ADSS در مقابل OPGW: مقایسه دو راه حل اصلی فیبر نوری برای شبکه های سقفی

شبکه های فیبر نوری بالای سر به کابل هایی بستگی دارند که می توانند آب و هوای شدید، بارهای مکانیکی بالا و چالش های الکترومغناطیسی محیط های خطوط برق را تحمل کنند. دو نوع کابل به عنوان راه حل های غالب ظاهر شده اند: کابل ADSS (خود پشتیبانی تمام دی الکتریک). و OPGW (سیم زمین نوری) . در حالی که هر دو ارتباطات فیبر نوری با سرعت بالا را در امتداد راهروهای برق سربار ارائه می‌کنند، آنها برای شرایط و انواع پروژه‌های اساساً متفاوت مهندسی شده‌اند. درک تمایزات آنها قبل از تعهد به هر یک از راه حل ها ضروری است.

کابل های ADSS و OPGW چیست؟

کابل تمام دی الکتریک خود پشتیبانی (ADSS). یک کابل فیبر نوری کاملا غیر فلزی است که به گونه ای طراحی شده است که بین قطب های برق یا دکل های انتقال بدون هیچ گونه سیم پیام رسان اضافی یا ساختار پشتیبانی قرار گیرد. عدم وجود فلز در ساختار آن باعث می شود که در برابر تداخل الکتریکی مصون بماند، به همین دلیل است که می توان آن را با خیال راحت در مجاورت هادی های برق دارای انرژی نصب کرد.

سیم زمین نوری (OPGW) یک کابل ترکیبی است که دو عملکرد را به طور همزمان انجام می دهد: به عنوان سیم زمین/سپر بالای یک خط انتقال ولتاژ بالا عمل می کند و در عین حال فیبرهای نوری برای ارتباطات داده را در خود جای می دهد. از نظر فیزیکی جایگزین سیم استاتیک سنتی در بالای برج های انتقال می شود و قابلیت اتصال به زمین و انتقال فیبر نوری را در یک کابل واحد ادغام می کند.

هر دو نوع کابل از زیرساخت‌های خط برق موجود استفاده می‌کنند و نیاز به ساخت برج‌های ارتباطی اختصاصی را از بین می‌برند و هزینه‌های ساخت و ساز را به طور قابل توجهی در مقایسه با استقرار فیبر هوایی سنتی کاهش می‌دهند. با وجود این مزیت مشترک، ساختار داخلی، الزامات نصب و موارد استفاده بهینه آنها به طور قابل توجهی متفاوت است.

تفاوت های ساختاری: چگونه ساخته می شوند

معماری داخلی ADSS و OPGW منعکس کننده فلسفه های طراحی بسیار متفاوت آنهاست.

کابل ADSS حول یک عضو استحکام مرکزی - معمولاً یک میله فایبرگلاس - که توسط لوله‌های بافر شل رشته‌ای احاطه شده است، ساخته شده است، که هر کدام شامل چندین فیبر نوری است که در ژل جاسازی شده‌اند. نخ آرامید (مانند کولار) هسته را به عنوان عنصر باربر اولیه می پیچد و استحکام کششی مورد نیاز برای دهانه های هوایی طولانی را فراهم می کند. یک ژاکت بیرونی HDPE یا AT (ضد ردیابی) ساختار را کامل می کند. در هیچ جای کابل فلزی وجود ندارد. طراحی های ADSS در دو پیکربندی اصلی ارائه می شوند: لوله مرکزی (مناسب برای دهانه های کوتاهتر تا حدود 500 متر) و لایه رشته (برای دهانه های طولانی تر تا 1500 متر یا بیشتر ترجیح داده می شود).

کابل OPGW، در مقابل، فلز و فیبر را در یک آرایش متحدالمرکز ادغام می کند. فیبرهای نوری در یک یا چند لوله فولادی ضد زنگ یا آلومینیومی قرار دارند که در مرکز کابل یا نزدیک آن قرار دارند. لایه‌های اطراف از سیم‌های فولادی با روکش آلومینیوم (ACS) یا سیم‌های آلیاژ آلومینیومی تشکیل شده‌اند که هم استحکام مکانیکی برای رسیدگی به دهانه‌های طولانی خطوط انتقال و هم هدایت الکتریکی لازم برای انتقال ایمن جریان‌های خطا به زمین را فراهم می‌کنند. یک مقطع دقیق مهندسی شده، عملکرد الکتریکی، خواص مکانیکی و پایداری حرارتی کابل را در شرایط خطا متعادل می کند.

عملکرد و ایمنی الکتریکی

رفتار الکتریکی یکی از مهم‌ترین وجه تمایز بین این دو نوع کابل است.

از آنجایی که ADSS حاوی اجزای رسانا نیست، پتانسیل الکتریکی ندارد و هیچ خطر شوکی برای خدمه تعمیر و نگهداری ایجاد نمی کند. میدان های الکترومغناطیسی تولید شده توسط هادی های برق مجاور کاملاً تحت تأثیر قرار نمی گیرد. با این حال، در محیط‌های با ولتاژ بسیار بالا (معمولاً بالای 110 کیلو ولت)، میدان‌های الکتریکی القایی می‌توانند به مرور زمان باعث ردیابی سطح روی ژاکت بیرونی شوند. کابل های نصب شده در چنین محیط هایی نیاز به فرمول بندی خاصی دارند غلاف AT (ضد ردیابی). برای مقاومت در برابر این تخریب

OPGW که یک کابل فلزی است، باید در هر برج به درستی متصل و به زمین متصل شود. این سیستم حفاظت مستقیم صاعقه را با رهگیری ضربات و هدایت جریان خطای حاصله به طور ایمن به زمین فراهم می کند و از هادی های فاز زیر محافظت می کند. این تابع اتصال به زمین دلیل نصب OPGW در بالای دکل های انتقال است. ساختار فلزی آن به این معنی است که قبل از شروع هر گونه کار تعمیر و نگهداری باید همیشه بدون انرژی و زمین باشد، و نصب لاین لاین را بدون تجهیزات و روش های تخصصی غیرممکن می کند.

روش ها و شرایط نصب

شرایطی که هر کابل را می توان نصب کرد یکی از مهم ترین تفاوت های عملی را برای برنامه ریزان پروژه نشان می دهد.

کابل ADSS با استفاده از سخت افزار اختصاصی مانند گیره های تعلیق و بست های کششی به کنار دکل های انتقال یا تیرهای توزیع موجود متصل می شود. از آنجایی که انرژی الکتریکی حمل نمی کند، می توان آن را روی یک دستگاه نصب کرد خط برق دار بدون قطع برق - یک مزیت عمده برای شرکت‌های برقی که نمی‌توانند از پس هزینه‌های خرابی برآیند. خدمه نصب آن را مانند هر کابل پیام رسان خود نگهدار، بین قطب ها می بندند. وزن سبک آن بار ساختاری تحمیل شده بر برج ها را کاهش می دهد، که در هنگام افزودن کابل ها به زیرساخت های قدیمی توجه مهمی است.

نصب OPGW پیچیده تر است. از آنجایی که سیم زمین بالای سر موجود را جایگزین می کند، سیم زمین قدیمی باید با کشیده شدن OPGW جدید حذف شود - عملیاتی که نیاز به قطع برق و اتصال به خط انتقال دارد یا با استفاده از تکنیک های تخصصی خط زنده انجام می شود. این امر باعث می شود که OPGW انتخابی طبیعی باشد ساخت خط انتقال جدید ، در جایی که سیم زمین موجود وجود ندارد و نیازی به قطعی نیست. مقاوم سازی یک خط برق دار موجود با OPGW از نظر لجستیکی چالش برانگیز و بسیار گران تر است.

برنامه های کاربردی معمولی

هر نوع کابل با مجموعه ای مجزا از سناریوهای پروژه و صنایع همسو می شود.

کابل ADSS به طور گسترده توسط اپراتورهای مخابراتی، تاسیسات توزیع برق و اپراتورهای شبکه خصوصی در طیف وسیعی از محیط ها مستقر می شود. کاربردهای رایج عبارتند از:

• خطوط توزیع در ولتاژ 10 کیلو ولت تا 110 کیلو ولت
• راه اندازی شبکه دسترسی پهن باند و FTTx
• ارتباط راه آهن و کریدور حمل و نقل
• ستون فقرات گیاهان در فضای باز سازمانی و پردیس
• زیرساخت شبکه CATV و CCTV
• اتصال روستایی از راه دور که در آن ساخت برج جدید غیرعملی است

OPGW عمدتاً توسط شرکت های برق در سیستم های انتقال ولتاژ بالا و فوق ولتاژ بالا استفاده می شود. کاربردهای آن عبارتند از:

• پروژه های جدید خطوط انتقال 110 کیلو ولت، 220 کیلو ولت، 500 کیلو ولت و فشار قوی
• ارتباط سیستم اسکادا و رله حفاظتی در شبکه های برق
• برنامه های نظارت و کنترل شبکه هوشمند
• تعویض سیم های زمین قدیمی در خطوط فشار قوی موجود در طول قطعی های برنامه ریزی شده
• شبکه های ستون فقرات ارتباط خصوصی ابزار به ابزار

ملاحظات هزینه و نگهداری

مقایسه هزینه بین ADSS و OPGW باید هم سرمایه گذاری اولیه و هم عوامل عملیاتی بلند مدت را در نظر بگیرد.

کابل ADSS به طور کلی دارای یک هزینه مواد اولیه کمتر نسبت به OPGW در ساخت تمام دی الکتریک آن از فلزات گرانبها استفاده نمی شود و نصب آن نیازی به قطع برق ندارد که به طور قابل توجهی هزینه های مربوط به پروژه را کاهش می دهد. تعمیر و نگهداری نسبتاً ساده است - بازرسی بصری و بررسی های سخت افزاری معمولاً بدون قطع انرژی خط انجام می شود.

OPGW به دلیل پیچیدگی ساختار هیبریدی فلزی-اپتیکال و نیاز به برداشتن و جایگزینی سیم زمین موجود در حین نصب، هزینه های اولیه بالاتری را به همراه دارد. با این حال، برای پروژه‌های خط انتقال جدید، OPGW ارزش قانع‌کننده‌ای را ارائه می‌کند زیرا یک کابل واحد به طور همزمان عملکرد زمین اجباری و عملکرد ارتباط را انجام می‌دهد و جایگزین دو سیستم جداگانه می‌شود. در طول عمر پروژه انتقال ولتاژ بالا، این راندمان دو منظوره می تواند سرمایه گذاری اولیه بالاتر را جبران کند.

نگهداری OPGW نیاز به مراقبت بیشتری دارد. هر گونه تعمیر روی کابل نیاز به پروتکل های اتصال به زمین دارد و اتصال فیبر در میدان باید اجزای فلزی کابل را در نظر بگیرد. بسته شدن اتصالات و سخت افزار باید برای محیط الکتریکی دکل انتقال درجه بندی شوند.

نحوه انتخاب بین ADSS و OPGW

انتخاب درست در درجه اول به سه عامل بستگی دارد: سطح ولتاژ خط، اینکه آیا پروژه جدید ساخته شده است یا مقاوم سازی، و اینکه آیا کابل باید عملکرد زمین را انجام دهد. جدول زیر نکات کلیدی تصمیم گیری را خلاصه می کند.

به عنوان یک قاعده کلی: هنگام ساخت زیرساخت جدید انتقال فشار قوی، OPGW را انتخاب کنید در جایی که به هر حال سیم زمین مورد نیاز است و کابل دو منظوره بهترین ارزش کلی را ارائه می دهد. هنگام ارتقا یا افزودن ظرفیت ارتباطی به یک خط برق موجود، ADSS را انتخاب کنید به ویژه در ولتاژهای توزیع، که در آن قطع برق غیرعملی است و هیچ تغییر ساختاری در دکل ها مورد نظر نیست.

برای پروژه‌هایی که هر دو سناریو را در بر می‌گیرند - مانند ابزاری که ستون فقرات فیبر خود را در زیرساخت‌های ترکیبی جدید و قدیمی گسترش می‌دهد - یک رویکرد ترکیبی با استفاده از OPGW در بخش‌های جدید ولتاژ بالا و ADSS در بخش‌های توزیع موجود، یک روش کاملاً ثابت‌شده است. برای بررسی پیکربندی‌های محصول خاص برای هر یک از انواع کابل، از ما دیدن کنید صفحه محصول OPGW یا برای توصیه پروژه خاص با تیم مهندسی ما تماس بگیرید.