Цельнодиэлектрический самонесущий кабель (ADSS): руководство по конструкции, типам и характеристикам

Одиночный пролет антенны длиной 200 метров. Ни проводной связи, ни металлических компонентов, ни команды, отключившей линию электропередачи внизу. Это именно тот сценарий, когда Полностью диэлектрический самонесущий кабель (ADSS) заслужил свое место — и почему операторы коммунальных услуг и телекоммуникационные подрядчики широко применяют его для развертывания оптоволоконных сетей.

В этом руководстве рассказывается, как устроен кабель ADSS, где он работает лучше всего, какие варианты подходят для конкретных условий и что следует проверить, прежде чем выбрать его для своего следующего проекта.

Чем отличается кабель ADSS

В отличие от обычного воздушного волокна, для поддержки которого требуется отдельный стальной провод, кабель ADSS спроектирован полностью самонесущим. Конструктивную нагрузку несет высокомодульная арамидная пряжа обернут вокруг жилы кабеля, что придает ему прочность на разрыв без единого металлического элемента где-либо в конструкции.

Эта неметаллическая конструкция — не просто выбор для экономии веса. Это означает, что кабель электрически инертен. Вы можете установить его на той же опоре, что и высоковольтные линии электропередачи до 220 кВ, без гальванического риска, и бригады могут работать на нем, пока линия электропередачи ниже остается под напряжением, что является значительным преимуществом в плане безопасности и эксплуатации в работающих сетях.

Пропускная способность обычно варьируется от 50 метров для коротких городских распределительных сетей до 700 метров и более для длинных сельских коридоров электропередачи. Площадь поперечного сечения арамида регулируется конструкцией в соответствии с требованиями к провисанию и натяжению для каждого конкретного пролета.

Строительство ядра: слой за слоем

Понимание структуры поможет вам более точно оценить спецификации. Стандарт Полностью диэлектрический самонесущий оптический кабель ADSS собирается следующим образом:

• Оптические волокна — обычно одномодовый G.652D, свободно проложенные 2–12 волокон на трубку с избыточной длиной для предотвращения деформации при изменении температуры или механической нагрузке.
• Водоблокирующий гель внутри каждой свободной буферной трубки, что предотвращает попадание влаги и нарушение целостности сигнала.
• Центральный силовой элемент FRP (армированный волокном пластик) — стержень с диэлектрическим сердечником, обеспечивающий осевую жесткость без проводимости.
• Слои арамидной пряжи — основной растягиваемый элемент, размер которого соответствует заданному пролету. Высокий модуль упругости и очень низкий коэффициент теплового расширения позволяют прогнозировать провисание в зависимости от сезона.
• Внешняя оболочка из полиэтилена — атмосферостойкий полиэтилен, рассчитанный на воздействие ультрафиолета, перепады температур и влагу. Конструкции с двойной оболочкой доступны для применений с большими пролетами или высокими напряжениями, где дополнительная устойчивость к раздавливанию и прочность на выдергивание оправдывают дополнительный диаметр.

В результате получается легкий, компактный и конструктивно эффективный кабель, снижающий нагрузку на башню по сравнению с более тяжелыми бронированными альтернативами.

Ключевые характеристики производительности

Четыре характеристики определяют, подходит ли кабель ADSS для данного проекта:

• Предел прочности и провисание — напрямую контролируется сечением арамидной нити. Укажите максимальный пролет и наихудшую ледовую/ветровую нагрузку; конструкция кабеля следует оттуда.
• Тепловое расширение — арамидные волокна имеют чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения, что позволяет избежать колебаний провисания при зимних минимумах -40 °C и летних пиках 70 °C, характерных для прямых солнечных лучей.
• Гашение вибрации — Эоловая вибрация от продолжительного бокового ветра представляет собой реальную проблему на длинных, слабонагруженных пролетах. Кабели ADSS обладают присущими им демпфирующими свойствами, и там, где это необходимо, демпферы можно устанавливать рядом с точками крепления на пролетах длиной более 300 метров.
• Устойчивость к дуге в сухой зоне — при прокладке кабеля ADSS вблизи высоковольтных проводников локализованная влага создает на оболочке резистивные сухие полосы. На линиях с напряжением 220 кВ и выше необходимо использовать материал оболочки с улучшенной устойчивостью к трекингу и эрозии, чтобы предотвратить разрушение оболочки с течением времени.

Специализированные варианты для сложных условий эксплуатации

Стандартный ADSS подходит для большинства развертываний в сфере коммунальных услуг и телекоммуникаций. Два конкретных условия требуют усовершенствованных вариантов.

Лесные и лесные маршруты подвергать кабели грызущим белкам — тип отказа, который встречается чаще, чем ожидают многие инженеры. оптический кабель ADSS с защитой от белка Эта проблема решается путем включения высокопрочного защитного слоя из армированного стекловолокном пластика, через который грызуны не могут проникнуть. Он сохраняет все стандартные свойства ADSS — молниезащиту, диэлектрическую структуру, пригодность для установки под напряжением — и одновременно добавляет механическую защиту от повреждений, наносимых дикими животными. Эта же конструкция также обеспечивает устойчивость к клеванию птиц.

Коридоры смешанного риска, связанные с грызунами в более широком смысле может потребовать неметаллический оптический кабель против грызунов , в котором используется аналогичный защитный подход без использования какого-либо проводящего материала, что обеспечивает безопасность кабеля при совместном прокладке высокого напряжения.

Типичные применения

Кабель ADSS обычно используется электроэнергетическими компаниями, добавляющими оптоволоконную связь к существующей воздушной инфраструктуре передачи, операторами связи, строящими воздушные сети последней мили вдоль полос отвода коммунальных предприятий, а также муниципалитетами, устанавливающими устойчивые магистральные каналы между подстанциями или точками удаленного мониторинга. Однопроходная установка — без предварительной натягивания посыльного и второго прохода экипажа — существенно сокращает рабочее время на длинных сельских маршрутах.

Для проектов, в которых воздушный маршрут в конечном итоге проходит под землей, ADSS можно объединить с многожильные оптические кабели для наружной установки в точках перехода, что позволяет равномерному количеству волокон проходить по смешанной местности без изменения конструкции основного волокна.

Когда оптоволокно также должно достигать зданий непосредственно от воздушной сети, Кабели-бабочки FTTH обеспечить окончательное подключение от опоры к помещению абонента.

Указание ADSS: что необходимо подтвердить перед заказом

Три входа определяют правильную спецификацию кабеля. Сделайте это правильно, и остальная часть дизайна станет логичной.

• Максимальная длина пролета — самое длинное неопорное расстояние между точками крепления. От этого зависит необходимое арамидное сечение и, следовательно, номинальная максимальная нагрузка кабеля.
• Экологическая нагрузка — наихудшее сочетание скорости ветра, ледовой нагрузки (если применимо) и диапазона температур. Кабели должны сохранять безопасный провисающий зазор до земли и любых находящихся под напряжением проводников ниже при расчетной нагрузке.
• Уровень напряжения совмещенных линий - для установок, прилегающих к передающим проводам напряжением выше 110 кВ, подтвердите у производителя, что соединение внешней оболочки рассчитано на наведенное электрическое напряжение. Линии напряжением 220 кВ и выше требуют проведения явных испытаний на искрение в сухой зоне в соответствии с соответствующим стандартом IEC или IEEE.

Количество волокон, одинарная или двойная оболочка и диаграммы провисания для конкретных пролетов — все это второстепенно по отношению к этим трем факторам окружающей среды — они выводятся из анализа нагрузки, а не предполагаются.

ADSS против OPGW: выбор правильного решения для оптоволокна

Общий момент принятия решения заключается в том, использовать ли ADSS или OPGW (оптический заземляющий провод) на новой или модернизированной линии электропередачи. OPGW заменяет существующий заземляющий провод и обеспечивает заземление и оптоволокно в одном проводнике — правильный выбор, когда заземляющий провод все равно требует замены. ADSS является лучшим вариантом, когда существующий заземляющий провод исправен, при добавлении оптоволокна к уже находящейся под напряжением линии без сбоев или когда бюджет на установку не оправдывает полную замену оборудования. Эти два решения скорее дополняют друг друга, чем конкурируют.