Optik topraklama teli (OPGW) nedir? - Tam Rehber

Optik toprak teli (OPGW), modern güç iletim sistemlerinde topraklama ve iletişim işlevlerini birleştiren kritik bir bileşendir. Bu kapsamlı kılavuz, OPGW teknolojisi, uygulamaları ve elektrik programları ve telekomünikasyon ağları için faydaları hakkında bilmeniz gereken her şeyi açıklar.

Optik topraklama kablosunu anlamak

OPGW, hem elektrikli güç iletim hatları için bir toprak kablosu hem de gömülü optik lifler aracılığıyla bir iletişim ortamı olarak hizmet veren çift amaçlı bir kablodur. Fiber optik iletişim özellikleri eklerken, havai iletim hatlarında geleneksel statik/kalkan tellerinin yerini alır.

Tipik OPGW kablosu aşağıdakilerden oluşur:

• Elektriksel iletkenlik için dış alüminyum veya alüminyum alaşım katmanları
• Optik lifler içeren paslanmaz çelik veya alüminyum tüpler
• Mekanik destek için yüksek mukavemetli çelik teller
• Veri iletimi için çoklu optik fiber (tipik olarak 12-144)

OPGW güç sistemlerinde nasıl çalışır?

OPGW, güç iletim ağlarında iki ana işlevi yerine getirir:

1. Yıldırım Koruması: Şanzıman kulelerinin üstüne monte edilen OPGW, yıldırım grevlerine karşı bir kalkan sağlar ve faz iletkenlerini doğrudan vuruşlardan korur.
2. Arıza Akımı Taşıma: Sistem hataları sırasında OPGW, arıza akımlarını güvenli bir şekilde zemine çıkarır.
3. Veri iletişimi: Gömülü optik lifler, SCADA sistemleri, koruma aktarma ve telekom hizmetleri için yüksek hızlı veri iletimini mümkün kılar.

OPGW İnşaat Türleri

Birkaç OPGW tasarım yapılandırması var:

OPGW'nin temel avantajları

OPGW, güç hizmetleri ve iletişim sağlayıcıları için çok sayıda fayda sunar:

Geliştirilmiş sistem koruması

OPGW'nin sağlam yapısı, geleneksel zemin kablolarına kıyasla üstün yıldırım koruması sağlar. Metalik bileşenler, faz iletkenlerini doğrudan grevlerden korurken güvenilir fay akımı iletimini sağlar.

Güvenilir iletişim altyapısı

OPGW, elektromanyetik girişimlere (EMI) bağışık bir güvenli iletişim kanalı oluşturur, bu da çok önemlidir:

• Koruma Röle Sinyali
• SCADA Sistem İletişimi
• Trafo otomasyonu
• Teleproteksiyon şemaları

Uygun maliyetli çözüm

Topraklama ve iletişim işlevlerini tek bir kabloda birleştirerek OPGW, ayrı iletişim altyapısına olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Bu, önemli maliyet tasarrufu sağlar:

• Kurulum Giderleri
• Geçiş hakkı
• Bakım işlemleri

OPGW teknik özellikleri

Bir proje için OPGW seçerken, mühendisler birkaç teknik parametreyi düşünmelidir:

Elektriksel özellikler

• DC Direnci: Alüminyum içeriğine bağlı olarak tipik olarak 0.05-0.5 ohm/km
• Kısa Devre Kapasitesi: Arıza akımı büyüklüğüne ve süresine göre hesaplanır
• Endüktif Kuplaj: Paralel devrelerde iletişim performansını etkiler

Mekanik Özellikler

• Kırılma yükü: Tasarıma göre 30 kn ila 200 kn arasında değişen
• Ağırlık: Boyut ve malzemelere bağlı olarak tipik olarak 200-1000 kg/km
• Çap: Genellikle 8-20 mm
• Maksimum gerilim: Kule yükleme gereksinimlerini eşleştirmek için tasarlanmıştır

Optik fiber parametreler

• Fiber sayısı: Genellikle 12-144 lif
• Fiber Tür: Tipik olarak G.652.D tek modlu lifler
• Zayıflatma: ≤ 0.22 db/km 1310 nm'de, ≤ 0.36 db/km 1550 nm'de
• Sıcaklık Aralığı: -40 ° C ila 80 ° C operasyonel

OPGW kurulum hususları

OPGW performansı ve uzun ömür için uygun kurulum çok önemlidir. Anahtar faktörler şunları içerir:

Dize işlemi

OPGW kurulumu, geleneksel öğütülmüş kablolarla benzer prosedürleri takip eder, ancak ek önlemlerle:

• Maksimum gerilme yükünü aşmaktan kaçınmak için uygun germe ekipmanını kullanın
• Minimum bükme yarıçapını koruyun (tipik olarak 30 × kablo çapı)
• Metalik olmayan demetlerle uygun telli bloklar kullanın
• OTDR testi ile kurulum sırasında fiber bütünlüğünü izleyin

Sarkma ve gerginlik hesaplamaları

Doğru sarkma gerilimi hesaplamaları aşağıdakiler için gereklidir:

• Faz iletkenlerine uygun boşluk sağlamak
• Aşırı kule yüklemesini önleme
• Sıcaklık varyasyonları üzerinde lif performansının korunması

Bağlantı ve Fesih

OPGW bağlantılarına özel dikkat edilmelidir:

• OPGW tasarımıyla eşleşen uygun çıkmaz armatürleri kullanın
• Aeolian titreşimine eğilimli alanlara titreşim damperlerini takın
• OPGW'yi her kulede düzgün bir şekilde topraklayın
• Nem girişini önlemek için fiber ekleme kapanışları

OPGW Bakım ve Test

Düzenli bakım uzun vadeli OPGW performansı sağlar:

Görsel denetimler

Periyodik görsel kontroller şunları incelemelidir:

• Donanım Durumu (kelepçeler, amortisörler, ara parçalar)
• Metalik bileşenlerde korozyon işaretleri
• Dış faktörlerden kaynaklanan hasar (kuşlar, düşen nesneler)
• Gerilim sorunlarını gösterebilecek sark varyasyonları

Optik Fiber Testi

Normal fiber testi şunları içerir:

• OTDR testi: Lif zayıflamasını ölçer ve hataları bulur
• Ekleme Kaybı Testi: Uçtan uca bağlantı kaybını doğrular
• Kromatik Dispersiyon: Yüksek hızlı sistemler için önemli

Elektrik Testi

• Elektrik Yolunun Süreklilik Testi
• Zemin Direnci Ölçümleri
• Korozyon potansiyel değerlendirmeleri

OPGW ve Alternatif Çözümler

OPGW'nin diğer iletişim çözümleriyle nasıl karşılaştırıldığını anlamak, bilinçli kararlar almaya yardımcı olur:

OPGW vs.

• ADSS topraklama işlevi sağlamaz
• ADSS, kulelerde ayrı bağlantı noktaları gerektirir
• OPGW daha iyi yıldırım koruması sunuyor
• ADS'ler daha düşük voltaj dağıtım sistemlerinde tercih edilebilir

OPGW ve Yeraltı Elyafı

• OPGW mevcut iletim altyapısını kullanıyor
• Yeraltı lifinin daha yüksek kurulum maliyetleri var
• OPGW hava olaylarına karşı daha savunmasız
• Yeraltı daha fazla yönlendirme esnekliği sunar

OPGW ve Kablosuz İletişim

• OPGW daha yüksek bant genişliği kapasitesi sağlar
• Müdahale daha duyarlı kablosuz
• OPGW'nin daha düşük gecikmesi var
• Kablosuz uzak alanlarda konuşlandırılması daha kolay

OPGW teknolojisinde gelecekteki eğilimler

OPGW pazarı ortaya çıkan birkaç eğilimle gelişmeye devam ediyor:

Daha yüksek lif sayımı tasarımları

Bant genişliği için artan talep:

• 288 fiber ve daha yüksek konfigürasyonlar
• Uzay Verimli Elyaf Ambalaj
• Çok çekirdekli lif teknolojisi

Geliştirilmiş Malzemeler

• Yüksek mukavemetli, hafif alüminyum alaşımlar
• Korozyona dayanıklı kaplamalar
• Azaltılmış ağırlık için kompozit malzemeler

Akıllı ızgara entegrasyonu

OPGW, akıllı şebeke uygulamasında önemli bir rol oynar:

• Fazör Ölçüm Birimi (PMU) İletişim
• Dağıtılmış Otomasyon
• Gelişmiş Ölçüm Altyapı Çakası

Çözüm

Optik topraklama teli (OPGW), güvenilir havai hat korumasını sağlam iletişim yetenekleriyle birleştirmek isteyen yardımcı programlar için optimum bir çözümü temsil eder. İkili işlevselliği, güç ağlarında yüksek hızlı veri iletimine yönelik artan talebi karşılarken maliyet tasarrufu sağlar. İletim sistemleri daha akıllı ızgaralara ve daha yüksek güvenilirlik gereksinimlerine doğru geliştikçe, OPGW dünya çapında güç altyapısında hayati bir rol oynamaya devam edecektir.

OPGW dağıtımını planlarken, teknik özelliklerin, kurulum uygulamalarının ve bakım gereksinimlerinin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesi, kablonun servis ömrü boyunca optimum performans sağlar. Uygun tasarım ve uygulama ile OPGW sistemleri, hem güç koruma hem de iletişim ihtiyaçları için onlarca yıllık güvenilir hizmet sağlayabilir. .