Характеристики конструкции кабеля ADSS и руководство по установке

Максимальный пролет и прочность на разрыв определяют характеристики кабеля ADSS

Полностью диэлектрический самонесущий кабель (ADSS) работает без металлических проводников, полностью полагаясь на элементы прочности из арамидной нити. Для типичного 12-волоконного ADSS-кабель диаметром 8,0 мм, максимально допустимый пролет на высоте 100 метров составляет 300 метров. при легкой нагрузке NESC (ветер 0 Па, лед толщиной 0 мм). При тяжелых нагрузках (ветер 1900 Па, лед толщиной 12,7 мм) та же длина кабеля снижается до 120 метров. Номинальная прочность на разрыв (RTS) для этой конфигурации составляет 18 кН, тогда как максимальное рабочее натяжение ограничено 6 кН (33% RTS).

Установка кабелей ADSS на существующих опорах электропередачи требует расчета провисания и натяжения при максимальной рабочей температуре 85°C. Для пролета длиной 200 метров начальный прогиб при 15°С без ветра составляет 2,8 метра; при 85°C провисание увеличивается до 4,1 метра, что влияет на расстояние до проводов, находящихся под напряжением. Используйте расчетный коэффициент запаса прочности 3,0 для длительной ползучести и убедиться, что расстояние между проводником и кабелем в середине пролета не должно быть менее 2,5 метров для линий 110 кВ. .

Выбор правильного кабеля ADSS для вашего напряжения и окружающей среды

Два критических параметра определяют, какой кабель ADSS подходит для конкретного маршрута: напряженность электрического поля и зона нагрузки окружающей среды. Для линий электропередачи до 110 кВ надежно работает стандартная АДСС с толщиной внешней оболочки 1,5 мм и сопротивлением слежения 2,5 кВ/мм расстояния сухой дуги. Выше 110 кВ до 220 кВ, выберите противослеживающую (AT) оболочку с расстоянием сухой дуги не менее 3,0 кВ/мм и толщиной стенки 1,8 мм. .

Зоны нагрузки окружающей среды соответствуют стандартам IEC 60794-4-10 или NESC. Ниже представлена таблица быстрого выбора:

Рекомендации по установке для обеспечения долгосрочной надежности кабеля ADSS

Полевые данные 150 установок ADSS на трех континентах показывают, что 94% преждевременных отказов происходят из-за неправильного оборудования или перенапряжения. Используйте тянущий захват с номинальная прочность на разрыв, равная не менее 50 % RTS кабеля и никогда не превышайте 0,8% деформации во время вытягивания. Для установки ADSS длиной 1 км с тремя изгибами по 120 градусов типичный предел ползучести при растяжении составляет 2,7 кН для кабеля RTS с усилием 18 кН.

Выбор оборудования должен включать в себя:

• Тангенциальные подвесные зажимы с резиновой или неопреновой вставкой, рассчитанной на предельную нагрузку 20 кН и диаметром стержня из стекловолокна 6 мм.
• Тупиковые захваты с использованием двойных спиральных стержней, соответствующих диаметру кабеля (например, 8,0 ± 0,3 мм) с натяжением скольжения более 80 % от RTS.
• Кольца Короны для ADSS на линиях выше 110 кВ: минимальный диаметр кольца 150 мм, расположенный на расстоянии не более 30 мм от подвесного зажима для снижения электрического напряжения.

Расчет провисания и натяжения кабеля ADSS

Расчет провисания выполняется в параболическом приближении для пролетов уровня: Прогиб = (w × L²) / (8 × H), где w = вес кабеля на единицу длины (например, 0,12 кг/м для 12-волоконной ADSS), L = длина пролета (метры) и H = горизонтальное натяжение (кН). Для пролета длиной 250 метров при температуре 25°C и начальной нагрузке 2,5 кН провисание равно (0,12×9,81×250²)/(8×2500) = 3,68 метра . При 75°C модуль упругости (13,8 ГПа для арамида) снижает натяжение до 1,9 кН, увеличивая провисание до 4,84 метра.

Для башен разной высоты с перепадом 20 метров применяют формулу наклонного пролета. Реальная проверка на местах по 20 проектам показывает, что построение графика провисания с шагом 5°C в диапазоне от -10°C до 80°C предотвращает перекрытие в середине пролета. Перед натягиванием струн всегда подготавливайте таблицу провисания, как показано в примере ниже:

Требования к электрическому зазору и расстоянию при сухой дуге

Основное различие между ADSS и обычными кабелями OPGW или диэлектрическими кабелями заключается в необходимости электрического зазора из-за электростатических полей. Для Линии 69 кВ соблюдайте минимальное расстояние 0,9 метра. от проводника до точки присоединения ADSS. При 138 кВ она увеличивается до 1,5 метра; при 230 кВ – до 2,4 метра. Эти значения предполагают сухую, незагрязненную окружающую среду. В промышленных или прибрежных зонах с высоким уровнем загрязнения (класс IV IEEE 1220) увеличьте зазор вдвое или используйте оболочку AT с сопротивлением сухой дуге не менее 4,5 кВ/мм.

Расстояние сухой дуги по поверхности кабеля ADSS между двумя точками оборудования должно превышать 1,2 x (линейное напряжение в кВ). для стандартных полиэтиленовых оболочек. Например, на линии 110 кВ минимальное расстояние сухой дуги от подвесного зажима до ближайшего коронирующего кольца составляет 132 мм. Отчеты полевых проверок за 2018–2022 годы показывают, что количество сбоев в отслеживании снижается на 87 %, если проектировщики проверяют этот параметр перед установкой.