Анализ оптико-волоконного кабеля OPGW и ADSS для линий электропередач

В обширном ландшафте передачи электроэнергии воздушные линии служат жизненно важными артериями, соединяющими электростанции с миллионами домохозяйств. Однако одной только передачи электроэнергии уже недостаточно для удовлетворения потребностей современного общества. Строительство информационных магистралей создало повышенные требования к коммуникационной инфраструктуре. Решение? OPGW (оптический грозозащитный трос) и ADSS (самонесущий диэлектрический кабель) — две технологии, освещающие путь к интегрированным сетям передачи электроэнергии и связи.

Ключевые технологии: OPGW и ADSS

Потребности энергетического сектора в связи продолжают расширяться, обслуживая как внутренние операции, так и создавая возможности для сторонних поставщиков услуг. OPGW и ADSS стали двумя основными решениями для воздушных оптических кабелей, играющими ключевую роль в инфраструктуре линий электропередач.

Кабель OPGW: волоконно-оптический композитный грозозащитный трос

OPGW интегрирует оптические волокна внутри грозозащитных тросов, объединяя защиту от заземления и передачу данных в одном кабеле. Обычно устанавливаемый в верхней части линий электропередач, OPGW обеспечивает защиту от молний, в то время как его внутренние волоконные блоки обеспечивают высокоскоростную передачу данных.

В соответствии со стандартами IEEE (Института инженеров электротехники и электроники), OPGW представляет собой сочетание функций заземления и связи. При замене существующих грозозащитных тросов OPGW предлагает комплексное решение, одновременно удовлетворяющее обеим требованиям.

Кабель ADSS: самонесущее диэлектрическое решение

Кабели ADSS состоят полностью из диэлектрических материалов, не требующих металлических опорных конструкций. Их легкая конструкция, высокая прочность на растяжение и устойчивость к коррозии позволяют выполнять прямую установку на существующих опорах линий электропередач без перебоев в обслуживании или серьезных изменений инфраструктуры.

Неметаллическая композиция делает кабели ADSS невосприимчивыми к электромагнитным помехам, что особенно выгодно вблизи линий электропередач высокого напряжения. Кроме того, системы ADSS предлагают относительно более низкие затраты на установку и упрощенное обслуживание.

Сравнительный анализ: OPGW против ADSS

Хотя оба служат воздушными оптическими кабелями для линий электропередач, существуют значительные различия в их структуре, характеристиках и областях применения.

Структурные различия

• Кабель ADSS: Содержит волокна внутри свободных трубок, намотанных вокруг центрального силового элемента с использованием SZ-скрутки. Сердечник получает дополнительную защиту от внешней оболочки, предотвращающей электрическую коррозию, а арамидные нити обеспечивают основную прочность на растяжение.
• Кабель OPGW: Содержит волоконные блоки, обычно размещенные в трубах из нержавеющей стали или стали с алюминиевым покрытием. Металлические пряди из стали с алюминиевым покрытием или алюминиевого сплава обеспечивают механическое усиление.

Эксплуатационные характеристики

Подробное техническое сравнение

Преимущества ADSS: Обладает исключительной эластичностью — характеристики волокна остаются неизменными при умеренном растяжении. Отсутствие металлических компонентов обеспечивает превосходную устойчивость к электромагнитным помехам. Специальные конструкции защиты от молний делают ADSS идеальным для воздушных установок. Легкая конструкция обеспечивает экономичное развертывание на существующих опорах, а независимое обслуживание упрощает эксплуатацию.

Преимущества OPGW: Цельнометаллическая конструкция обеспечивает высокую механическую прочность и устойчивость к воздействию окружающей среды. Обладая аналогичными механическими/электрическими свойствами с обычными грозозащитными тросами, OPGW может проводить токи короткого замыкания и направлять удары молнии.

Критерии выбора: ключевые соображения

Выбор между OPGW и ADSS требует тщательной оценки нескольких факторов:

• Тип проекта: Новое строительство, требующее одновременного заземления/связи, отдает предпочтение OPGW, в то время как модернизация существующих линий обычно использует ADSS.
• Уровень напряжения: OPGW доминирует в сетях передачи ≥220 кВ; ADSS подходит для распределительных систем ≤110 кВ.
• Условия окружающей среды: ADSS превосходит в районах, подверженных молниям, в то время как коррозионностойкие варианты подходят для загрязненных районов.
• Экономические факторы: Более высокие первоначальные затраты OPGW могут принести долгосрочную экономию; ADSS предлагает более низкие первоначальные инвестиции.
• Технические требования: Спецификации полосы пропускания, затухания и дисперсии определяют выбор волокна.

Протоколы установки и обслуживания

Внедрение OPGW

Требует отключения электроэнергии и специализированных бригад. Установка требует бережного обращения с волокном, чтобы предотвратить чрезмерный изгиб/натяжение. Обслуживание включает регулярные проверки разъемов и систем заземления.

Развертывание ADSS

Обеспечивает установку под напряжением с использованием надлежащих инструментов и обученного персонала. Контроль натяжения во время установки предотвращает чрезмерное растяжение. Обслуживание в основном включает визуальные осмотры и проверки разъемов.

Стратегические преимущества в энергетических сетях

• Быстрое развертывание: Обе технологии обеспечивают быструю установку (1–5 км/день при благоприятных условиях), не подверженную влиянию электромагнитных эффектов.
• Повышенная безопасность: С 1980-х годов эти системы обеспечивают надежные каналы связи для управления сетью, с физической защитой от близости линий электропередач.
• Экономическая целесообразность: Несмотря на более высокие первоначальные затраты по сравнению с подземными кабелями, устранение вспомогательных опор и более быстрое создание сети обеспечивают высокую рентабельность инвестиций.

Заключение

OPGW и ADSS представляют собой отдельные преимущества, адаптированные к конкретным областям применения. Выбор требует баланса технических, экономических и экологических факторов. По мере развития интеллектуальных сетей обе технологии будут играть все более важную роль в интеграции передачи электроэнергии и связи. Будущие достижения будут сосредоточены на более высокой пропускной способности, снижении потерь сигнала и более разумных методах установки/обслуживания — стимулируя цифровую трансформацию энергетического сектора посредством непрерывных инноваций.