ADSS vs OPGW: المقارنة الهندسية الكاملة

يقوم كل من ADSS وOPGW بوضع الألياف الضوئية على خط كهرباء علوي، وهنا ينتهي التشابه. واحد هو أالسلك الأرضي الذي يحدث لحمل الألياف، يتم تثبيته بمسامير إلى أعلى البرج حيث يتلقى ضربات البرق وتيار الخلل. والآخر هوكابل عازل بالكامل يحمل الألياف فقط، معلقة في مكان منخفض على الهيكل، عمدا عمياء عن المجال الكهربائي من حوله.

اختر الخيار الخطأ وستكون التكلفة حقيقية: انقطاع التيار الكهربائي الذي لم تكن بحاجة إلى تحمله أبدًا، أو تحديث البرج الذي لا يمكنك تحمله، أو - وضع الفشل الذي لا يحذرك منه أي دليل مشتري تقريبًا - سترة ADSS التي تتآكل خلال ثلاث سنوات وتنقطع مسافة. يقارن هذا الدليل بين نوعي الكابلات بالطريقة التي يتعين على OSP أو مهندس المرافق أن يقرر بينهما: من خلال الهيكل، والسلوك الكهربائي، وحدود المدى والجهد، والتركيب، وتكلفة التثبيت الحقيقية، وإطار قرار واضح في النهاية.

يحدث كل قرار بين ADSS وOPGW على هيكل مثل هذا: يأخذ OPGW فتحة سلك الدرع في الأعلى، بينما يتدلى ADSS في الأسفل، أسفل موصلات الطور المباشر.

إذا لم تقرأ أي شيء آخر، فاقرأ هذا الجدول. بقية المقال يوضحلماذاتتم قراءة كل صف بالطريقة التي يقرأ بها - وحيث تخفي الأرقام البسيطة قرارًا يمكن أن يؤدي إلى إغراق المشروع.

الوجبات الجاهزة العنوان:تقوم OPGW بوظيفتين، بينما تقوم ADSS بواحدة- وهذا التمييز الوحيد يدفع تقريبًا كل الاختلافات الأخرى أدناه.

كابل TTI Fiber ADSS عبر مجموعة من الألياف. تُظهر القطع الخلفية البنية العازلة بالكامل: أنابيب فضفاضة وعضو قوة مركزية مربوطة بخيوط أراميد صفراء - لا يوجد معدن في أي مكان.

OPGW لتقف عليالسلك الأرضي البصري(يتم كتابته أحيانًا على أنه سلك أرضي علوي مركب من الألياف الضوئية). إنه يحل محل سلك الدرع التقليدي - الموصل العاري المثبت على طول الجزء العلوي من برج الإرسال الذي تتمثل مهمته في اعتراض البرق وتوفير مسار عودة التيار الخاطئ - ويدمج الألياف الضوئية بداخله. تحصل الأداة على الحماية من الصواعق والعمود الفقري من الألياف عالي السعة من كابل واحد في عملية توتير واحدة.

من الناحية الهيكلية، تم بناء OPGW من الخارج حول المعدن:

• انالطبقة الخارجية من الأسلاك الذين تقطعت بهم السبل- عادةالفولاذ المغطى بالألمنيوم (ACS)للقوة والمتانة البرق، وغالبًا ما يتم دمجها معسبائك الألومنيوم (AA)تم ضبط الخيوط من أجل التوصيل حتى يتمكن الكابل من حمل تيار الدائرة القصيرة دون ارتفاع درجة الحرارة.
• أالوحدة الضوئية المركزية: الألياف تجلس فيأنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم(غالبًا ما يكون أنبوبًا غير قابل للصدأ مغطى بالألمنيوم) يمنحهم حماية من السحق وحاجزًا محكمًا للرطوبة.
• ألياف أحادية الوضع بالداخل، عادةً ما تكون وفقًا لـ ITU-T G.652 أو G.654.

لأن OPGWيكونالسلك الأرضي، تم تصميمه ميكانيكيًا وكهربائيًا لتحمل تيار العطل والنجاة من ضربات البرق المباشرة - يتم تحديد اختباره وأدائه بواسطة IEEE 1138. لإلقاء نظرة أعمق على كيفية اختلاف OPGW عن أسلاك الدرع العادية التي تحل محلها، راجع شرحنا حول الفرق بين OPGW والأسلاك التقليدية.

يعنيADSSكل الدعم الذاتي العازلكابل. الاسم هو ورقة المواصفات:كل عازليعني أنه لا يوجد عنصر معدني واحد في أي مكان في الكابل، والدعم الذاتييعني أنه يحمل وزنه وتوتره عبر الامتداد بدون سلك مراسلة منفصل. وكما يقول التعريف المرجعي، فإن ADSS "قوي بما يكفي لدعم نفسه بين الهياكل دون استخدام عناصر معدنية موصلة."

كابل ADSS واحد تم تجريد طرفه: خيوط الأراميد الصفراء هي العنصر الحامل الذي يسمح للكابل بالامتداد لمئات الأمتار بدون أي معدن.

بنائه هو صورة طبق الأصل لـ OPGW – القوة تأتي من الألياف، وليس الفولاذ:

• أالذين تقطعت بهم السبل الأساسية أنبوب فضفاض: ألياف يبلغ طولها 250 ميكرومتر تطفو في أنابيب فضفاضة مملوءة بالهلام، ومجدولة حول مادة غير معدنيةFRP (البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية) عضو مركزي. (لمعرفة السبب وراء حماية تصميم الأنبوب السائب للألياف من الإجهاد والماء، راجع الكابلات ذات الأنبوب المحكم مقابل الكابلات السائبة.)
• طبقة منخيوط الأراميد (كيفلر)- عنصر الشد . وهذا ما يجعل ADSS يمتد لمئات الأمتار بدون معدن ولا رسول؛ يتم ضبط كمية الأراميد على المدى والتوتر المطلوبين.
• خارجيسترة- سواء القياسيةبي (البولي ايثيلين)أو خاصAT (مضاد للتتبع / مقاوم للتتبع)مُجَمَّع.إن اختيار السترة التي تحتاجها ليس أمرًا تجميليًا - فهو القرار الوحيد الأكثر أهمية في ADSS، وسنغطيه بالتفصيل أدناه.

نظرًا لأن ADSS غير موصل للكهرباء، فهو غير مرئي كهربائيًا لنظام الطاقة: فهو لا يحمل تيار عطل، ولا يحتاج إلى تأريض، وهو محصن ضد التداخل الكهرومغناطيسي. ولهذا السبب يمكن تثبيته أيضًاالخط المباشر، مع تنشيط الدائرة - الميزة التشغيلية الرئيسية التي تجعلها الخيار الافتراضي لإضافة الألياف إلى الخطوط الموجودة في الخدمة بالفعل. يخضع اختبار ADSS والأداء إلى IEEE 1222. ينتمي ADSS إلى نفس عائلة الكابلات الخارجية العازلة تمامًا مثل GYFTY، والتي تستخدم أعضاء قوة FRP لنفس السبب الخالي من المعادن.

تخلص من التسويق وسيتباعد الكابلان على محور واحد –معدن أو لا معدن- وكل شيء يتدفق من هناك.

يعد معدن OPGW ميزةومسؤولية. الميزة: إنها تقوم بمهمة السلك الأرضي، لذلك في خط نقل جديد كنت ستقوم بربط سلك درع على أي حال - مما يجعل OPGW "ألياف حرة" من الناحية الهيكلية. المسؤولية: يتآكل المعدن، ويزيد الوزن (4-5× ADSS)، ويجبرك على تأريض الكابل وعادة ما تقوم بإلغاء تنشيط الخط لتثبيته.

إن افتقار ADSS للمعادن هو التجارة المعاكسة. الميزة: وزن الريشة، مقاوم للتداخل الكهرومغناطيسي، قابل للتثبيت على الخط المباشر، لا يوجد أجهزة تأريض. المسؤولية أكثر دقة، وهي الشيء الذي تتخطاه أدلة المقارنة - لذلك لن نفعل ذلك.

هذا هو وضع الفشل الذي يحول تثبيت ADSS الرخيص والسهل إلى كارثة متوسطة المدى بعد بضع سنوات.

ADSS توقفأقلالموصلات الحية داخل مجالها الكهربائي. على الرغم من أن الكابل غير موصل، إلا أن هذا المجال يولّد جهدًا سطحيًا على طول الغلاف - وهوإمكانات الفضاءعند نقطة توصيل الكابل. عندما تكون السترة مبللة (المطر، الضباب، الندى) وقذرة (الملح، الغبار، التلوث الصناعي)، تتشكل طبقة رقيقة من الماء الموصل وتتدفق تيارات تسرب صغيرة على طول السطح. ومع تسخين هذا التيار للفيلم، فإنه يتبخر بشكل ضيقالفرقة الجافة. يقفز الآن الجهد السطحي الكامل عبر تلك الفجوة التي يبلغ عرضها ملليمترات، وستحصل على ذلكانحناء النطاق الجاف- أقواس سطحية صغيرة ومتكررة.

ليس لدى PE القياسي أي دفاع ضد هذا. تعمل الأقواس على تفحيم السترة، وحفر مسار موصل، وفي النهاية تحترق حتى أعضاء قوة الأراميد الموجودة تحتها. بمجرد أن ينكشف الأراميد ويتحلل، يفقد الكابل التوتر - وينخفض ​​الامتداد. وهذا هو السبب الرئيسي لفشل ADSS أثناء الخدمة، وهو بالضبط السبب وراء تضمين IEEE 1222 اختبارات كهربائية واختبارات تتبع مخصصة لـ ADSS لا تواجهها كابلات الاتصالات العادية أبدًا.

الحل هو السترة – وهو ما يقودنا إلى أهم قرار يتعلق بمواصفات ADSS.

الدفاع ضد انحناء النطاق الجاف هوسترة AT (مضادة للتتبع، وتسمى أيضًا سترة مقاومة للتتبع أو TR).— مركب مُصمم خصيصًا يقاوم الكربنة وتآكل السطح. القاعدة الأساسية والطريقة التي تقوم بها شركة TTI Fiber بتصميم كابل ADSS الخاص بنا هي:

• سترة PE القياسيةيكون كافيًا عندما تكون إمكانات المساحة عند نقطة الارتباط منخفضة - عمليًا، على خطوط التوزيع والنقل الفرعي بما يصل إلى تقريبًا35 كيلو فولت(العتبة الآمنة التي يتم الاستشهاد بها بشكل شائع موجودة12 كيلو فولت من الإمكانات الفضائية).
• انAT / سترة مقاومة للمسارات إلزاميةبمجرد أن تتسلق إمكانات الفضاء - على110 كيلو فولت و 220 كيلو فولتخطوط وما فوق. عند هذه الفولتية، لا يمكنك ببساطة تعليق الكابل في أي مكان؛ يجب اختيار نقطة التعلق بواسطةحساب توزيع المجال الكهربائيلذلك يتم وضع الكابل حيث تكون الإمكانات المستحثة مقبولة، ويجب أن تكون السترة من فئة AT.

هذه ليست تفاصيل لتركها للصدفة. إن تحديد PE على خط 220 كيلو فولت لتوفير بضعة سنتات لكل متر هو الطريقة التي يمكنك بها شراء عطل مضمون للسترة. يجب أن يقوم مورد ADSS الموثوق بتحديد حجم الأراميد بما يتناسب مع فترة عملكواختيار السترة من جهد خطك ومستوى التلوث - لا نبيع لك كابلًا عامًا واحدًا.

لدى OPGW مخاطرها المدفونة التي لا تصرخ بها ورقة المواصفات.

كلفاني / التآكل كهربائيا.OPGW هو معدن يتعرض للطقس لمدة تزيد عن 30 عامًا. فيساحلية أو ضبابية أو صناعيةفي البيئات المختلفة، يمكن للمعادن المتباينة في البناء الفولاذي المغطى بالألمنيوم أن تسبب تآكلًا كلفانيًا، مما يؤدي إلى تآكل الخيوط تدريجيًا وإضعاف الكابل. التخفيف - السبائك المقاومة للتآكل، والشحوم، والتصميمات المصنوعة بالكامل من سبائك الألومنيوم - يزيد من التكلفة. إن ADSS، كونها مصنوعة بالكامل من البلاستيك والأراميد، فهي ببساطة محصنة ضد فئة الفشل بأكملها، والتي تعد بمثابة رافعة اختيار حقيقية في الشبكات الساحلية القاسية.

التحجيم الحالي للخطأ ليس اختياريًا.نظرًا لأن OPGW يحمل تيار الدائرة القصيرة للخط أثناء حدوث خطأ، يجب أن يكون حجم المقطع العرضي المعدني الخاص به متناسبًا مع حجم الخطمستوى الخطأ، معبرا عنها بالقدرة الحرارية فيكا²·س(الطاقة التي يجب أن يمتصها دون أن يذوب). إذا أخطأت في فهم هذا الأمر - قم بتقليل حجم المقطع العرضي الموصل - ويمكن أن يؤدي الخلل إلى تصلب الخيوط أو حتى إذابتها وتدمير الألياف الموجودة بداخلها. هذه هي المتطلبات الهندسية لـ OPGW ولا يفعلها ADSS أبدًا، لأن ADSS لا يحمل أي تيار على الإطلاق. عادةً ما تصل تقييمات خطأ OPGW إلى ما يقرب من100 كيلو أمبيرتيار الدائرة القصيرة يعتمد على البناء.

كلا الكابلات ذات حجم مناسبقوة الشد المقدرة (RTS)، مع الاحتفاظ بالتوتر اليومي بجزء صغير من RTS وحساب التوتر المتدلي في أسوأ الحالاتالجليد والرياحالتحميل على الطريق. المظاريف العملية:

طريقة سريعة لقراءة هذا:ADSS يفوز بالوزن والمرونة الكهربائية. يفوز OPGW على الامتداد الخام وأعلى الفولتية ومستويات الخطأ.كلاهما يحتاجستوكبريدج أو مخمدات الاهتزاز الحلزونيةعلى مسافات طويلة للتحكم في الاهتزازات الجوية (التي تسببها الرياح) - وهي آلية إجهاد من شأنها أن تؤدي إلى تشقق الألياف على مدار سنوات إذا تركت دون إدارة.

هذا هو المكان الذي يحدث فيه فرق التكلفة حقًا - ليس في الكابل، ولكن في الطاقم والرافعات وانقطاع التيار.

ADSS — خط مباشر، في مستوى أدنى من البرج.نظرًا لأنه عازل، يمكن تعليق ADSS أثناء وجود الخطتنشيط، دون انقطاع. يتم تركيبه أسفل موصلات الطور باستخدامتجهيزات مسدودة (توتر) مسبقة التشكيلفي أبراج سلالة والمشابك تعليقفي أبراج الظل. بشكل حاسم،تعتبر المشابك السفلية التي توجه الكابل إلى أسفل البرج عازلة(مبطن بالمطاط) - والكابللم يتم تأريضه أبدًا. قيود انقطاع أقل، وكابل أخف وزنًا، وأجهزة أبسط.

OPGW – تم إلغاء تنشيطه، أعلى البرج.يأخذ OPGW موضع سلك الدرع في الجزء العلوي من الهيكل، وهو ما يعني عادةً أن الخط (أو على الأقل دائرة سلك الدرع) يجب أن يكونإلغاء تنشيطلربطها بأمان. إنها تستخدم تجميعات معدنية وتعليقات مسدودة، وهي كذلكيجب أن تكون مؤرضة في كل برجمع مشابك ربط وموصل مؤرض بحيث يكون لتيار العطل مسار. في البناء الجديد، يعد هذا أمرًا روتينيًا؛ على خط داخل الخدمة، فهذا يعني جدولة انقطاع الخدمة - وأحيانًا تكون أكبر تكلفة مخفية لاختيار OPGW.

المقارنة بين الاثنينسعر الكابل للمترهو خطأ الشراء الأكثر شيوعا. الرقم الحقيقي هوإجمالي تكلفة التركيب لكل كيلومتر، وهما يفترقان في اتجاهين متعاكسين:

في التحديث التحديثي، عادة ما يهبط ADSSأرخص بنسبة 20-50%، في الغالب لأنه يتجنب انقطاع التيار الكهربائي وإعادة الفحص الهيكلي. على أجرينفيلدخط النقل، تقلب الرياضيات: عليك التثبيتبعضبغض النظر عن سلك الدرع، لذا فإن تكلفة OPGW الإضافية على سلك أرضي عادي تكون صغيرة - وستحصل على الألياف "بسعر المعدن الذي كنت تشتريه على أي حال".

لا يوجد كابل "أفضل" عالميًا — يوجد الكابل المناسب لهلكطريق. استخدم هذه المشغلات:

اختر ADSS عندما:

• أنتتحديث الألياف على خط موجودولا يمكن أن تتحمل (أو لا تستطيع تحمل) انقطاع التيار الكهربائي.
• الخط هوالتوزيع أو الإرسال الفرعي(≥ ~ 35 كيلو فولت → سترة PE؛ 110-220 كيلو فولت → سترة AT، نقطة ربط مصممة هندسيًا).
• الأبراج هيالحمل مقيدولا يستطيع تحمل كابل ثقيل.
• البيئة هيالساحلية / المسببة للتآكل(عازل = لا يوجد تآكل كلفاني).
• تحتاجمناعة EMIأو ترغب في تجنب أي هندسة تأريض/تيار خطأ.

اختر OPGW عندما:

• أنت تقوم ببناءخط نقل جديد (خضراء).يحتاج إلى سلك درع على أي حال.
• الخط هونقل الجهد العالي (220 كيلو فولت – 750 كيلو فولت +)مع مستويات خطأ عالية.
• تريد الحماية من الصواعق والأليافمدمجة في كابل واحد أعلى البرج.
• مسافات طويلة(معابر النهر/الوادي) تتطلب أقصى قوة شد.

النظر في الهجين:يتم تشغيل المرافق في بعض طرق النقل الطويلةOPGW في موضع سلك الدرعللحمايةوانADSS أقل على نفس الأبراجللألياف الإضافية أو المنفصلة بواسطة المشغل. وهما لا يستبعد أحدهما الآخر.

حيث تناسب TTI Fiber:نحن نصنعكابل إي دي إس إس- تم تصميمها وفقًا لمستوى الامتداد والجهد والتلوث الخاص بك، مع اختيار السترة (مقاومة المسار PE أو AT) من ملف تعريف المجال الكهربائي لخطك بدلاً من بيعها بمقاس واحد يناسب الجميع. إذا كان مشروعك عبارة عن عملية تحديث، أو إنشاء توزيع/نقل فرعي، أو مسار بيئي مسبب للتآكل، فهذا هو المكان الذي تكتسب فيه ADSS مكانتها. بالنسبة لنقل الطاقة في الحقول الخضراء ذات الجهد العالي حيث يوجد سلك أرضي بالفعل في الخطة، فغالبًا ما يكون OPGW هو الإجابة الصادقة - وسنخبرك بذلك.

إن التحديد وفقًا للمعيار الصحيح هو الفرق بين الكابل الذي يبقى على قيد الحياة لمدة 30 عامًا والكابل الذي يفشل في أول شتاء ممطر. تلك التي تهم:

• إيي 1138- اختبار وأداءOPGWلخطوط الكهرباء المرافق.(ملاحظة: 1138 = OPGW.)
• إيي 1222- الاختبار والأداء لإي دي إس إسكابلات الألياف الضوئية، بما في ذلك الاختبارات الكهربائية واختبارات التتبع والاهتزازات الهوائية التي تكتشف ثغرات انحناء النطاق الجاف.(ملاحظة: 1222 = ADSS.)
• إيك 60794-4— المواصفات المقطعية الدولية للكابلات الضوئية الهوائية على طول خطوط الكهرباء، والتي تغطي OPGW وOPPC وADSS وMASS وOPAC معًا.
• ITU-T G.652- درجة الألياف أحادية الوضع داخل كلا النوعين من الكابلات.

ما هو الفرق الرئيسي بين ADSS وOPGW؟OPGW عبارة عن سلك أرضي معدني به ألياف بداخله، مثبت في أعلى البرج ويحمل الصدع وتيار البرق. ADSS هو كابل غير معدني بالكامل يحمل الألياف فقط، ومعلق أسفل الموصلات الحية وخامل كهربائياً.

هل ADSS أرخص من OPGW؟في حالة التعديل التحديثي، عادة ما يكون نعم - غالبًا ما يكون التثبيت أرخص بنسبة 20-50٪، ويرجع ذلك أساسًا إلى قيام ADSS بتثبيت الخط المباشر وتجنب انقطاع الخدمة. في خط النقل الجديد الذي يحتاج إلى سلك درع على أي حال، تكون تكلفة OPGW الإضافية صغيرة.

هل يمكن تركيب ADSS على خط مباشر (منشط)؟نعم. ولأنه عازل بالكامل، يتم ربط ADSS بشكل روتيني على خطوط نشطة دون انقطاع - وهي أكبر ميزة تشغيلية له.

هل يحتاج ADSS إلى التأريض؟لا، إن ADSS غير موصل للكهرباء ويجب أن يكون كذلكلاتكون مؤرضة؛ المشابك النازلة عازلة. على النقيض من ذلك، يجب أن يتم تأريض OPGW في كل برج.

ما هو انحناء النطاق الجاف وكيف يمكن الوقاية منه؟إنه انحناء سطحي ناتج عن الجهد المستحث على سترة ADSS الرطبة والقذرة، والتي يمكن أن تتآكل حتى أعضاء القوة. منع ذلك باستخدامAT (مقاومة للتتبع) سترةعلى خطوط الجهد العالي (110 كيلو فولت +) واختيار نقطة التعلق عن طريق توزيع المجال الكهربائي.

ما هي مستويات الجهد المستخدمة في ADSS وOPGW؟يمتد ADSS ما يقرب من 10 كيلو فولت إلى 500 كيلو فولت (سترة PE تصل إلى ~ 35 كيلو فولت، سترة AT أعلاه). يتم استخدام OPGW من ~ 110 كيلو فولت إلى 750 كيلو فولت وما بعده.

متى يجب أن أختار OPGW بدلاً من ADSS؟لخطوط نقل الجهد العالي الجديدة التي تحتاج إلى سلك درع، أو أعلى مستويات الخطأ، أو أطول الامتدادات. اختر ADSS لعمليات التعديل التحديثي، والمسارات الحساسة للانقطاع، والأبراج ذات الأحمال المحدودة، والبيئات المسببة للتآكل.

ADSS وOPGW ليسا متنافسين بقدر ما هما إجابات لأسئلة مختلفة.OPGWهو الخيار الأمثل عندما تقوم بإنشاء خط جديد عالي الجهد وتريد الحماية من الصواعق والألياف في كابل واحد أعلى البرج، وتكون مستعدًا لتأريضه، وحجمه حسب تيار الخلل، وربطه أثناء انقطاع التيار.إي دي إس إسهو الاختيار عندما تحتاج إلى إضافة الألياف إلى خط تم تنشيطه بالفعل، والحفاظ على الوزن بعيدًا عن الأبراج، والبقاء محصنًا ضد نظام الطاقة بالكامل - بشرط احترام القاعدة الوحيدة الأكثر أهمية:قم بمطابقة السترة (PE vs AT) مع جهد الخط والحقل عند نقطة التعلق.

احصل على نوع الكابل المناسب للجهد الكهربي والبيئة وتحمل الانقطاع في مسارك، وسيدوم أي كابل أطول من الشبكة التي تم تصميمه من أجلها. أخطأت في تقدير السترة على ADSS – أو أخطأت في تصنيف الخطأ على OPGW – ولن يحدث ذلك أيضًا.

---تقوم شركة TTI Fiber بتصنيع كابل ADSS ذاتي الدعم عازل كهربائيًا بالكامل ومصمم ليناسب امتدادك وفئة الجهد الكهربي والبيئة - مع اختيار سترة PE مقابل AT المتوافقة مع ملف تعريف المجال الكهربائي لخطك. تحدث إلى مهندسينا لتحديد تصميم ADSS المناسب لمسارك.