یک ساعت توقف برنامه ریزی نشده در یک خط انتقال 69 کیلوولت می تواند بیش از 200000 دلار در درآمد از دست رفته و هزینه تعمیرات اضطراری باشد. با این حال، بسیاری از برنامه ریزان شبکه هنوز این موضوع را دست کم می گیرند که چگونه انتخاب کابل فیبر نوری به طور مستقیم بر قابلیت اطمینان طولانی مدت تأثیر می گذارد. کابل ADSS -کابل فیبر نوری خود پشتیبانی تمام دی الکتریک- دقیقاً برای از بین بردن نقاط خرابی اصلی که بر تاسیسات سنتی شلاق یا سیم پیام رسان آسیب می زند مهندسی شده است. هیچ فلزی ندارد، نیازی به رشته پشتیبانی جداگانه ندارد و میتواند مستقیماً روی سازههای ولتاژ بالا نصب شود، در حالی که خط برق باقی میماند. نتیجه یک سیستم کابلی است که مشکلات اتصال به زمین، خوردگی گالوانیکی، و بخش بزرگی از موجودی سخت افزار مکانیکی را حذف می کند - همه اینها در حالی که همان الزامات کششی و افتادگی را به عنوان جایگزین های معمولی برآورده می کند.
کابل ADSS یک کابل فیبر نوری است که به گونه ای طراحی شده است که در دهانه های تا چندین هزار فوت بدون سیم پیام رسان فلزی قابل پشتیبانی باشد. کل ساختار آن - اعضای استحکام، ژاکت و هسته - از مواد نارسانا و دی الکتریک استفاده می کند. این باعث می شود کابل در برابر القای الکترومغناطیسی از خطوط برق مجاور مصون بماند، بنابراین می توان آن را مستقیماً به دکل های انتقال و قطب های توزیع در نقاطی که میدان الکتریکی قابل کنترل است وصل کرد. ماهیت خود نگهدارنده کابل از نخهای آرامید با مدول بالا یا میلههای پلاستیکی تقویتشده با فایبرگلاس است که استحکام کششی لازم را فراهم میکند و در عین حال کابل را سبک نگه میدارد.
هسته حاوی الیاف شیشه واقعی است که معمولاً در پیکربندیهای لوله شل یا بافر محکم چیده شدهاند. طرحهای شل لوله برای محیطهای بیرونی ترجیح داده میشوند زیرا الیاف را از نیروهای کششی جدا میکنند و فضایی را برای انبساط حرارتی فراهم میکنند. اکثر کابلهای ADSS از 288 فیبر استفاده میکنند که تعداد رایج آنها 12، 24، 48 و 144 است.
نخ های آرامید (به عنوان مثال، کولار) یا عناصر فایبرگلاس تمام مقاومت کششی و له شدن را فراهم می کنند. مقدار آرامید برای هر طول دهانه و کشش نصب محاسبه میشود که مستقیماً عملکرد افتادگی را کنترل میکند. کابلهای با محتوای آرامید ناکافی از حداکثر محدودیتهای فرورفتگی تحت بارهای یخ و باد فراتر میروند و خطر نقض ترخیص کالا را به همراه خواهند داشت.
ژاکت های پلی اتیلن از هسته محافظت می کنند. پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE) یا پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) استاندارد است. برای محیط های آلوده یا ساحلی، یک ترکیب مقاوم در برابر مسیر برای جلوگیری از ایجاد قوس باند خشک و سوراخ شدن ژاکت ضروری است. ضخامت ژاکت و تثبیت کننده های UV مستقیماً عمر مفید را تعیین می کنند - معمولاً 25 تا 30 سال.
ADSS یک راه حل جهانی نیست، اما در سه سناریو خاص انتخاب برتر است: نصب در زیرساخت برق فعال، دهانه های بسیار طولانی که در آن سیم های پیام رسان غیرعملی می شوند، و محیط هایی که اجزای فلزی می توانند خطرات خوردگی یا خطای زمین را ایجاد کنند. اگر مسیر کاملاً زیرزمینی یا داخل ساختمانها باشد، یک کابل گشاد زرهی یا کابل محکم بافر داخلی/خارجی مناسبتر است. با این حال، در برجهای انتقال، ADSS از بارگذاری وزن و باد OPGW (سیم زمین نوری) و الزامات پیوند پیچیده کابلهای دی الکتریک شلاق دار جلوگیری میکند.
برای هر دهانه بیش از 500 فوت بین سازه ها، صرفه جویی در وزن ADSS معمولاً در مقایسه با یک سیستم پیام رسان پشتیبانی می شود، هزینه کل نصب شده را 15 تا 25 درصد کاهش می دهد.
هر نصب ADSS با یک محاسبه تنش بر اساس مفهوم دهانه حاکم شروع می شود. مهندسان باید طول دهانه دقیق، تفاوت ارتفاعات، و حداکثر دمای محلی را وارد کنند. سپس کابل به یک کشش خاص در دمای مرجع متصل می شود تا فاصله های ایمن را هم در حداکثر یخ/باد و هم در حداکثر دما حفظ کند. کم کشش باعث افتادگی بیش از حد و تماس احتمالی هادی می شود. کشش بیش از حد منجر به فشار زودرس فیبر می شود.
هنگامی که یک کابل دی الکتریک در یک میدان الکتریکی بالا معلق است، کوپلینگ خازنی می تواند باعث اختلاف پتانسیل سطحی شود. اگر میدان از مقاومت ردیابی ژاکت بیشتر شود، قوس باند خشک می تواند ظرف چند ماه ژاکت را فرسایش دهد. بنابراین، موقعیت کابل بر روی برج باید بر اساس مدلسازی میدان الکتریکی انتخاب شود. اگر کابل در فاصله 15 فوتی یک هادی برق دار در ولتاژ 115 کیلوولت یا بالاتر نصب می شود، همیشه یک روکش مقاوم در برابر مسیر مشخص کنید.
کابلهای ADSS از بنبستها، گیرههای تعلیق و لرزشگیرهای مارپیچی با طراحی خاص استفاده میکنند. سخت افزار باید کابل را بدون تجاوز از درجه له شدن سازنده فشرده کند و باید چسبندگی کافی را تحت بار کششی نامی کامل حفظ کند. خم شدن شدید در نقاط خروجی سختافزار یک علت شایع خرابی است - نصابکنندگان باید از میلههای زره یا دستگاههای ضد خم درست استفاده کنند.
| پارامتر | محدوده ارزش معمولی | یادداشت ها |
|---|---|---|
| تعداد فیبر | 12 تا 288 | در چندین لوله شل تقسیم شود |
| حداکثر طول دهانه | 200 فوت تا 4000 فوت | به محتوای آرامید و منطقه بارگیری NESC بستگی دارد |
| دمای عملیاتی | -40 درجه فارنهایت تا 150 درجه فارنهایت | دمای بالاتر نیاز به مقدار بیشتری از افتادگی دارد |
| جنس ژاکت | MDPE، HDPE یا پلی اتیلن مقاوم در برابر مسیر | ژاکت TR اجباری بالای 115 کیلو ولت در نزدیکی هادی ها |
| حداکثر بار کششی | 600 پوند تا 6000 پوند فوت | در صورت وجود، برای منطقه بارگیری سنگین NESC رتبه بندی شده است |
فیبرهای تک حالته (G.652.D یا G.657.A) بر شبکههای ابزار تسلط دارند. فیبرهای چند حالته به ندرت فراتر از شبکه های محلی پست استفاده می شوند. همیشه حداقل 20 درصد فیبر بیشتر از نیازهای فعلی شبکه را مشخص کنید—افزودن فیبرها بعداً در یک گستره ADSS موجود غیرممکن است. برای راهروهای انتقال مسافت طولانی، 48-144 فیبر استاندارد هستند. فیدرهای توزیع اغلب فقط به 12-24 نیاز دارند.
کابل های ADSS بر اساس حداکثر پتانسیل فضایی که می توانند بدون ردیابی تحمل کنند طبقه بندی می شوند. کابلی که در یک محیط 230 کیلوولتی در فاصله 6 فوتی هادی نصب شده است، با میدان بسیار تهاجمیتری نسبت به همان کابل در 30 فوت دورتر روی یک سازه بنبست مواجه است. همیشه نمودار تحمل میدان E سازنده کابل را با دادههای مدلسازی ابزار ارجاع دهید.
کد ملی ایمنی الکتریکی مناطق بارگیری سبک، متوسط و سنگین را در ایالات متحده تعریف میکند، کابلی که برای بارگذاری سبک (بدون یخ، باد کم) درجه بندی شده است، در مناطقی با بارگیری سنگین با یخ شعاعی 0.5 اینچی، زود از کار میافتد. تأیید کنید که حداکثر کشش، افتادگی و درجهبندی سختافزار طراحی کابل با نیاز بارگیری جغرافیایی دقیق مطابقت دارد.
هنگامی که کابل ADSS به درستی طراحی و نصب شود، عملاً به مدت 25 سال نیازی به تعمیر و نگهداری ندارد. عوامل خطر اصلی آسیب غیرمنتظره ژاکت در اثر تماس با شخص ثالث (مانند شلیک گلوله، تجهیزات ساختمانی) و ردیابی پیشرونده در مناطق میدان الکتریکی تحت مدل است. بازرسی بصری سالانه از سطح زمین یا از طریق هواپیماهای بدون سرنشین می تواند تغییرات افتادگی یا تغییر رنگ ژاکت را قبل از وقوع خرابی شناسایی کند. آزمایش فیبر با OTDR باید بعد از هر رویداد طوفانی بزرگ برای تأیید صحت اتصال تکرار شود.