ADSS と OPGW: エンジニアリングの完全な比較

ADSS と OPGW はどちらも光ファイバーを架空送電線に接続します。そして、そこが類似点の終点です。 1つは、ファイバーを運ぶアース線、落雷と故障電流が流れる塔の最上部にボルトで固定されています。もう一つは、ファイバーのみを伝送する全誘電体ケーブル、構造物の下に吊り下げられ、意図的に周囲​​の電場を見えなくしました。

間違ったものを選択すると、その代償は現実のものになります。受ける必要のなかった機能停止、余裕のないタワーの改修、または、3 年で侵食されスパンが低下する ADSS ジャケットの故障モードについては、購入ガイドでほとんど警告されていません。このガイドでは、OSP またはユーティリティ エンジニアが実際にどちらを選択するかを決定する方法として、構造、電気的動作、スパンと電圧の制限、設置、実際の設置コスト、および最終的な明確な決定枠組みによって 2 つのケーブル タイプを比較します。

ADSS と OPGW の決定はすべて、次のような構造で行われます。OPGW は最上部のシールド ワイヤ スロットを使用し、ADSS はより低い、活線位相導体の下にぶら下がっています。

他に何も読んでいない場合は、この表をお読みください。記事の残りの部分で説明しますなぜ各行にはその内容が書かれており、単純な数字の中にプロジェクトを沈没させる可能性のある決定が隠されています。

見出しの要点:OPGW は 2 つのジョブを実行し、ADSS は 1 つのジョブを実行します。— そしてその 1 つの違いが、以下の他のほぼすべての違いを生み出します。

さまざまなファイバー数にわたる TTI ファイバー ADSS ケーブル。カットバックは全誘電体の構造を示しています。ルーズチューブと中央の強度部材が黄色のアラミド糸で束ねられており、どこにも金属は含まれていません。

OPGWはの略です光アース線（光ファイバー複合架空地線と表記される場合もあります）。これは、従来のシールド線（雷を遮断し、故障電流の戻り経路を提供する役割を担う、送電塔の最上部に沿って張られた裸の導体）を置き換え、その中に光ファイバーを埋め込みます。このユーティリティは、1 つのストリング操作で 1 本のケーブルから雷保護と大容量のファイバー バックボーンを取得します。

構造的には、OPGW は金属の周囲に外側から構築されています。

• アンより線の外層- 通常アルミニウムクラッド鋼 (ACS)強度と耐雷性を高めるために、多くの場合、アルミニウム合金 (AA)ケーブルが過熱することなく短絡電流を流すことができるように、導電率が調整された素線。
• あ中央光学ユニット: 繊維はステンレス鋼またはアルミニウムのチューブ（多くの場合、アルミニウムで覆われたステンレスチューブ）これにより、粉砕保護と密閉湿気バリアが得られます。
• 内部のシングルモード ファイバー、通常は ITU-T G.652 または G.654。

OPGWだからはアース線は、故障電流を流し、直撃雷に耐えられるように機械的および電気的に設計されています。そのテストと性能は IEEE 1138 によって定義されています。OPGW が、置き換えられる普通のシールド ワイヤとどのように異なるかについて詳しくは、OPGW と従来のワイヤの違いに関する説明を参照してください。

ADSS の略です全誘電体自立型ケーブル。名前はスペックシートです:全誘電体ケーブルのどこにも単一の金属要素が存在しないことを意味し、自立したつまり、別個のメッセンジャー ワイヤーを使用せずに、スパン全体に自重と張力がかかることになります。参照定義にあるように、ADSS は「導電性金属要素を使用せずに構造間で自身をサポートできるほど十分に強力です」。

エンドストリップされた 1 本の ADSS ケーブル: 黄色のアラミド糸が耐荷重要素となり、金属を使用せずにケーブルを数百メートル延ばすことができます。

その構造は OPGW の鏡像であり、強度は鋼鉄ではなく繊維によってもたらされます。

• あ撚り線ルーズチューブコア: 250 µm のファイバーは、非金属の周囲に撚り合わされた、ゲルで満たされたルーズ チューブ内に浮かんでいます。FRP（ガラス繊維強化プラスチック）中心部材。 (ルーズ チューブ設計がファイバーを歪みや水から保護する理由については、「タイト バッファー ケーブルとルーズ チューブ ケーブル」を参照してください。)
• の層アラミド糸（ケブラー）— 引張要素。これにより、ADSS は金属やメッセンジャーを使用せずに数百メートルに及ぶことができます。アラミドの量は必要なスパンと張力に合わせて調整されています。
• アウタージャケット— いずれかの標準PE(ポリエチレン)または特別なAT（耐トラッキング・耐追従性）化合物。どのジャケットが必要かは見た目の問題ではありません。これは ADSS で最も重要な決定事項であり、以下で詳しく説明します。

ADSS は非導電性であるため、電力システムからは電気的に見えません。障害電流は流れず、接地も必要なく、電磁干渉の影響を受けません。だからこそ取り付けられるのです活線、回線に通電すると、すでに使用中の回線にファイバーを追加する場合のデフォルトとなる運用上の利点が最大になります。 ADSS のテストと性能は IEEE 1222 によって管理されています。ADSS は、GYFTY などのケーブルと同じ全誘電体屋外ファミリーに属しており、同じメタルフリーの理由で FRP 強度部材を使用しています。

マーケティング要素を取り除き、2 本のケーブルを 1 つの軸上で分岐させます。金属か金属なし— そしてそこからすべてがカスケードしていきます。

OPGWはメタルが特徴ですそして責任。特徴: アース線の役割を果たすため、新しい伝送路にはとにかくシールド線を張ることになり、構造的には OPGW を「フリー ファイバー」にします。危険性: 金属が腐食し、重量が増加し (ADSS の 4 ～ 5 倍)、ケーブルを接地し、通常はケーブルを設置するために電源を切る必要があります。

ADSSの金属不足は逆取引だ。特徴: 非常に軽量、EMI 耐性、活線設置可能、接地金具なし。責任はより微妙であり、それは比較ガイドでは省略されるものであるため、省略します。

ここでは、安価で簡単な ADSS のインストールを数年後に中期の大惨事に変える障害モードを示します。

ADSS がハングする下に電界内の生きた導体。ケーブルが非導電性であっても、その電界はジャケットに沿って表面電圧を誘導します。宇宙の可能性ケーブルの接続点にあります。ジャケットが濡れている場合（雨、霧、露）、汚れている場合（塩分、塵埃、産業汚染）、薄い導電性の水膜が形成され、表面に沿って小さな漏れ電流が流れます。その電流がフィルムを加熱すると、狭い範囲が蒸発します。ドライバンド。表面全体の電圧がミリメートル幅のギャップを飛び越えると、次のようになります。ドライバンドアーク放電— 小さな、繰り返される表面の弧。

標準の PE にはこれに対する防御策がありません。アークはジャケットを炭化させ、導電性トラックをエッチングし、最終的にはその下のアラミド強度部材まで焼きつきます。アラミドが露出して劣化すると、ケーブルの張力が失われ、スパンが下がります。これは、運用中の ADSS 障害の主な原因であり、IEEE 1222 に通常の通信ケーブルでは決して行われない ADSS 専用の電気テストとトラッキング テストが含まれているのはまさにこのためです。

解決策はジャケットです。これにより、最も重要な ADSS 仕様の決定が行われます。

ドライバンドアーク放電に対する防御策は、AT (耐トラック性、耐トラック性または TR とも呼ばれる) ジャケット— 炭化や表面浸食に耐える特別に配合された化合物。経験則と、TTI ファイバーが独自の ADSS ケーブルを設計する方法は次のとおりです。

• 標準PEジャケット接続点の空間電位が低い場合、実際には配電線および副送電線でおおよそ最大35kV(一般的に言われている安全なしきい値は約12 kVの空間電位）。
• アンAT/耐サーキットジャケットは必須です宇宙電位が上昇すると、110kVと220kV行以上。このような電圧では、ケーブルをどこにでもぶら下げることはできません。接続点は次のように選択する必要があります電界分布の計算したがって、ケーブルは誘導電位が許容できる場所に設置され、ジャケットは AT グレードでなければなりません。

これは偶然に任せるべき詳細ではありません。 220 kV ラインに PE を指定して、1 メートルあたり数セントを節約することは、保証されたジャケットの故障を購入する方法です。信頼できる ADSS サプライヤーは、お客様のスパンに合わせてアラミドのサイズを決定する必要があります。そしてライン電圧と汚染レベルからジャケットを選択するだけで、汎用ケーブルを販売するのではありません。

OPGW には、仕様書には書かれていない独自の埋もれたリスクがあります。

ガルバニック/電食。OPGW は 30 年以上風雨にさらされた金属です。で沿岸、塩霧、または工業用環境下では、アルミニウム被覆鋼構造内の異種金属が電解腐食を引き起こし、徐々に素線を侵食してケーブルを弱める可能性があります。軽減策 - 耐食合金、グリース、全アルミニウム合金設計 - はコストを増加させます。 ADSS はすべてプラスチックとアラミドでできているため、この障害クラス全体の影響を受けず、過酷な沿岸送電網における真の選択レバーとなります。

故障電流のサイジングはオプションではありません。OPGW は障害時に線路の短絡電流を流すため、その金属断面は線路のサイズに合わせる必要があります。障害レベル、熱容量として表されます。kA²・s（溶けずに吸収しなければならないエネルギー）。これを間違えると、導電性断面のサイズが小さくなり、欠陥が発生するとストランドが焼きなまされたり、さらには溶けたりして、内部のファイバーが破壊される可能性があります。これは OPGW が要求するエンジニアリングですが、ADSS には電流がまったく流れないため、ADSS は決して実行しません。 OPGW の障害定格は通常、およそ次のとおりです。100kA短絡電流は構造により異なります。

両方のケーブルのサイズは、定格引張強さ (RTS)、毎日の張力は RTS の一部に抑えられ、最悪の場合に備えて計算されたたるみ張力を備えています。氷と風ルート上で読み込み中。実用的な封筒:

これを簡単に読む方法は次のとおりです。ADSS は重量と電気的柔軟性で優れています。 OPGW は、生のスパン、最高の電圧、および障害レベルで勝ちます。どちらも必要ですストックブリッジまたはスパイラル振動ダンパー風による（風による）振動を制御するために長いスパンで使用します。この振動は、管理されずに放置されていると、長年にわたって繊維に亀裂が生じる疲労メカニズムです。

実際にコストの違いが生じるのは、ケーブルではなく、作業員、クレーン、および停止です。

ADSS — タワーの下部にある活線。誘電体であるため、線路を通したままADSSを張ることができます。元気づけられた、停止することはありません。を使用して相導体の下に取り付けます。事前成形デッドエンド (テンション) 継手緊張塔とサスペンションクランプタンジェントタワーで。重要なことに、ケーブルをタワーの下に配線するダウンリードクランプは絶縁されています(ゴム裏地付き) — ケーブルは決して接地されていない。停止の制約が減り、ケーブルが軽くなり、ハードウェアがシンプルになります。

OPGW — 電源が供給されていない、タワーの最上部。OPGW は構造の上部にシールド ワイヤの位置をとります。これは通常、回線 (または少なくともシールド ワイヤ回路) を保護する必要があることを意味します。通電されていない安全に弦を張るために。金属製のデッドエンドとサスペンションアセンブリを使用しており、すべての塔で接地する必要があるボンディングクランプと接地されたダウンリードを備えているため、故障電流が経路を形成します。新築ではこれが日常的です。稼働中の回線では、停止のスケジュールを設定することを意味します。これは、OPGW を選択する際の隠れた最大のコストとなる場合もあります。

2つを比較すると、1メートルあたりのケーブル価格最も一般的な調達ミスです。実数は1キロあたりの総設置コスト、そして 2 つは反対方向に分岐します。

改修すると、ADSS は通常着地しますオールインで 20 ～ 50% 安くなりますその主な理由は、停止と構造の再チェックを回避するためです。でグリーンフィールド伝送線路、計算が逆転します: 設置する必要がありますいくつかのしたがって、OPGW の通常のアース線に対する増分コストは小さく、「とにかく購入していた金属の価格で」ファイバーを手に入れることができます。

普遍的に「より良い」ケーブルはありません。適切なケーブルは存在します。あなたのルート。次のトリガーを使用します。

次の場合に ADSS を選択します。

• あなたは既存のラインにファイバーを改修するそして、停止に耐えることができません（または停止する余裕がありません）。
• ラインは配信または副送信(≤ ~35 kV → PE ジャケット; 110 ～ 220 kV → AT ジャケット、設計された取り付けポイント)。
• タワーは負荷制限のある重いケーブルは持ち込めません。
• 環境というのは、海岸/腐食性(誘電体 = 電気腐食なし)。
• 必要ですEMI耐性または、接地/故障電流工学を避けたいと考えています。

次の場合に OPGW を選択します。

• あなたが構築しているのは、新しい（グリーンフィールド）送電線とにかくシールド線が必要です。
• ラインは高電圧送電 (220 kV – 750 kV+)障害レベルが高い。
• 避雷とファイバーが必要な場合1 つの塔頂部ケーブルに統合。
• ロングスパン(川/峡谷の横断) には最大の引張強度が必要です。

ハイブリッドを考えてみましょう。一部の長い伝播ルートでは公共事業が運営されているシールド線位置のOPGW保護のためにそしての同じタワーでは ADSS が低い追加のファイバーまたはオペレーターが分離したファイバーの場合。この 2 つは相互に排他的ではありません。

TTI ファイバーが適合する場所:私たちは製造しますADSSケーブル— 汎用品を販売するのではなく、ラインの電界プロファイルからジャケット (PE または AT トラック耐性) を選択して、スパン、電圧、汚染レベルに合わせて設計されています。プロジェクトが改修、配布/副伝送の構築、または腐食環境ルートである場合、まさにそこが ADSS の価値を生む場所です。接地線がすでに計画されている高電圧グリーンフィールド送電の場合、多くの場合、OPGW が正直な答えです。そして、私たちはそうお伝えします。

適切な規格を指定するかどうかは、30 年間耐えられるケーブルと、最初の雨の多い冬に故障するケーブルの違いとなります。重要なもの:

• IEEE1138— のテストとパフォーマンスOPGW電力会社の送電線用。(注: 1138 = OPGW。)
• IEEE1222— のテストとパフォーマンスADSS光ファイバーケーブルには、ドライバンドアーキングの脆弱性を検出する電気試験、トラッキング試験、風振動試験が含まれます。(注: 1222 = ADSS。)
• IEC 60794-4— OPGW、OPPC、ADSS、MASS、および OPAC をまとめてカバーする、電力線沿いの空中光ケーブルの国際断面仕様。
• ITU-T G.652— 両方のケーブル タイプ内のシングルモード ファイバー グレード。

ADSS と OPGW の主な違いは何ですか?OPGW は、内部にファイバーを備えた金属製の接地線で、タワーの上部に取り付けられ、障害電流と雷電流が流れます。 ADSS は、ファイバーのみを伝送する完全な非金属ケーブルで、通電導体の下に吊り下げられ、電気的に不活性です。

ADSS は OPGW より安いですか?改造の場合、通常は可能です。主に ADSS がライブラインを設置し、停止を回避できるため、多くの場合 20 ～ 50% 安く設置できます。いずれにしてもシールド線が必要な新しい伝送路では、OPGW の追加コストはわずかです。

ADSS は通電中の (通電中の) 回線に設置できますか?はい。 ADSS は全誘電体であるため、停電することなく通電された回線に常時接続されており、これが最大の運用上の利点です。

ADSS は接地する必要がありますか?いいえ、ADSS は非導電性であるため、ない接地する。そのダウンリードクランプは絶縁されています。対照的に、OPGW はすべてのタワーで接地する必要があります。

ドライバンドアーク放電とは何ですか?どうすれば防止できますか?これは、濡れて汚れた ADSS ジャケット上の誘導電圧によって引き起こされる表面アーク放電であり、強度部材まで侵食される可能性があります。を使用してそれを防ぎますAT（耐トラック性）ジャケット高圧線 (110 kV+) 上で、電界分布によって接続点を選択します。

ADSS と OPGW はどのような電圧レベルで使用されますか?ADSS の範囲はおよそ 10 kV ～ 500 kV (PE ジャケットは最大約 35 kV、AT ジャケットはそれ以上)。 OPGW は、約 110 kV から最大 750 kV、およびそれ以上の範囲で使用されます。

ADSS ではなく OPGW を選択する必要があるのはどのような場合ですか?シールド線、最高の障害レベル、または最長のスパンを必要とする新しい高電圧送電線の場合。改修、停電に敏感なルート、負荷に制約のあるタワー、腐食環境には ADSS をお選びください。

ADSS と OPGW は、異なる質問に対する答えというよりは、競合相手ではありません。OPGW新しい高電圧線を構築し、1 本の塔頂ケーブルに避雷とファイバを組み込み、それを接地し、障害電流に合わせてサイズを調整し、停電時に配線する準備ができている場合に選択します。ADSSすでに通電されている回線にファイバを追加し、タワーに重量がかからないようにし、電力システムの影響を完全に受けないようにする必要がある場合は、これが選択です。ただし、最も重要な 1 つのルールを尊重する場合に限ります。ジャケット (PE 対 AT) を線間電圧および接続点の磁界に合わせてください。

ルートの電圧、環境、停電耐性に応じて適切なケーブル タイプを選択すると、どちらのケーブルも、構築されたネットワークよりも長持ちします。 ADSS でジャケットを間違えたり、OPGW で障害評価を間違えたりしても、どちらも間違いではありません。

---TTI ファイバーは、お客様のスパン、電圧クラス、環境に合わせて設計された ADSS 全誘電体自立ケーブルを製造しており、回線の電界プロファイルに合わせて PE と AT ジャケットを選択します。当社のエンジニアに相談して、ルートに適した ADSS ビルドを指定してください。