Cáp quang trên không ADSS nào phù hợp với việc lắp đặt?
Cáp quang trên không ADSS phù hợp phụ thuộc vào độ dài nhịp, cấp điện áp và điều kiện môi trường. Cáp có nhiều loại từ thiết kế nhịp ngắn cho khoảng cách dưới 100 mét đến loại nhịp dài hỗ trợ trên 1.000 mét, với các vật liệu vỏ khác nhau cần thiết cho các môi trường điện áp khác nhau.
Yêu cầu về độ dài nhịp Ổ đĩa Xây dựng cáp quang trên không ADSS
Khoảng cách giữa các cấu trúc hỗ trợ xác định các yêu cầu về độ bền và thiết kế cấu trúc của cáp.
Cáp ADSS nhịp ngắn có thể xử lý khoảng cách dưới 100 mét và hoạt động tốt khi triển khai ở đô thị hoặc khu dân cư. Chúng thường có cấu trúc nhẹ hơn với ít lớp sợi aramid hơn. Cáp ADSS{5}}vỏ đơn có cấu trúc ống trung tâm có đường kính nhỏ và trọng lượng nhẹ, giúp chúng-hiệu quả về mặt chi phí đối với các đường dây phân phối có các cột cách nhau gần nhau.
Cài đặt-trung bình từ 100 đến 300 mét phù hợp với việc triển khai cực-đến-cực tiêu chuẩn. Những điều này yêu cầu thiết kế cân bằng-đủ sức chịu đựng cho nhịp mà không có trọng lượng quá lớn gây áp lực lên các cấu trúc hỗ trợ.
Các ứng dụng có nhịp dài trên 300 mét yêu cầu cáp được gia cố bằng aramid chắc chắn, đặc biệt khi vượt qua chướng ngại vật trên địa hình. Cáp đôi ADSS{3}}vỏ ADSS{4}}D cung cấp khả năng bảo vệ bổ sung chống lại các ứng suất cơ học như lực căng và nén trong quá trình lắp đặt, khiến chúng phù hợp với các nhịp tiếp cận hoặc vượt quá 500 mét. Cáp quang trên không ADSS được thiết kế để hỗ trợ độ dài lên tới 700 mét giữa các tòa tháp, với một số thiết kế chuyên dụng có thể đạt tới hơn 1.000 mét.
Thiết kế cấu trúc-lớp vượt trội hơn so với kết cấu ống-trung tâm đối với các nhịp mở rộng. Cấu trúc phân lớp có nhiều ống lỏng quấn quanh cốt thép trung tâm (thường là nhựa gia cố-sợi thủy tinh), cho phép kiểm soát dễ dàng hơn chiều dài sợi còn lại và chứa được nhiều lõi sợi hơn, mặc dù chi phí cao hơn và đường kính tăng nhẹ.
Mức điện áp quyết định việc lựa chọn chất liệu áo khoác
Cáp ADSS được treo trong các điện trường thay đổi từ mức tối đa ở nhịp-trung bình đến 0 tại các giá đỡ kim loại nối đất. Môi trường điện này tác động trực tiếp đến chất liệu vỏ bọc nào giúp ngăn ngừa hư hỏng sớm.
Để lắp đặt trên đường dây định mức 110 kV trở xuống, vỏ bọc polyetylen (PE) tiêu chuẩn sẽ cung cấp sự bảo vệ đầy đủ. Các loại cáp này hoạt động đáng tin cậy trong môi trường phân phối nơi cường độ điện trường vẫn còn khiêm tốn. Điện thế không gian tại các điểm treo cáp không được vượt quá 15 kV trên đường dây 110 kV để đảm bảo tuổi thọ.
Đường dây truyền tải từ 110 kV trở lên yêu cầu vật liệu bọc chống{1}}theo dõi (AT). Áo khoác ngoài chống đường ray hiện có sẵn cho đường dây truyền tải điện áp cao-có giá trị thế năng trong không gian lên tới 25 kV. Vật liệu chuyên dụng này có khả năng chống lại một dạng hư hỏng cụ thể được gọi là hồ quang băng tần-khô.
Độ ẩm làm giảm khả năng cách nhiệt của áo khoác, tạo ra-các dải khô có điện trở cao với điện áp cao chạy qua chúng. Điện áp trên các dải khô có thể hình thành các vết cacbon và ăn mòn vật liệu vỏ, dẫn đến khả năng xảy ra hồ quang đối với cáp trên đường dây có điện áp 220 kV trở lên. Trong môi trường ô nhiễm, hiện tượng hồ quang băng-khô có thể khiến cáp bị hư hỏng khi sương mù hoặc sương thỉnh thoảng làm ướt cáp, đặc biệt là ở những khu vực có ít mưa.
Mối quan hệ giữa điện áp và vị trí cũng quan trọng như loại áo khoác. Đối với đường dây 220 kV, điện thế điểm treo không được vượt quá 20 kV. Đội lắp đặt phải tính toán điện trường tại các điểm treo đề xuất trước khi lựa chọn thông số kỹ thuật cáp quang trên không ADSS.
Điều kiện môi trường Hình dạng Thiết kế cáp quang trên không ADSS
Khí hậu và vị trí khiến cáp phải chịu các yếu tố ứng suất cụ thể cần được bảo vệ có mục tiêu.
Quản lý độ ẩm và nước
Cáp ADSS không được để hơi ẩm và nước xâm nhập, vì điều này làm tăng suy hao và có thể dẫn đến đứt sợi. Các ống chứa đầy gel-có khả năng chống ẩm truyền thống bằng cách bao quanh các sợi bằng hợp chất chặn nước-. Tuy nhiên, thiết kế-không chứa gel sẽ loại bỏ gel và hợp chất làm đầy, giúp cắt giảm tới 80% thời gian chuẩn bị đầu cáp và giảm đáng kể chi phí nhân công cho việc nối.
Đối với môi trường-dễ bị ẩm, cáp có thể có lõi chứa đầy gel hoặc thành phần chặn nước-. Việc lựa chọn giữa thiết kế lõi-đầy gel và lõi khô-ảnh hưởng đến cả độ phức tạp của việc lắp đặt cũng như các yêu cầu bảo trì-dài hạn.
Nhiệt độ cực cao
Thông số kỹ thuật của cáp phải cho phép hoạt động ở nhiệt độ thấp nhất dự kiến. Cáp ADSS chống lại thời tiết khắc nghiệt và nhiệt độ khắc nghiệt, đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy trong môi trường{1}}cao. Các bộ phận có độ bền của sợi aramid và vỏ bọc bên ngoài phải duy trì đặc tính linh hoạt và độ bền kéo trong phạm vi nhiệt độ vận hành, thường là từ -40 độ đến +70 độ.
Tiếp xúc với tia cực tím và thời tiết
Lớp phủ bên ngoài được làm bằng vật liệu chuyên dụng để chống lại bức xạ mặt trời. Khả năng chống tia cực tím xác định thời gian áo khoác ngoài duy trì các đặc tính cơ và điện. Việc lắp đặt ven biển phải đối mặt với những thách thức bổ sung từ không khí chứa đầy muối-có thể đẩy nhanh quá trình hình thành dải-khô trên đường dây điện áp cao-.
Tải gió và băng
Cáp phải được thiết kế cho các trường hợp xấu nhất-kết hợp giữa nhiệt độ, tải băng và gió. Rung động do gió-gây ra có thể là một yếu tố trên các nhịp dài hơn vì cáp quang trên không ADSS có trọng lượng nhẹ, độ căng tương đối cao và ít khả năng tự giảm xóc. Có thể lắp đặt bộ giảm chấn chống rung trên mỗi nhịp gần các điểm đỡ nếu cần.
Sự tích tụ băng làm tăng trọng lượng cáp và diện tích bề mặt gió. Những khu vực có bão băng lớn yêu cầu cáp được thiết kế với tỷ lệ cường độ-trên-trọng lượng cao hơn và có thể cần phần cứng chuyên dụng ngoài kẹp treo tiêu chuẩn.
Các biến cài đặt quan trọng ngoài loại cáp quang trên không ADSS
Ba thông số cơ học quyết định việc cài đặt thành công bất kể bạn chọn loại cáp nào.
Quản lý căng thẳng
Hai lực căng khác nhau quan trọng trong quá trình lắp đặt: lực căng kéo tối đa và lực căng nhịp. Lực căng tối đa trong quá trình lắp đặt không được vượt quá 600 lbF (2.700 N). Sau khi lắp đặt, độ căng nhịp được tính toán cho mỗi cáp để đạt được độ võng lắp đặt là 1%.
Lực căng vượt quá khuyến nghị trong quá trình lắp đặt sẽ làm hỏng các bộ phận có độ bền của sợi aramid và có thể tạo ra hiện tượng uốn vi mô trong sợi quang, làm tăng độ suy giảm. Căng-bị căng quá mức sẽ gây ra độ võng quá mức, làm giảm khoảng sáng gầm và có khả năng khiến cáp tiếp xúc với các đường dây hoặc thảm thực vật khác.
Giới hạn bán kính uốn cong
Cáp rất nhạy cảm với sự uốn cong quá mức và người lắp đặt không được uốn cáp mạnh hơn bán kính uốn cong tối thiểu được khuyến nghị. Đường kính ròng rọc trên cột hoặc tháp thẳng{1}}phải ít nhất là 400 mm, với các ròng rọc gần bộ căng yêu cầu đường kính trên 600 mm.
Vi phạm bán kính uốn cong tối thiểu trong quá trình lắp đặt sẽ tạo ra hư hỏng sợi vĩnh viễn có thể không xuất hiện trong thử nghiệm ban đầu nhưng sẽ biểu hiện dưới dạng suy giảm tăng lên hoặc sợi cuối cùng bị đứt vài tháng hoặc nhiều năm sau đó.
Khả năng tương thích phần cứng
Các phụ kiện không được kẹp trực tiếp vào cáp mà thay vào đó là các thanh gia cố để bảo vệ khỏi hư hỏng về điện và cơ. Kẹp đầu cuối cố định các đầu cáp ở các cột, kẹp treo giữ trọng lượng của nhịp trong khi truyền lực căng qua nhịp tiếp theo và kẹp tiếp tuyến chỉ được sử dụng trên các nhịp nhỏ hơn 100 mét khi góc thay đổi nhỏ hơn 15 độ.
Việc sử dụng phần cứng không được thiết kế cho đường kính và kết cấu cáp cụ thể của bạn sẽ tạo ra các điểm tập trung ứng suất dẫn đến hỏng hóc sớm.
Khung lựa chọn thực tế
Hãy kết nối cáp của bạn với các yêu cầu lắp đặt bằng cách sử dụng phương pháp này:
Đối với Đường dây phân phối (Nhỏ hơn hoặc bằng 110 kV, nhịp<200m)Chọn một-áo khoác ADSS{1}}S có cấu trúc ống trung tâm và vỏ bọc PE. Điều này mang lại chi phí trên mỗi mét thấp nhất trong khi vẫn đáp ứng các yêu cầu cơ học cho các cột có khoảng cách-gần nhau. Số lượng sợi thường dao động từ 12 đến 72.
Đối với đường dây truyền tải (110-220 kV, nhịp 200-500m)Chỉ định-áo khoác đôi ADSS{1}}D với cấu trúc phân lớp và vỏ AT. Nên ưu tiên-vật liệu vỏ chống bám đường cho đường dây có điện áp 110 kV trở lên. Xác minh rằng tiềm năng điểm treo được tính toán vẫn ở dưới giá trị ngưỡng. Xem xét 48 đến 144 sợi cho các ứng dụng đường trục.
For High-Voltage Lines (>220 kV, spans >500m)Yêu cầu các thiết kế-có nhịp dài chuyên dụng có cốt thép aramid nâng cao và vật liệu vỏ AT cao cấp được xếp hạng phù hợp với các điều kiện điện trường cụ thể của bạn. Áo khoác chống theo dõi-bảo vệ khỏi hư hỏng do hồ quang-dải khô trên đường dây điện áp cao-lên đến 275 kV. Làm việc với nhà sản xuất để tiến hành tính toán điện trường cho hình dạng tháp của bạn.
Dành cho môi trường khắc nghiệtThêm thiết kế-không chứa gel ở những vùng ẩm ướt để đơn giản hóa việc nối, chỉ định áo khoác ngoài chống tia cực tím-tăng cường cho các công trình lắp đặt ở độ cao-hoặc sa mạc, đồng thời bao gồm bộ giảm rung cho các khu vực có nhiều gió-.
Số lượng sợi không ảnh hưởng trực tiếp đến tính phù hợp của cáp-một cáp có thể mang tối đa 864 sợi-nhưng số lượng cao hơn sẽ làm tăng đường kính và trọng lượng của cáp, điều này ảnh hưởng đến khả năng nhịp và lựa chọn phần cứng.
Xác minh lựa chọn của bạn
Trước khi hoàn thiện thông số kỹ thuật cáp của bạn, hãy xác nhận những tính toán này phù hợp với bảng dữ liệu của nhà sản xuất:
Tính chiều dài nhịp tối đa của bạn bằng cách sử dụng công thức tính trọng lượng cáp, áp suất gió, tải băng và độ căng cho phép. Kỹ sư của bạn phải xác minh khoảng sáng gầm xe ở độ võng tối đa, kiểm tra các yêu cầu hiện hành của Bộ luật An toàn Điện Quốc gia (NESC) và các mã địa phương.
Đối với việc lắp đặt điện áp cao-, hãy lập mô hình điện trường tại các điểm treo được đề xuất. Điện trường cao trên đường dây truyền tải tạo ra sự phóng điện vầng quang liên tục ở đầu các thanh bọc thép hỗ trợ, dẫn đến hư hỏng cáp. Nếu cường độ trường được tính toán vượt quá định mức của cáp, hãy điều chỉnh vị trí điểm treo hoặc chọn cáp có dung sai điện áp cao hơn.
Xem lại chu kỳ nhiệt độ cho vị trí của bạn. Hệ số giãn nở nhiệt của cáp ảnh hưởng đến sự thay đổi độ võng theo mùa, điều này rất quan trọng để duy trì độ hở cần thiết.
Xem xét quyền truy cập để bảo trì. Các ống chứa đầy gel-được dao động-ngược lại để tạo ra độ chùng khi tiếp cận giữa- nhịp, cho phép sửa chữa mà không cần cắt cáp. Ở những địa điểm xa, tính năng này giúp giảm đáng kể thời gian và chi phí sửa chữa.
Lỗi lựa chọn phổ biến
Một số lỗi liên tục xuất hiện trong quá trình cài đặt không thành công.
Xác định sai chất liệu áo khoác là sai lầm tốn kém nhất. Sử dụng vỏ bọc PE trên đường dây 110 kV trở lên có thể có hiệu quả ban đầu nhưng ngay cả một vài sự cố về hồ quang-dải khô cũng có thể gây ra hư hỏng nghiêm trọng vĩnh viễn cho vỏ bọc, dẫn đến hỏng hóc sau đó. Việc thay thế yêu cầu cài đặt lại-hoàn chỉnh với mức tiết kiệm chi phí ban đầu gấp nhiều lần.
Bỏ qua tải trọng môi trường sẽ tạo ra dây cáp bị võng quá mức hoặc bị đứt do tích tụ băng. Cáp được lắp đặt không được chùng xuống quá thấp đến mức có thể bị hư hỏng do giao thông bên dưới đường dây. Luôn chỉ định cáp sử dụng điều kiện tải-trong trường hợp xấu nhất chứ không phải điều kiện điển hình hoặc trung bình.
Việc chọn cáp chỉ dựa trên độ dài nhịp mà không xem xét điện áp sẽ tạo ra các vấn đề về độ tin cậy. Cáp phù hợp về mặt cơ học cho nhịp có thể bị hỏng về điện nếu vật liệu vỏ bọc không phù hợp với môi trường điện áp.
Nhìn qua số lượng sợi tác động lên trọng lượng cáp có vẻ nhỏ nhưng ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống cơ khí. Mỗi lần tăng gấp đôi số lượng sợi sẽ làm tăng đường kính cáp khoảng 20-30%, điều này làm thay đổi tính toán tải trọng gió và băng khi lắp đặt cáp quang trên không ADSS của bạn.
Câu hỏi thường gặp
Sự khác biệt giữa cáp ADSS vỏ đơn và vỏ đôi là gì?
Cáp ADSS{1}}vỏ đơn hoạt động với các nhịp ngắn hơn, trong khi cáp ADSS-vỏ đôi D cung cấp khả năng bảo vệ căng thẳng cơ học bổ sung cho các ứng dụng có nhịp dài. Lớp vỏ ngoài làm tăng thêm chi phí nhưng kéo dài tuổi thọ cáp quang trên không ADSS trong những yêu cầu lắp đặt khắt khe.
Tôi có thể sử dụng cùng một cáp ADSS cho cả đường dây 110 kV và 220 kV không?
Các cấp điện áp khác nhau yêu cầu các cách tiếp cận khác nhau - Đường dây 110 kV cần điện thế không gian dưới 15 kV tại các điểm treo, trong khi đường dây 220 kV yêu cầu điện áp dưới 20 kV. Cả hai đều cần chất liệu áo khoác AT nhưng vị trí điểm treo phải được tính toán riêng cho từng cấp điện áp.
Làm thế nào để tôi biết liệu tôi có cần bộ giảm chấn rung hay không?
Các nhịp dài hơn với trọng lượng nhẹ, độ căng tương đối cao và ít{0}}tự giảm chấn có thể yêu cầu lắp bộ giảm chấn chống rung trên mỗi nhịp gần các điểm đỡ. Nếu các dây dẫn hiện có trên cùng tuyến đường có sự dao động rõ ràng khi có gió vừa phải, hãy lập kế hoạch lắp đặt bộ giảm chấn khi lắp đặt ADSS của bạn.
Tuổi thọ thông thường của cáp ADSS được chọn đúng là bao nhiêu?
Tuổi thọ điển hình thường là 25 đến 30 năm, tùy thuộc vào điều kiện môi trường và cách lắp đặt phù hợp. Cáp có định mức điện áp phù hợp trong môi trường phù hợp thường vượt quá mức này, trong khi cáp có kích thước nhỏ hơn trong điều kiện khắc nghiệt có thể bị hỏng trong thời gian dưới 10 năm.
Lựa chọn cáp ADSS phù hợp sẽ cân bằng nhiều yếu tố kỹ thuật thay vì tối ưu hóa cho một thông số duy nhất. Bắt đầu với các phép đo nhịp và mức điện áp chính xác, sau đó cân nhắc các yêu cầu về môi trường và phần cứng. Khi xung đột các thông số kỹ thuật-chẳng hạn như cần khả năng nhịp dài trong-môi trường điện áp cao-, hãy làm việc với nhà sản xuất về thiết kế tùy chỉnh thay vì chấp nhận cáp tiêu chuẩn-kém phù hợp.
Nguồn dữ liệu
Corning - Lắp đặt ADSS Tất cả-Tự điện môi-Cáp quang hỗ trợ (corning.com)
Wikipedia - Tất cả-cáp tự hỗ trợ điện môi{2}}
Zion Communications - Hướng dẫn lắp đặt cáp ADSS
Cáp quang ADSS tiêu chuẩn AFL Global -
UnitekFiber - Cáp quang ADSS là gì
STL Tech - Cáp quang ADSS: Những điều bạn nên biết
DEKAM - Cáp quang tự hỗ trợ điện môi (ADSS)
Unionfiber - Cáp quang ADSS là gì và ưu điểm của nó là gì
Cáp ADSS nhịp dài Prysmian -
Cáp quang OFS - PowerGuide DT ADSS
Cáp ZMS - Sự cố khi ứng dụng cáp quang ADSS
Hệ thống OFIL - Giải pháp kiểm tra sợi ADSS