca.
La humitat redueix l'aïllament de la jaqueta, creant bandes seques d'alta -resistència amb alt voltatge entre elles. La tensió a través de les bandes seques pot provocar la formació de pistes de carboni i l'erosió del material de la jaqueta, amb més probabilitats d'arc per als cables a les línies a 220 kV o superiors. En entorns contaminats, l'arc de-banda seca provoca el deteriorament del cable quan la boira o la rosada mulla ocasionalment el cable, especialment a les zones amb poca pluja.
La relació entre voltatge i posició importa tant com el tipus de jaqueta. Per a línies de 220 kV, el potencial del punt de suspensió no ha de superar els 20 kV. Els equips d'instal·lació han de calcular el camp elèctric als punts de penjada proposats abans de seleccionar les especificacions del cable de fibra òptica aèria ADSS.
Condicions ambientals Forma ADSS Disseny de cable de fibra òptica aèria
El clima i la ubicació exposen els cables a factors d'estrès específics que requereixen una protecció específica.
Gestió de la humitat i l'aigua
Els cables ADSS no han d'estar subjectes a la humitat i la ingressió d'aigua, ja que això augmenta l'atenuació i pot provocar el trencament de la fibra. Els tubs farcits de gel-ofereixen una protecció tradicional contra la humitat mitjançant les fibres circumdants amb un compost de bloqueig d'aigua-. Tanmateix, els dissenys sense gel-eliminen els gels i els compostos d'ompliment, ajudant a reduir el temps de preparació dels extrems del cable fins a un 80% i reduint significativament els costos de mà d'obra per empalmar.
Per a entorns-propensos a la humitat, els cables poden tenir nuclis plens d'ingredients que bloquegen gel o aigua-. L'elecció entre dissenys de nucli-omples de gel i secs-afecta tant la complexitat de la instal·lació com els requisits de manteniment-a llarg termini.
Extrems de temperatura
Les especificacions del cable han de permetre el funcionament a la temperatura més baixa esperada. Els cables ADSS resisteixen les inclemències del temps i les temperatures extremes, garantint un rendiment fiable en entorns-de gran altitud. Els membres de resistència del fil d'aramida i la funda exterior han de mantenir la flexibilitat i les propietats de tracció en tot el rang de temperatures de funcionament, normalment de -40 graus a +70 graus.
Exposició als UV i al temps
La cobertura externa està feta amb material especial per resistir la irradiació solar. La resistència UV determina quant de temps la jaqueta exterior manté les seves propietats mecàniques i elèctriques. Les instal·lacions costaneres s'enfronten a reptes addicionals a causa de l'-aire carregat de sal, que pot accelerar la formació de-banda seca a les línies d'alta-tensió.
Càrrega de vent i gel
Els cables s'han de dissenyar per a les pitjors-combinacions de temperatura, càrrega de gel i vent. La vibració eòlica induïda pel vent-podria ser un factor en els intervals més llargs, ja que els cables de fibra òptica aèria ADSS tenen un pes lleuger, una tensió relativament alta i una mica d'auto{3}}amortiment. Si cal, es poden instal·lar amortidors anti-vibracions a cada tram prop dels punts de suport.
L'acumulació de gel augmenta el pes del cable i la superfície del vent. Les regions amb tempestes de gel importants requereixen cables dissenyats amb relacions de força-a-pes més elevades i poden necessitar maquinari especialitzat més enllà de les pinces de suspensió estàndard.
Variables crítiques d'instal·lació més enllà del tipus de cable de fibra òptica aèria ADSS
Tres paràmetres mecànics determinen l'èxit de la instal·lació, independentment del cable que seleccioneu.
Gestió de la tensió
Dues tensions diferents importen durant la instal·lació: la tensió màxima de tracció i la tensió d'envergadura. La tensió màxima durant la instal·lació no ha de superar els 600 lbF (2.700 N). Després de la instal·lació, es calcula la tensió de l'envergadura per a cada cable per aconseguir l'1% de caiguda de la instal·lació.
La superació de la tensió recomanada durant la instal·lació danya els membres de resistència del fil d'aramida i pot introduir microflexió a les fibres òptiques, augmentant l'atenuació. La-tensió insuficient provoca una caiguda excessiva, redueix l'espai lliure al terra i pot permetre el contacte del cable amb altres línies o vegetació.
Limitacions del radi de curvatura
Els cables són sensibles a una flexió excessiva i els instal·ladors no han de doblegar el cable amb més força que el radi de flexió mínim recomanat. El diàmetre de la politja als pals o torres de línia recta-ha de ser d'almenys 400 mm, amb les politges a prop dels tensors que requereixen un diàmetre superior a 600 mm.
Les infraccions del radi de flexió mínim durant la instal·lació creen danys permanents a la fibra que poden no aparèixer a les proves inicials, però que es manifestaran com una major atenuació o eventuals trencaments de fibra mesos o anys després.
Compatibilitat de maquinari
Els accessoris no s'han de subjectar directament al cable, sinó sobre barres de reforç per protegir-se de danys elèctrics i mecànics. Les pinces-de finals sense sortida asseguren els extrems dels cables als pals, les pinces de suspensió aguanten el pes dels trams mentre transmeten la tensió a través del següent tram, i les pinces tangents només s'utilitzen en trams inferiors a 100 metres quan l'angle de canvi és inferior a 15 graus.
L'ús de maquinari no dissenyat per al vostre diàmetre i construcció de cable específics crea punts de concentració d'estrès que condueixen a una fallada prematura.
Marc pràctic de selecció
Fes coincidir el cable amb els requisits d'instal·lació mitjançant aquest enfocament:
Per a línies de distribució (menys o igual a 110 kV, trams<200m)Seleccioneu una-jaqueta ADSS-S amb estructura de tub central i funda de PE. Això proporciona el cost més baix per metre alhora que compleix els requisits mecànics per a pals molt-espaiats. El recompte de fibra normalment oscil·la entre 12 i 72.
Per a línies de transmissió (110-220 kV, traves entre 200 i 500 m)Especifiqueu doble-jaqueta ADSS-D amb estructura en capes i funda AT. S'ha de donar prioritat al material anti-camisa de seguiment per a línies a 110 kV i superiors. Comproveu que el potencial de punt de suspensió calculat es mantingui per sota dels valors de llindar. Considereu de 48 a 144 fibres per a aplicacions troncals.
For High-Voltage Lines (>220 kV, spans >500m)Necessiteu dissenys especialitzats-de llarga durada amb reforç d'aramida millorat i material de jaqueta AT premium classificat per a les vostres condicions específiques de camp elèctric. Les jaquetes-resistents a les pistes protegeixen contra els danys d'arc-seca en línies d'alta-tensió de fins a 275 kV. Treballeu amb els fabricants per realitzar càlculs de camp elèctric per a la geometria de la vostra torre.
Per a entorns dursAfegiu un disseny lliure de gel-a les regions humides per simplificar l'empalmament, especifiqueu una jaqueta exterior millorada-resistent als UV per a instal·lacions d'alt-altura o desèrtiques, i incloeu amortidors de vibracions per a zones de fort-vent.
El recompte de fibres no afecta directament l'adequació del cable-un sol cable pot transportar fins a 864 fibres-però un nombre més alt augmenta el diàmetre i el pes del cable, la qual cosa influeix en la capacitat d'abast i la selecció de maquinari.
Verificant la vostra selecció
Abans de finalitzar l'especificació del cable, confirmeu que aquests càlculs s'alineen amb les fitxes de dades del fabricant:
Calculeu la vostra llargada màxima utilitzant la fórmula que té en compte el pes del cable, la pressió del vent, la càrrega de gel i la tensió permesa. El vostre enginyer hauria de verificar l'espai lliure al terra a la caiguda màxima, comprovant els requisits actuals del Codi Nacional de Seguretat Elèctrica (NESC) i els codis locals.
Per a instal·lacions d'alta-tensió, modeleu el camp elèctric als punts de penjada proposats. L'elevat camp elèctric a les línies de transmissió genera una descàrrega de corona contínua a l'extrem de les barres d'armadura de suport, provocant el deteriorament del cable. Si la intensitat de camp calculada supera la classificació del cable, ajusteu la posició del punt de penjada o seleccioneu un cable amb una tolerància de voltatge més alta.
Reviseu els cicles de temperatura per a la vostra ubicació. El coeficient d'expansió tèrmica del cable afecta les variacions de caiguda entre estacions, la qual cosa és important per mantenir els espais lliures requerits.
Considereu l'accés per al manteniment. Els tubs farcits de gel-oscil·len-invertidament per permetre l'accés a mig-span, permetent reparacions sense tallar el cable. En ubicacions remotes, aquesta característica redueix significativament el temps i els costos de reparació.
Errors comuns de selecció
Diversos errors apareixen repetidament en instal·lacions sense èxit.
No especificar el material de la jaqueta representa l'error més costós. L'ús d'una jaqueta de PE en línies de 110 kV o superiors pot funcionar inicialment, però fins i tot alguns incidents d'arc-de banda seca poden causar danys permanents greus a la jaqueta, que poden provocar una fallada posterior. La substitució requereix una re-instal·lació completa en moltes vegades l'estalvi de costos original.
Ignorar la càrrega ambiental produeix cables que s'enfonsen excessivament o es trenquen per l'acumulació de gel. Un cable instal·lat no s'ha de caure tan baix que pugui ser danyat pel trànsit sota la línia. Especifiqueu sempre els cables amb les pitjors-condicions de càrrega, no les condicions típiques o mitjanes.
La selecció del cable basant-se únicament en la longitud de l'envergadura sense tenir en compte la tensió crea problemes de fiabilitat. Un cable mecànicament adequat per a l'envergadura pot fallar elèctricament si el material de la jaqueta no coincideix amb l'entorn de tensió.
Passar per alt l'impacte del recompte de fibra en el pes del cable sembla menor, però afecta tot el sistema mecànic. Cada duplicació del recompte de fibra augmenta el diàmetre del cable aproximadament entre un 20 i un 30%, cosa que canvia els càlculs de càrrega de vent i gel per a la instal·lació del cable de fibra òptica aèria ADSS.
Preguntes freqüents
Quina diferència hi ha entre els cables ADSS de jaqueta simple i doble?
Els cables ADSS-de jaqueta simple-S funcionen per a trams més curts, mentre que els cables de-jaqueta ADSS-D proporcionen una protecció addicional contra l'estrès mecànic per a aplicacions de-longitud. La jaqueta exterior afegeix cost, però allarga la vida útil del cable de fibra òptica aèria ADSS en instal·lacions exigents.
Puc utilitzar el mateix cable ADSS per a línies de 110 kV i 220 kV?
Els diferents nivells de tensió requereixen diferents enfocaments: les línies de 110 kV necessiten un potencial espacial inferior a 15 kV als punts de suspensió, mentre que les línies de 220 kV requereixen menys de 20 kV. Tots dos necessiten material de jaqueta AT, però les posicions dels punts penjants s'han de calcular per separat per a cada nivell de tensió.
Com sé si necessito amortidors de vibracions?
Els trams més llargs amb un pes lleuger, una tensió relativament alta i una mica d'auto{0}}amortiment poden requerir amortidors anti-vibracions instal·lats a cada tram prop dels punts de suport. Si els conductors existents a la mateixa ruta experimenten oscil·lacions visibles amb vents moderats, planifiqueu amortidors a la vostra instal·lació ADSS.
Quina és la vida útil típica d'un cable ADSS seleccionat correctament?
La vida útil típica sol ser de 25 a 30 anys, depenent de les condicions ambientals i de la instal·lació adequada. Els cables amb tensió nominal adequades en entorns adequats solen superar això, mentre que els cables de mida inferior en condicions dures poden fallar en menys de 10 anys.
La selecció adequada del cable ADSS equilibra diversos factors tècnics en lloc d'optimitzar per a un sol paràmetre. Comenceu amb mesures precises d'envergadura i nivells de tensió i, a continuació, afegiu les consideracions ambientals i els requisits de maquinari. Quan les especificacions entren en conflicte-com ara necessitar una capacitat de llarga durada en entorns-d'alta tensió-treballeu amb els fabricants en dissenys personalitzats en comptes d'acceptar un cable estàndard-deficient.
Fonts de dades
Corning - Instal·lació del cable de fibra òptica autosuportable-dielèctric-ADSS (corning.com)
Viquipèdia - Tots els-cables dielèctrics-autònoms
Guia d'instal·lació del cable ADSS - de Zion Communication
Cable de fibra òptica ADSS estàndard AFL Global -
UnitekFiber - Què és el cable de fibra òptica ADSS
STL Tech - Cable de fibra òptica ADSS: el que hauríeu de saber
DEKAM - Cable de fibra òptica autosuportable (ADSS) tot dielèctric
Unionfiber - Què és el cable de fibra òptica ADSS i quins són els seus avantatges
Cable ADSS de llarga durada Prysmian -
OFS Optics - Cable PowerGuide DT ADSS
Cable ZMS - Problemes en l'aplicació dels cables òptics ADSS
OFIL Systems - Solucions d'inspecció de fibra ADSS