ADSS ve OPGW: Havai Ağlar için İki Ana Fiber Optik Çözümün Karşılaştırılması

Havai fiber optik ağlar, aşırı hava koşullarına, yüksek mekanik yüklere ve güç hattı ortamlarının elektromanyetik zorluklarına dayanabilen kablolara bağlıdır. Baskın çözümler olarak iki kablo türü ortaya çıktı: ADSS (Tamamen Dielektrik Kendinden Destekli) kablo ve OPGW (Optik Topraklama Kablosu) . Her ikisi de havai enerji koridorları boyunca yüksek hızlı fiber optik iletişim sağlarken, temelde farklı koşullar ve proje türleri için tasarlanmıştır. Her iki çözüme de karar vermeden önce aralarındaki ayrımları anlamak önemlidir.

ADSS ve OPGW Kabloları Nedir?

Tamamı Dielektrik Kendinden Destekli (ADSS) Kablo herhangi bir ek taşıyıcı tel veya destek yapısı olmadan elektrik direkleri veya iletim kuleleri arasına dizilmek üzere tasarlanmış, tamamen metalik olmayan bir fiber optik kablodur. Yapısında metal bulunmaması onu elektriksel girişime karşı bağışıklı kılar, bu nedenle enerjili güç iletkenlerinin yakınına güvenli bir şekilde monte edilebilir.

Optik Topraklama Kablosu (OPGW) aynı anda iki işlevi yerine getiren hibrit bir kablodur: veri iletişimi için optik fiberleri barındırırken yüksek gerilim iletim hattında havai toprak/koruyucu kablo görevi görür. Fiziksel olarak iletim kulelerinin tepesindeki geleneksel statik kablonun yerini alarak topraklama özelliğini ve fiber optik iletimi tek bir kabloda birleştirir.

Her iki kablo türü de mevcut güç hattı altyapısını kullanarak özel iletişim kuleleri inşa etme ihtiyacını ortadan kaldırır ve geleneksel havadan fiber dağıtımlarıyla karşılaştırıldığında inşaat maliyetlerini önemli ölçüde azaltır. Bu ortak avantaja rağmen iç yapıları, kurulum gereksinimleri ve optimum kullanım durumları önemli ölçüde farklılık göstermektedir.

Yapısal Farklılıklar: Nasıl İnşa Edilirler

ADSS ve OPGW'nin iç mimarisi oldukça farklı tasarım felsefelerini yansıtıyor.

ADSS kablosu, her biri jel içine gömülmüş çok sayıda optik fiber içeren çok telli gevşek tampon tüpleriyle çevrelenen merkezi bir güç elemanı (tipik olarak bir fiberglas çubuk) etrafında inşa edilmiştir. Aramid iplik (Kevlar gibi), ana yük taşıyıcı eleman olarak çekirdeği sararak uzun hava açıklıkları için gereken çekme mukavemetini sağlar. Bir dış HDPE veya AT (izleme önleyici) ceket yapıyı tamamlar. Kablonun hiçbir yerinde metal yoktur. ADSS tasarımları iki ana konfigürasyona sahiptir: merkezi tüp (yaklaşık 500 m'ye kadar daha kısa açıklıklar için uygundur) ve katmanlı (1.500 m veya daha fazlasına kadar daha uzun açıklıklar için tercih edilir).

OPGW kablosu ise aksine metal ve fiberi eşmerkezli bir düzenlemeyle birleştirir. Optik fiberler, kablonun merkezine veya yakınına konumlandırılan bir veya daha fazla paslanmaz çelik veya alüminyum tüp içine yerleştirilmiştir. Çevreleyen katmanlar, hem uzun iletim hattı açıklıklarını idare etmek için mekanik gücü hem de arıza akımlarını güvenli bir şekilde toprağa taşımak için gereken elektrik iletkenliğini sağlayan alüminyum kaplı çelik (ACS) veya alüminyum alaşımlı tellerden oluşur. Hassas bir şekilde tasarlanmış bir kesit, arıza koşulları altında kablonun elektriksel performansını, mekanik özelliklerini ve termal stabilitesini dengeler.

Elektriksel Performans ve Güvenlik

Elektriksel davranış, iki kablo tipi arasındaki en kritik farklardan biridir.

ADSS iletken bileşenler içermediğinden elektriksel potansiyel taşımaz ve bakım ekipleri için elektrik çarpması tehlikesi oluşturmaz. Yakındaki güç iletkenlerinin oluşturduğu elektromanyetik alanlardan tamamen etkilenmez. Bununla birlikte, çok yüksek voltajlı ortamlarda (tipik olarak 110 kV'un üzerinde), indüklenen elektrik alanları zamanla dış ceket üzerinde yüzey takibine neden olabilir. Bu tür ortamlara döşenen kablolar özel olarak formüle edilmiş bir kablo gerektirir. AT (izleme önleyici) kılıf Bu bozulmaya karşı koymak için.

Metalik bir kablo olan OPGW, her kulede uygun şekilde bağlanmalı ve topraklanmalıdır. Darbeleri keserek ve ortaya çıkan arıza akımını güvenli bir şekilde toprağa ileterek, aşağıdaki faz iletkenlerini koruyarak doğrudan yıldırımdan korunma sağlar. OPGW'nin iletim kulelerinin en tepesine kurulmasının nedeni bu topraklama işlevidir. Metalik yapısı, herhangi bir bakım işi başlamadan önce daima enerjisinin kesilmesi ve topraklanması gerektiği anlamına gelir; bu da özel ekipman ve prosedürler olmadan canlı hat kurulumunu imkansız hale getirir.

Kurulum Yöntemleri ve Koşulları

Her bir kablonun döşenebileceği koşullar, proje planlayıcıları için pratik açıdan en önemli farklardan birini temsil eder.

ADSS kablosu, askı kelepçeleri ve gergi kelepçeleri gibi özel donanımlar kullanılarak mevcut iletim kulelerinin veya dağıtım direklerinin yanlarına bağlanır. Elektrik enerjisi taşımadığından herhangi bir yere monte edilebilir. elektrik kesintisi olmadan enerjili hat —kesinti süresini göze alamayan kamu hizmetleri için büyük bir avantaj. Kurulum ekipleri bunu, kendi kendini destekleyen herhangi bir haberci kablosu gibi direklerin arasına diziyor. Hafifliği, kulelere uygulanan yapısal yükü azaltır; bu, eskiyen altyapıya kablo eklerken önemli bir husustur.

OPGW kurulumu daha karmaşıktır. Mevcut havai topraklama kablosunun yerini aldığından, yeni OPGW çekilirken eski topraklama kablosunun çıkarılması gerekir; bu, iletim hattının enerjisinin kesilmesini ve topraklanmasını veya özel canlı hat teknikleri kullanılarak yürütülmesini gerektiren bir işlemdir. Bu OPGW'yi doğal bir seçim haline getiriyor yeni iletim hattı inşaatı Mevcut topraklama kablosunun bulunmadığı ve herhangi bir kesintinin gerekli olmadığı durumlarda. Mevcut enerjili bir hattın OPGW ile donatılması lojistik açıdan zorlu ve çok daha pahalıdır.

Tipik Uygulamalar

Her kablo türü, farklı proje senaryoları ve sektörlerle uyumludur.

ADSS kablosu, telekomünikasyon operatörleri, güç dağıtım hizmetleri ve özel ağ operatörleri tarafından çok çeşitli ortamlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Yaygın uygulamalar şunları içerir:

• 10 kV'tan 110 kV'a kadar gerilimlerdeki dağıtım hatları
• Geniş bant ve FTTx erişim ağının kullanıma sunulması
• Demiryolu ve ulaşım koridoru iletişimi
• Kurumsal ve kampüs dış mekan bitki omurgaları
• CATV ve CCTV ağ altyapısı
• Yeni kule inşaatının pratik olmadığı uzun mesafeli kırsal bağlantı

OPGW ağırlıklı olarak yüksek gerilim ve ekstra yüksek gerilim iletim sistemlerindeki enerji tesisleri tarafından kullanılır. Uygulamaları şunları içerir:

• Yeni 110 kV, 220 kV, 500 kV ve ultra yüksek gerilim iletim hattı projeleri
• Güç şebekelerinde SCADA sistemi iletişimi ve koruma aktarımı
• Akıllı şebeke izleme ve kontrol uygulamaları
• Planlı kesintiler sırasında mevcut yüksek gerilim hatlarındaki eskiyen topraklama kablolarının değiştirilmesi
• Hizmetten hizmete özel iletişim omurga ağları

Maliyet ve Bakım Hususları

ADSS ve OPGW arasındaki maliyet karşılaştırmalarında hem ön yatırım hem de uzun vadeli operasyonel faktörler dikkate alınmalıdır.

ADSS kablosu genellikle bir daha düşük ilk malzeme maliyeti OPGW'den daha. Tamamen dielektrik yapısında değerli metaller kullanılmaz ve kurulum elektrik kesintisi gerektirmez, bu da projeyle ilgili maliyetleri önemli ölçüde azaltır. Bakım nispeten basittir; görsel inceleme ve donanım kontrolleri genellikle hattın enerjisi kesilmeden gerçekleştirilebilir.

OPGW, hibrit metalik-optik yapısının karmaşıklığı ve kurulum sırasında mevcut topraklama kablosunun sökülüp değiştirilmesi ihtiyacı nedeniyle daha yüksek ön maliyetler içerir. Bununla birlikte, yeni iletim hattı projeleri için OPGW ilgi çekici bir değer sunar çünkü tek bir kablo, iki ayrı sistemin yerini alarak zorunlu topraklama işlevini ve iletişim işlevini aynı anda yerine getirir. Yüksek gerilim iletim projesinin ömrü boyunca bu çift amaçlı verimlilik, daha yüksek ilk yatırımı dengeleyebilir.

OPGW'nin bakımı daha fazla özen gerektirir. Kablo üzerinde yapılacak herhangi bir onarım çalışması topraklama protokollerini gerektirir ve sahadaki fiber eklemelerinde kablonun metalik bileşenleri hesaba katılmalıdır. Ek yeri kapakları ve donanımı, iletim kulesinin elektriksel ortamına uygun olmalıdır.

ADSS ve OPGW Arasında Nasıl Seçim Yapılır?

Doğru seçim öncelikle üç faktöre bağlıdır: hattın voltaj seviyesi, projenin yeni inşaat mı yoksa yenileme mi olduğu ve kablonun topraklama işlevi görmesi gerekip gerekmediği. Aşağıdaki tablo temel karar noktalarını özetlemektedir.

Genel bir kural olarak: yeni yüksek gerilim iletim altyapısı oluştururken OPGW'yi seçin Zaten bir topraklama kablosunun gerekli olduğu yerlerde çift amaçlı kablo en iyi toplam değeri sağlayacaktır. Mevcut enerjili bir hattı yükseltirken veya iletişim kapasitesini eklerken ADSS'yi seçin özellikle elektrik kesintisinin pratik olmadığı ve kulelerde herhangi bir yapısal değişikliğin istenmediği dağıtım voltajlarında.

Her iki senaryoyu da kapsayan projeler için (bir kamu hizmeti şirketinin fiber omurgasını karma yeni ve eski altyapı boyunca genişletmesi gibi), yeni yüksek gerilim segmentlerinde OPGW ve mevcut dağıtım bölümlerinde ADSS kullanan bir kombinasyon yaklaşımı köklü bir uygulamadır. Her iki kablo tipine yönelik spesifik ürün konfigürasyonlarını keşfetmek için OPGW ürün sayfası veya projeye özel bir öneri için mühendislik ekibimizle iletişime geçin.