Hiểu biết

Lưới điện đang mở rộng và nhu cầu về cơ sở hạ tầng truyền thông chuyên dụng cũng tăng theo. Khi nhu cầu điện tăng - do các trung tâm dữ liệu thúc đẩy, việc tích hợp năng lượng tái tạo, xe điện và các tiện ích điện khí hóa công nghiệp - phải đối mặt với một thách thức song song: xây dựng các tuyến cáp quang đáng tin cậy dọc theo hành lang điện để hỗ trợ giám sát lưới điện, báo hiệu bảo vệ, tự động hóa và truyền dữ liệu đường dài-.

Cáp quang ADSS (tất cả-tự điện-hỗ trợ)là một trong những giải pháp chính để triển khai cáp quang dọc theo đường dây điện trên không hiện có mà không cần dây dẫn kim loại. Bài viết này giải thích khi nào cáp ADSS là lựa chọn phù hợp cho các tuyến đường điện, nó so sánh với OPGW và cáp quang ngầm như thế nào và người mua nên chuẩn bị những gì trước khi yêu cầu báo giá.

Mục lục

• Tại sao việc mở rộng lưới điện hiện nay lại cần cơ sở hạ tầng cáp quang
• Cáp ADSS cho đường dây điện: Khi nào là lựa chọn phù hợp?
• ADSS, OPGW và Cáp ngầm: Cách chọn
• Các yếu tố thiết kế chính cho cáp ADSS trên các tuyến đường tiện ích
• Khi nào cần có vỏ bọc AT cho cáp ADSS?
• Danh sách kiểm tra báo giá cáp ADSS dành cho người mua
• Câu hỏi thường gặp
•  

Tại sao việc mở rộng lưới điện hiện nay lại cần cơ sở hạ tầng cáp quang

Hiện đại hóa lưới điện không còn giới hạn ở việc bổ sung công suất phát điện hoặc nâng cấp đường dây truyền tải. Giờ đây, các tiện ích phải triển khai mạng truyền thông hỗ trợ giám sát-thời gian thực, phối hợp rơle bảo vệ, hệ thống SCADA, phát hiện lỗi và quản lý tài nguyên năng lượng phân tán trên các trạm biến áp, lộ xuất tuyến và trung tâm điều khiển.

Quy mô của sự thay đổi này là đáng kể. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tếĐiện 2026báo cáo, nhu cầu điện toàn cầu được dự báo sẽ tăng với tốc độ trung bình hàng năm là 3,6% cho đến năm 2030, chỉ riêng các trung tâm dữ liệu dự kiến ​​sẽ chiếm gần một nửa mức tăng trưởng nhu cầu của Hoa Kỳ trong giai đoạn đó. Sự tăng trưởng phụ tải này - kết hợp với việc tích hợp năng lượng mặt trời, gió, bộ lưu trữ pin và thế hệ phân tán - tạo ra sự phức tạp trong vận hành mà các hệ thống liên lạc cũ không được thiết kế để xử lý.

Cáp quang rất phù hợp cho truyền thông tiện ích vì nó cung cấp băng thông cao, độ trễ thấp và khả năng chống nhiễu điện từ từ các dây dẫn điện lân cận. Câu hỏi dành cho nhiều công ty điện lực không phải là liệu họ có cần cáp quang dọc theo hành lang điện của mình hay không mà là loại cáp và phương pháp triển khai nào phù hợp với từng tuyến đường.

Cáp ADSS cho đường dây điện: Khi nào là lựa chọn phù hợp?

ADSS là viết tắt của tất cả-tự hỗ trợ điện môi{1}}. Cáp không chứa thành phần kim loại - không có dây nối đất, không có bộ truyền tin bằng thép, không có vỏ bọc dẫn điện. Nó treo giữa các cột hoặc tháp dưới sức căng của chính nó, được hỗ trợ bởi các bộ phận bền bằng sợi aramid và lớp vỏ bọc bên ngoài chắc chắn. Thiết kế này làm cho cáp ADSS trong suốt về mặt điện đối với dây dẫn điện, đây là một lợi thế đáng kể khi lắp đặt trên hoặc gần các đường dây điện đang mang điện.

Cáp ADSS thường rất phù hợp trong các trường hợp sau:

• Các tuyến đường phân phối và truyền tải phụ (thường dưới 110 kV) có sẵn các đường dây cực hiện có
• Hành lang điện nông thôn nơi việc đào cáp quang dưới lòng đất sẽ cực kỳ tốn kém hoặc chậm
• Trạm biến áp-đến-các liên kết liên lạc trạm biến áp sử dụng quyền-đường-trên cao hiện có
• Mạng giám sát lưới điện thông minh cần cáp quang dọc theo các nguồn cấp điện trung thế{0}}
• Tiện ích kết hợp và các tuyến đường truyền băng rộng tới vùng sâu, vùng xa

ADSS ít phù hợp hơn khi tuyến đường có đường dây điện áp rất cao (trên 150–220 kV tùy theo mức độ ô nhiễm) mà không có vỏ bọc bảo vệ thích hợp hoặc khi tuyến đường không có sẵn cơ sở hạ tầng cột điện và ống dẫn ngầm. Trước khi chọn ADSS, trước tiên người mua phải xác nhận xem tuyến đường sử dụng cột phân phối, tháp truyền tải hay hành lang hỗn hợp - và môi trường điện áp tại điểm đính kèm theo kế hoạch trông như thế nào.

Để có cái nhìn rộng hơn vềcáp quang trên khôngcác tùy chọn ngoài ADSS, bao gồm thiết kế hình 8 và dây buộc, danh mục cáp trên không của Hengtong bao gồm các loại kết cấu chính.

ADSS, OPGW và Cáp ngầm: Cách chọn

Lập kế hoạch tuyến cáp quang tiện ích thường liên quan đến việc so sánh ba phương pháp triển khai chính. Mỗi loại đều có điểm mạnh riêng biệt và nhiều dự án truyền thông lưới sử dụng nhiều loại trên các đoạn tuyến khác nhau.

Khung quyết định chung: nếu tuyến đường là đường dây truyền tải điện áp cao-và công ty điện lực có kế hoạch thay thế dây nối đất hiện có thì OPGW thường là lựa chọn-hiệu quả nhất về mặt chi phí vì nó kết hợp khả năng chống sét với cáp quang trong một cáp duy nhất. Nếu tuyến đường là hành lang phân phối hoặc truyền tải phụ có các cột hiện có, ADSS cho phép bổ sung cáp quang mà không bị mất điện cũng như không cần thay thế bất kỳ dây dẫn hiện có nào. Nếu tuyến đường đi qua khu vực đô thị có sẵn ống dẫn,cáp quang ngầmcó thể cung cấp khả năng bảo vệ vật lý lâu dài-tốt hơn.

Trong thực tế, một dự án truyền thông lưới đơn có thể sử dụng OPGW trên các phân đoạn truyền tải, ADSS trên các phân đoạn phân phối và cáp ống dẫn qua các khu vực đô thị. Lựa chọn nên được thực hiện theo từng phân đoạn dựa trên điện áp, tính sẵn có của cột điện,-lộ trình-, các yêu cầu về khả năng tiếp cận công trình và bảo trì.

Các yếu tố thiết kế chính cho cáp ADSS trên các tuyến đường tiện ích

Việc chọn cáp ADSS chỉ dựa vào số lượng sợi quang là một lỗi mua sắm phổ biến. Cáp phải được thiết kế cho tuyến cụ thể và hai tuyến có cùng số lượng sợi có thể yêu cầu cấu trúc cáp rất khác nhau. Các yếu tố sau đây thúc đẩy thiết kế.

Chiều dài nhịp và tải trọng cơ học

Độ dài nhịp là biến số quan trọng nhất trong thiết kế cáp ADSS. Cáp phải chịu được trọng lượng của chính nó cộng với tải trọng gió, tải trọng băng và lực căng lắp đặt trên mỗi nhịp mà không vượt quá độ võng cho phép hoặc giới hạn-độ dão dài hạn. Nhịp 100 mét trên địa hình bằng phẳng giữa các cực phân phối và nhịp 500 mét băng qua thung lũng sông đòi hỏi các thiết kế bộ phận chịu lực, đường kính cáp và định mức phần cứng khác nhau về cơ bản.

Người mua nên cung cấp nhịp trung bình, nhịp tối đa và bất kỳ nhịp vượt đặc biệt nào (sông, đường cao tốc, thung lũng) trước khi yêu cầu báo giá. Nếu nhịp tối đa không được xác nhận, nhà cung cấp có thể báo giá một cấu trúc không thể phù hợp với yêu cầu về độ căng hoặc độ võng thực tế - dẫn đến việc -phải xác định lại đặc điểm kỹ thuật và làm dự án bị chậm trễ.

Số lượng sợi và công suất trong tương lai

Số lượng sợi phổ biến cho cáp ADSS tiện ích dao động từ 12 đến 144 sợi, với số lượng cao hơn dành cho các tuyến đường trục. Việc tính toán phù hợp nên xem xét nhu cầu liên lạc hiện tại cộng với công suất dự trữ cho các cảm biến lưới điện thông minh trong tương lai, nâng cấp trạm biến áp, giám sát năng lượng phân tán hoặc chia sẻ băng thông rộng. Đối với các tuyến đường trục tiện ích đường dài, sợi quang chế độ đơn G.652D là lựa chọn tiêu chuẩn. Uốn cong-các sợi không nhạy cảm như G.657A1 hoặc G.657A2 có thể được chỉ định cho các tuyến có độ uốn chặt hơn tại các điểm gắn phần cứng.

Chất liệu áo khoác

Cáp ADSS tiêu chuẩn sử dụng vỏ bọc bên ngoài bằng PE (polyethylene) hoặc HDPE, phù hợp với hầu hết các tuyến điện áp phân phối-trên không. Trong môi trường điện trường cao hơn, cần phải có vỏ bọc AT (chống{2}}theo dõi - điều này sẽ được thảo luận chi tiết trong phần tiếp theo. Lựa chọn áo khoác cũng nên xem xét khả năng tiếp xúc với tia cực tím, ô nhiễm, phạm vi nhiệt độ và điều kiện môi trường địa phương.

Phần cứng cài đặt

Hiệu suất của cáp ADSS phụ thuộc nhiều vào phần cứng cũng như vào chính cáp. Kẹp treo hỗ trợ cáp ở các cực trung gian, kẹp căng ({1}}đầu cuối) neo cáp ở các cực cuối và cực góc, đồng thời bộ giảm chấn làm giảm hiện tượng mỏi do rung aeolian trong các nhịp dài. Việc đóng mối nối,-kẹp chì xuống và giá đỡ cột sẽ hoàn tất quá trình lắp đặt. Tất cả phần cứng phải phù hợp với đường kính cáp, chiều dài nhịp và độ căng lắp đặt - phần cứng không khớp là nguyên nhân phổ biến khiến cáp sớm bị hỏng.

Kiểm tra và chấp nhận

Đối với cáp ADSS cấp tiện ích, người mua nên chỉ định các yêu cầu thử nghiệm phù hợp với các tiêu chuẩn được công nhận. Bộ tiêu chuẩn IEC 60794 xác định các phương pháp thử nghiệm cáp quang, bao gồm các đặc tính cơ học (độ bền kéo, khả năng chống va đập, va đập), đặc tính môi trường (chu kỳ nhiệt độ, khả năng xuyên nước, lão hóa tia cực tím) và hiệu suất quang học (suy giảm, băng thông). Yêu cầu kiểm tra phải được xác nhận trong giai đoạn báo giá chứ không phải sau khi sản xuất.

Hengtong cung cấp thông tin chi tiết vềkiểm tra cáp quangthủ tục và xác minh chất lượng cho các dự án cáp thông tin liên lạc.

Khi nào cần có vỏ bọc AT cho cáp ADSS?

Một trong những câu hỏi kỹ thuật thường gặp nhất khi mua cáp ADSS là liệu cáp có cần vỏ bọc AT (chống{0}}theo dõi hay không. Câu trả lời phụ thuộc vào môi trường điện trường tại điểm gắn cáp - chứ không chỉ phụ thuộc vào điện áp danh định của đường dây điện.

Khi cáp ADSS được lắp đặt gần các dây dẫn điện áp cao{0}}, việc ghép điện dung giữa đường dây điện và bề mặt cáp có thể tạo ra độ dốc điện áp dọc theo cáp. Trong điều kiện ẩm ướt hoặc ô nhiễm, độ ẩm trên bề mặt cáp tạo ra một lớp màng dẫn điện. Khi các phần của màng này khô không đều, các "dải khô" hình thành tại nơi tập trung điện áp rơi, gây ra hồ quang cục bộ. Theo thời gian, dải-khô này sẽ làm lớp vỏ cáp bị thoái hóa, cuối cùng làm lộ bộ phận chịu lực và gây ra lỗi cáp. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí IEEE Transactions on Power Delivery và IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation đã ghi lại cơ chế này một cách rộng rãi.

Vật liệu vỏ bọc AT chứa các chất phụ gia chống lại sự xuống cấp bề mặt do các chất phóng điện này gây ra. Như một hướng dẫn chung:

• Đối với các tuyến điện áp dưới 35 kV, vỏ bọc PE hoặc HDPE tiêu chuẩn thường là đủ
• Đối với các tuyến đường có điện áp từ 35 kV đến 110 kV, nhu cầu về vỏ bọc AT phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm, độ ẩm, vị trí gắn cáp và cấu hình nhịp
• Đối với các tuyến đường có điện áp trên 110 kV, nên sử dụng vỏ bọc AT và phải chú ý cẩn thận đến vị trí đặt cáp so với dây dẫn pha

Mức độ ô nhiễm quan trọng như điện áp. Đường dây 66 kV trong môi trường khô ráo, sạch sẽ có thể không cần vỏ bọc AT, trong khi đường dây 33 kV ở khu vực ven biển hoặc khu công nghiệp bị ô nhiễm nặng thì có thể. Người mua nên cung cấp mức điện áp, phân loại ô nhiễm (nếu có) và vị trí điểm gắn khi yêu cầu báo giá để nhà cung cấp có thể đề xuất vỏ bọc phù hợp.

Lập kế hoạch mua sắm cáp ADSS cho các dự án lưới điện

Trong các dự án truyền thông lưới, việc mua cáp đôi khi được coi là nhiệm vụ mua hàng ở giai đoạn cuối. Cách tiếp cận này tạo ra rủi ro. Thiết kế cáp ADSS phụ thuộc vào-các yếu tố cơ học, môi trường và điện cụ thể của tuyến đường mà cần có thời gian để xác nhận. Nếu dữ liệu nhịp, môi trường điện áp hoặc yêu cầu vỏ bọc thay đổi sau khi đặt hàng thì kết quả là-phải có thông số kỹ thuật lại, sản xuất bị chậm trễ và chi phí có thể tăng lên.

Lập kế hoạch cáp sớm giúp người mua và kỹ sư xác nhận xem ADSS, OPGW, cáp ống dẫn hay cáp chôn trực tiếp có phù hợp với từng đoạn tuyến trước khi cam kết mua sắm hay không. Nó cũng cho phép thời gian để xác minh xem cáp và phần cứng có thể được báo giá cùng nhau hay không, liệu độ dài cuộn có phù hợp với kế hoạch xây dựng hay không và liệu cáp có đáp ứng các tiêu chuẩn thử nghiệm cần thiết hay không.

Đối với các dự án cần đánh giá các tùy chọn-cáp ADSS cụ thể về tuyến đường, hãy truy cập Hengtong'scáp quang ADSStrang hoặcliên hệ với đội ngũ kỹ thuậtvới nhịp, số lượng sợi và chi tiết tuyến đường của bạn.