ADSS-kaapeli: Estä kalliit seisokit täysin dielektrisellä kuidulla

Mitä ADSS-kaapelivika todellisuudessa maksaa

Yksi tunti suunnittelemattomia seisokkeja 69 kV voimajohdolla voi ylittää 200 000 dollaria menetettyinä tuloina ja hätäkorjauskustannuksina. Silti monet verkkosuunnittelijat aliarvioivat edelleen, kuinka valokuitukaapelin valinta vaikuttaa suoraan pitkän aikavälin luotettavuuteen. ADSS-kaapeli – All-Dielectric Self-Supporting kuituoptinen kaapeli – suunniteltiin juuri poistamaan tärkeimmät vikakohdat, jotka vaivaavat perinteisiä sidottuja tai lähettimiä. Se ei sisällä metallia, ei vaadi erillistä tukinauhaa, ja se voidaan asentaa suoraan suurjänniterakenteisiin linjan ollessa jännitteisenä. Tuloksena on kaapelijärjestelmä, joka eliminoi maadoitusongelmat, galvaanisen korroosion ja suuren osan mekaanisista laitteistoista – täyttäen samalla samat veto- ja painumavaatimukset kuin perinteiset vaihtoehdot.

Mikä on ADSS-kaapeli?

ADSS-kaapeli on kuituoptinen kaapeli, joka on suunniteltu kestämään itseään jopa useiden tuhansien jalkojen jänteillä ilman metallista lähetinjohtoa. Sen koko rakenne – lujuusosat, vaippa ja ydin – käyttää johtamattomia, dielektrisiä materiaaleja. Tämä tekee kaapelista immuuni lähellä olevien voimalinjojen sähkömagneettiselle induktiolle, joten se voidaan kiinnittää suoraan siirtotorneihin ja jakelupylväisiin kohdissa, joissa sähkökenttä on hallittavissa. Kaapelin itsekantava luonne johtuu korkeamoduulisista aramidilangoista tai lasikuituvahvisteisista muovitangoista, jotka tarjoavat tarvittavan vetolujuuden ja pitävät kaapelin kevyenä.

Rakentaminen ja keskeiset komponentit

Optinen ydin

Ydin sisältää varsinaisia lasikuituja, jotka on tyypillisesti järjestetty irrallisiin tai tiiviisti puskuroituihin kokoonpanoihin. Irralliset putkimallit ovat suositeltavia ulkoympäristöissä, koska ne eristävät kuidut vetovoimista ja tarjoavat tilaa lämpölaajenemiselle. Useimmat ADSS-kaapelit käyttävät jopa 288 kuitua, ja yleiset lukemat ovat 12, 24, 48 ja 144.

Vahvuus jäsenet

Aramidilangat (esim. kevlar) tai lasikuituelementit tarjoavat kaiken veto- ja puristuskestävyyden. Aramidin määrä lasketaan kullekin jännevälille ja asennuksen jännitykselle, mikä ohjaa suoraan painumista. Kaapelit, joissa on riittämätön aramidipitoisuus, ylittävät enimmäislaskumisrajat jää- ja tuulikuormituksen alaisena, mikä vaarantaa raivausrikkomukset.

Sisä- ja ulkotakit

Polyeteenivaipat suojaavat ydintä. Keskitiheyspolyeteeni (MDPE) tai korkeatiheyspolyeteeni (HDPE) on vakiona. Saastuneessa tai rannikkoympäristössä telaketjunkestävä seos on välttämätön kuivanauhan kipinöinnin ja vaipan puhkeamisen estämiseksi. Vaipan paksuus ja UV-stabilisaattorit määräävät suoraan käyttöiän – tyypillisesti 25-30 vuotta.

Milloin valita ADSS muiden kuitukaapeleiden sijaan

ADSS ei ole universaali ratkaisu, mutta se on ylivoimainen valinta kolmessa erityisskenaariossa: asennus jännitteiseen sähkölaitosinfrastruktuuriin, erittäin pitkät jännevälit, joissa lähettimen johdot käyvät epäkäytännöllisiksi, ja ympäristöt, joissa metalliosat aiheuttaisivat korroosio- tai maasulkuriskiä. Jos reitti on kokonaan maan alla tai rakennusten sisällä, panssaroitu irrallinen putki tai sisä-/ulkotiiviisti puskuroitu kaapeli on sopivampi. Siirtotorneissa ADSS kuitenkin välttää OPGW:n (Optical Ground Wire) painon ja tuulikuormituksen sekä sidottujen dielektristen kaapeleiden monimutkaiset liitosvaatimukset.

Kaikilla rakenteiden välisillä yli 500 jalan etäisyyksillä ADSS:n painonsäästöt alentavat tyypillisesti 15–25 % asennuksen kokonaiskustannuksia verrattuna messenger-tuettuun järjestelmään.

Asennusta koskevat näkökohdat, jotka määrittävät pitkäikäisyyden

Span Length ja Sag

Jokainen ADSS-asennus alkaa painuma-jännityslaskelmalla, joka perustuu hallintajännekonseptiin. Insinöörien on syötettävä tarkat jännevälit, korkeuserot ja paikalliset lämpötilan ääriarvot. Kaapeli kiristetään sitten tiettyyn kireyteen vertailulämpötilassa, jotta se säilyttää turvalliset välykset sekä jään/tuulen maksimilämpötilassa että enimmäislämpötilassa. Alijännitys aiheuttaa liiallista painumista ja mahdollista johtimien kosketusta; ylikiristys johtaa kuitujen ennenaikaiseen venymiseen.

Avaruuspotentiaali ja seuranta

Kun dielektrinen kaapeli ripustetaan korkeaan sähkökenttään, kapasitiivinen kytkentä voi aiheuttaa pintapotentiaalieron. Jos kenttä ylittää takin jäljitysvastuksen, kuivanauhan valokaari voi kuluttaa takin kuukausissa. Siksi kaapelin sijainti tornissa on valittava sähkökenttämallinnuksen perusteella. Määritä aina kiskonkestävä vaippa, jos kaapeli asennetaan 15 jalan päähän jännitteisestä johtimesta, jonka jännite on 115 kV tai suurempi.

Laitteisto ja liitteet

ADSS-kaapeleissa käytetään erityisesti suunniteltuja umpikujia, ripustuskiinnittimiä ja kierrevärähtelyn vaimentimia. Laitteen tulee puristaa kaapelia ylittämättä valmistajan puristusluokitusta, ja sen on säilytettävä riittävä pito täydessä nimellisvetokuormituksessa. Terävä taipuminen laitteiston ulostulokohdissa on yleinen vian syy – asentajien on käytettävä oikeita panssariaankoja tai taipumisenestolaitteita.

Tyypilliset ADSS-kaapelin tekniset tiedot

Valintakriteerit: kaapelin sovittaminen sovellukseen

Kuitutyyppi ja määrä

Yksimuotokuidut (G.652.D tai G.657.A) hallitsevat sähköverkkoja. Monimuotokuituja käytetään harvoin sähköaseman lähiverkkojen ulkopuolella. Määritä aina vähintään 20 % enemmän kuituja kuin nykyinen verkko tarvitsee – kuitujen lisääminen myöhemmin on mahdotonta olemassa olevalla ADSS-alueella. Pitkän matkan siirtokäytävillä 48–144 kuitua ovat vakiona; jakelusyöttölaitteet tarvitsevat usein vain 12–24.

Jännite- ja sähkökenttäluokka

ADSS-kaapelit luokitellaan suurimman tilapotentiaalin mukaan, jonka ne kestävät ilman seurantaa. Kaapeli, joka on asennettu 230 kV:n ympäristöön 6 jalan päähän johtimesta, kohtaa paljon aggressiivisemman kentän kuin sama kaapeli 30 jalan päässä umpikujasta. Vertaile aina kaapelin valmistajan E-kentän toleranssitaulukkoa apuohjelman mallinnustietojen kanssa.

Ympäristökuormitukset

National Electrical Safety Code määrittelee kevyet, keskisuuret ja raskaat kuormitusalueet Yhdysvalloissa. Kevyen kuormituksen (ei jäätä, heikko tuuli) kaapeli katkeaa varhain raskaasti kuormitetulla alueella, jossa on 0,5 tuumaa säteittäistä jäätä. Varmista, että kaapelin suurin kireys, painuma ja laitteiston luokitukset vastaavat tarkasti maantieteellistä kuormitusvaatimusta.

Pitkäaikainen luotettavuus ja huolto

Oikein suunniteltuna ja asennettuna ADSS-kaapeli ei vaadi käytännössä huoltoa 25 vuoteen. Ensisijaisia ​​riskitekijöitä ovat odottamattomat takin vauriot kolmansien osapuolien kosketuksista (esim. laukaukset, rakennuslaitteet) ja progressiivinen jäljitys alimallinnetuilla sähkökenttäalueilla. Vuosittaiset silmämääräiset tarkastukset maanpinnasta tai drone-lennoilla voivat havaita painumisen muutokset tai takin värinmuutokset ennen kuin vian ilmeneminen tapahtuu. Kuitutestaus OTDR:llä tulee toistaa minkä tahansa suuren myrskytapahtuman jälkeen liitoksen eheyden varmistamiseksi.