ADSS versus OPGW: de volledige technische vergelijking

Zowel ADSS als OPGW plaatsen glasvezel op een bovengrondse elektriciteitslijn – en daar houdt de gelijkenis op. Eén is eenaardingsdraad die glasvezel draagt, vastgeschroefd aan de top van de toren, waar blikseminslagen en foutstroom nodig zijn. De andere is eenvolledig diëlektrische kabel die alleen glasvezel draagt, lager aan de structuur gehangen, opzettelijk blind voor het elektrische veld eromheen.

Als u de verkeerde kiest, zijn de kosten reëel: een storing die u nooit heeft hoeven ondergaan, een renovatie van een toren die u zich niet kunt veroorloven, of – de faalwijze waar bijna geen enkele kopersgids u voor waarschuwt – een ADSS-jas ​​die binnen drie jaar erodeert en een spanwijdte verliest. Deze gids vergelijkt de twee kabeltypen op de manier waarop een OSP of nutsingenieur er feitelijk tussen moet beslissen: op basis van structuur, elektrisch gedrag, overspannings- en spanningslimieten, installatie, werkelijke installatiekosten en een duidelijk beslissingskader aan het eind.

Elke ADSS versus OPGW-beslissing vindt plaats op een structuur als deze: OPGW neemt de sleuf voor de schilddraad helemaal bovenaan, terwijl ADSS lager hangt, onder de actieve fasegeleiders.

Als u niets anders leest, lees dan deze tabel. De rest van het artikel legt het uitWaaromelke rij leest zoals hij dat doet - en waar de simpele cijfers een beslissing verbergen die een project kan doen mislukken.

De kop-afhaalmaaltijd:OPGW doet twee taken, ADSS doet er één– en dat ene onderscheid drijft bijna elk ander verschil naar beneden.

TTI Fiber ADSS-kabel voor een breed scala aan vezels. De bezuinigingen laten de volledig diëlektrische constructie zien: losse buizen en een centraal versterkingselement gebonden door geel aramidegaren – nergens metaal.

OPGW staat voorOptische aardedraad(soms uitgeschreven als Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire). Het vervangt de conventionele afschermingsdraad – de blootliggende geleider die langs de top van een zendmast is gespannen en die tot taak heeft bliksem te onderscheppen en een foutstroom-retourpad te bieden – en integreert er optische vezels in. Het nutsbedrijf krijgt zijn bliksembeveiliging en een glasvezelbackbone met hoge capaciteit uit één enkele kabel in één enkele stringoperatie.

Structureel is OPGW van buiten naar binnen rond metaal opgebouwd:

• Eenbuitenste laag van gestrande draden– typischmet aluminium bekleed staal (ACS)voor kracht en bliksemduurzaamheid, vaak gecombineerd metaluminiumlegering (AA)strengen die zijn afgestemd op geleidbaarheid, zodat de kabel kortsluitstroom kan transporteren zonder oververhitting.
• Acentrale optische eenheid: de vezels zitten in aroestvrijstalen of aluminium buis(vaak een met aluminium beklede roestvrijstalen buis) die hen bescherming tegen verbrijzeling en een hermetische vochtbarrière biedt.
• Single-mode vezels binnen, meestal naar ITU-T G.652 of G.654.

Omdat OPGWisDe aardedraad is mechanisch en elektrisch ontworpen om foutstroom te geleiden en directe blikseminslagen te overleven. De testen en prestaties ervan worden gedefinieerd door IEEE 1138. Voor een dieper inzicht in hoe OPGW verschilt van de gewone afschermingsdraden die het vervangt, zie onze uitleg over het verschil tussen OPGW en traditionele draden.

ADSS staat voorVolledig diëlektrisch zelfdragendkabel. De naam is het specificatieblad:volledig diëlektrischbetekent dat er nergens in de kabel een enkel metalen element zit, enzelfdragendbetekent dat het zijn eigen gewicht en spanning over de overspanning draagt ​​zonder een aparte boodschapperdraad. Zoals de referentiedefinitie het stelt, is ADSS "sterk genoeg om zichzelf tussen structuren te ondersteunen zonder gebruik te maken van geleidende metalen elementen."

Eén enkele ADSS-kabel is aan het uiteinde gestript: het gele aramidegaren is het dragende element waarmee de kabel honderden meters kan overspannen zonder metaal.

De constructie is het spiegelbeeld van OPGW – de kracht komt van vezels, niet van staal:

• Agestrande losse buiskern: 250 µm vezels drijven in met gel gevulde losse buizen, gestrand rond een niet-metalen draadCentraal onderdeel van FRP (glasvezelversterkt kunststof).. (Voor waarom het losse-buisontwerp vezels beschermt tegen spanning en water, zie strak gebufferde versus losse-buiskabel.)
• Een laag vanaramidegaren (Kevlar)— het trekelement. Hierdoor kan ADSS honderden meters overspannen zonder metaal en zonder boodschapper; de hoeveelheid aramide wordt afgestemd op de benodigde spanwijdte en spanning.
• Een buitenstejasje– ofwel standaardPE (polyethyleen)of een speciaalAT (anti-tracking / track-bestendig)verbinding.Welke jas je nodig hebt is niet cosmetisch; het is de ADSS-beslissing met de meeste consequenties, die we hieronder in detail bespreken.

Omdat ADSS niet-geleidend is, is het elektrisch onzichtbaar voor het energiesysteem: het voert geen foutstroom, heeft geen aarding nodig en is immuun voor elektromagnetische interferentie. Daarom kan het ook geïnstalleerd wordenlive-lijn, met het circuit bekrachtigd – het belangrijkste operationele voordeel dat het tot de standaard maakt voor het toevoegen van glasvezel aan lijnen die al in gebruik zijn. Het testen en presteren van ADSS wordt bepaald door IEEE 1222. ADSS behoort tot dezelfde volledig diëlektrische buitenfamilie als kabels zoals GYFTY, die FRP-sterkteleden gebruiken om dezelfde metaalvrije reden.

Haal de marketing weg en de twee kabels lopen uiteen op één as –metaal of geen metaal– en alles stroomt vanaf daar.

OPGW's metaal is een kenmerkEneen verplichting. Het kenmerk: het doet het werk van de aardedraad, dus op een nieuwe transmissielijn zou je sowieso een afschermingsdraad aanleggen - waardoor OPGW structureel "vrije glasvezel" wordt. De aansprakelijkheid: metaal corrodeert, voegt gewicht toe (4–5× ADSS) en dwingt u de kabel te aarden en meestal de lijn spanningsloos te maken om deze te installeren.

Het gebrek aan metaal van ADSS is het tegenovergestelde. De feature: vederlicht, EMI-proof, live-line installeerbaar, geen aardingshardware. De aansprakelijkheid is subtieler, en het is iets wat de vergelijkingsgidsen overslaan – dus dat zullen we niet doen.

Hier is de faalwijze die een goedkope, gemakkelijke ADSS-installatie een paar jaar later in een catastrofe in het midden van de spanwijdte verandert.

ADSS blijft hangenonderstaandde onder spanning staande geleiders, binnen hun elektrisch veld. Hoewel de kabel niet-geleidend is, induceert dat veld een oppervlaktespanning langs de mantel – deruimte potentieelop het bevestigingspunt van de kabel. Wanneer de jas nat is (regen, mist, dauw) en vuil (zout, stof, industriële vervuiling), vormt zich een dunne geleidende waterfilm en stromen er kleine lekstromen langs het oppervlak. Terwijl die stroom de film verwarmt, verdampt deze in een smal laagjedroge band. De volledige oppervlaktespanning springt nu over dat millimeterbrede gat, en je krijgtdroge-band-boogvorming— kleine, herhaalde oppervlaktebogen.

Standaard PE heeft hier geen verweer tegen. De bogen carboniseren de mantel, etsen een geleidend spoor en branden uiteindelijk door naar de aramide versterkingselementen eronder. Zodra het aramide wordt blootgelegd en afgebroken, verliest de kabel spanning en komt er een overspanning naar beneden. Dit is de belangrijkste oorzaak van ADSS-storingen tijdens gebruik, en het is precies de reden waarom IEEE 1222 speciale elektrische en trackingtests voor ADSS bevat waarmee gewone telecomkabels nooit te maken krijgen.

De oplossing is de jas – wat ons bij de belangrijkste ADSS-specificatiebeslissing brengt.

De verdediging tegen drogebandboogvorming is eenAT (anti-tracking, ook wel track-proof of TR) jas genoemd— een speciaal samengestelde verbinding die bestand is tegen carbonisatie en oppervlakte-erosie. De vuistregel, en de manier waarop TTI Fiber onze eigen ADSS-kabel ontwikkelt, is:

• Standaard PE-jasis voldoende als het ruimtepotentieel op het bevestigingspunt laag is – in de praktijk op distributie- en subtransmissielijnen tot grofweg35 kV(een vaak genoemde veilige drempel is in de buurt12 kV ruimtepotentieel).
• EenAT/baanwerende jas is verplichtzodra het ruimtepotentieel stijgt – verder110 kV en 220 kVlijnen en hoger. Bij deze spanningen kun je de kabel niet zomaar ergens ophangen; het bevestigingspunt moet worden gekozen doorhet berekenen van de elektrische veldverdelingdus de kabel zit waar het geïnduceerde potentieel aanvaardbaar is, en de mantel moet van AT-kwaliteit zijn.

Dit is geen detail dat aan het toeval moet worden overgelaten. Door PE op een 220 kV-lijn te specificeren om een ​​paar cent per meter te besparen, koopt u een gegarandeerde mantelstoring. Een geloofwaardige ADSS-leverancier zou de aramidegrootte voor uw spanwijdte moeten bepalenEnhet selecteren van de jas op basis van uw lijnspanning en vervuilingsniveau – u niet één generieke kabel verkopen.

OPGW heeft zijn eigen verborgen risico's waarover het specificatieblad niet spreekt.

Galvanische/elektrolytische corrosie.OPGW is metaal dat al meer dan 30 jaar aan het weer wordt blootgesteld. Inkustgebieden, zoute mist of industrieIn omgevingen kunnen de ongelijksoortige metalen in een met aluminium beklede staalconstructie galvanische corrosie veroorzaken, waardoor geleidelijk aan strengen worden opgegeten en de kabel verzwakt. Beperking – corrosiebestendige legeringen, vetten, volledig aluminiumlegeringen – verhoogt de kosten. ADSS, dat volledig van plastic en aramide is, is eenvoudigweg immuun voor deze hele faalklasse, die een echte selectiehefboom is in ruige kustnetwerken.

Het bepalen van de foutstroom is niet optioneel.Omdat OPGW tijdens een fout de kortsluitstroom van de lijn transporteert, moet de metalen doorsnede ervan aangepast zijn aan die van de lijn.fout niveau, uitgedrukt als thermische capaciteit inkA²·s(de energie die het moet absorberen zonder te smelten). Als je dit verkeerd doet – als je de geleidende doorsnede te klein maakt – kan een fout de strengen doen uitgloeien of zelfs smelten en de vezel binnenin vernietigen. Dit zijn technische eisen van OPGW en ADSS doet dat nooit, omdat ADSS helemaal geen stroom voert. OPGW-foutbeoordelingen lopen doorgaans grofweg op100 kAkortsluitstroom afhankelijk van de constructie.

Beide kabels hebben een maatvoeringNominale treksterkte (RTS), waarbij de dagelijkse spanning op een fractie van RTS wordt gehouden en de doorzakking wordt berekend voor het ergste gevalijs en windladen op de route. De praktische enveloppen:

Een snelle manier om dit te lezen:ADSS wint op het gebied van gewicht en elektrische flexibiliteit; OPGW wint op het gebied van ruwe overspanning en de hoogste spanningen en foutniveaus.Beide nodigStockbridge- of spiraaltrillingsdempersop lange overspanningen om eolische (door de wind veroorzaakte) trillingen onder controle te houden – een vermoeidheidsmechanisme dat vezels in de loop van de jaren zal doen barsten als het niet wordt beheerd.

Dit is waar het kostenverschil echt wordt gemaakt – niet in de kabel, maar in de bemanning, de kranen en de storing.

ADSS — live-lijn, lager op de toren.Omdat het diëlektrisch is, kan ADSS worden bespannen terwijl de lijn aanwezig isbekrachtigd, zonder uitval. Het wordt onder de fasegeleiders gemonteerd met behulp vanvoorgevormde doodlopende (span)fittingenbij stamtorens enophangklemmenbij raaktorens. Cruciaal is dat dedownlead-klemmen die de kabel door de toren leiden, zijn isolerend(met rubber bekleed) - en de kabel is dat ooknooit gegrond. Minder uitvalbeperkingen, lichtere kabel, eenvoudiger hardware.

OPGW – spanningsloos, bovenaan de toren.OPGW neemt de positie van de afschermingsdraad aan de bovenkant van de structuur in, wat meestal betekent dat de lijn (of op zijn minst het circuit van de afschermingsdraad) moet zijnspanningsloosom het veilig te rijgen. Het maakt gebruik van metalen doodlopende en ophangingsconstructies, en hetmoet bij elke toren geaard zijnmet verbindingsklemmen en een geaarde downlead, zodat foutstroom een ​​pad heeft. Bij nieuwbouw is dit routine; op een lijn die in gebruik is, betekent dit het plannen van een storing – soms de grootste verborgen kosten bij het kiezen van OPGW.

Vergelijk de twee opkabelprijs per meteris de meest voorkomende aankoopfout. Het echte aantal istotale geïnstalleerde kosten per kilometer, en de twee divergeren in tegengestelde richtingen:

Bij een retrofit landt ADSS gewoonlijk20-50% goedkoper all-in, vooral omdat het een storing en een structurele hercontrole voorkomt. Op eengroenveldtransmissielijn, de wiskunde draait om: je moet installerensommigeHoe dan ook, de afschermingsdraad is laag, dus de extra kosten van OPGW ten opzichte van een gewone aardedraad zijn klein – en je krijgt glasvezel "voor de prijs van het metaal dat je toch al kocht."

Er is geen universeel "betere" kabel; er is wel de juiste kabel voorjouwroute. Gebruik deze triggers:

Kies ADSS wanneer:

• Jij benthet achteraf installeren van glasvezel op een bestaande lijnen kan een storing niet verdragen (of kan deze zich niet veroorloven).
• De lijn isdistributie of subtransmissie(≤ ~35 kV → PE-mantel; 110–220 kV → AT-mantel, technisch bevestigingspunt).
• Torens zijnbelastbaaren kan geen zware kabel verdragen.
• Het milieu welkust/corrosief(diëlektrisch = geen galvanische corrosie).
• Je hebt nodigEMI-immuniteitof elke vorm van aarding/foutstroomtechniek wilt vermijden.

Kies voor OPGW wanneer:

• Je bouwt eennieuwe (greenfield) transmissielijndat heeft sowieso een afschermingsdraad nodig.
• De lijn ishoogspanningstransmissie (220 kV – 750 kV+)met hoge foutniveaus.
• Je wilt bliksembeveiliging en glasvezelgeconsolideerd in één top-of-tower-kabel.
• Lange overspanningen(rivier-/canyonovergangen) vereisen maximale treksterkte.

Overweeg een hybride:op sommige lange transmissieroutes rijden nutsvoorzieningenOPGW in de positie van de afgeschermde draadvoor beschermingEneenADSS lager op dezelfde torensvoor extra of door de operator gescheiden glasvezel. De twee sluiten elkaar niet uit.

Waar TTI Fiber past:wij vervaardigenADSS-kabel- ontworpen op basis van uw spanwijdte, spanning en vervuilingsniveau, waarbij de mantel (PE- of AT-spoorbestendig) is geselecteerd op basis van het elektrische veldprofiel van uw lijn in plaats van one-size-fits-all te worden verkocht. Als uw project een retrofit, een distributie-/subtransmissie-constructie of een corrosieve omgevingsroute is, is dat precies waar ADSS zijn geld verdient. Voor greenfield-transmissie met hoge spanning, waarbij al een aarddraad in het plan zit, is OPGW vaak het eerlijke antwoord – en dat zullen wij u ook vertellen.

Specificeren volgens de juiste norm is het verschil tussen een kabel die dertig jaar meegaat en een kabel die de eerste natte winter niet doorstaat. Degenen die er toe doen:

• IEEE 1138— Testen en presteren vanOPGWvoor elektriciteitsleidingen.(Opmerking: 1138 = OPGW.)
• IEEE 1222— Testen en prestaties voorADSSglasvezelkabel, inclusief de elektrische, tracking- en eolische trillingstests die de kwetsbaarheid voor droge band-boogvorming opsporen.(Opmerking: 1222 = ADSS.)
• IEC 60794-4— de internationale sectiespecificatie voor optische antennekabels langs elektriciteitsleidingen, die OPGW, OPPC, ADSS, MASS en OPAC samen bestrijken.
• ITU-T G.652— de single-mode glasvezelkwaliteit binnen beide kabeltypen.

Wat is het belangrijkste verschil tussen ADSS en OPGW?OPGW is een metalen aarddraad met vezels erin, gemonteerd aan de bovenkant van de toren en die fout- en bliksemstroom voert. ADSS is een volledig niet-metalen kabel die alleen glasvezel draagt, onder de spanningvoerende geleiders hangt en elektrisch inert is.

Is ADSS goedkoper dan OPGW?Bij een retrofit meestal wel – vaak 20-50% goedkoper geïnstalleerd, vooral omdat ADSS een live-lijn installeert en een storing voorkomt. Op een nieuwe transmissielijn die sowieso een afschermingsdraad nodig heeft, zijn de extra kosten van OPGW klein.

Kan ADSS worden geïnstalleerd op een onder spanning staande lijn?Ja. Omdat het volledig diëlektrisch is, wordt ADSS routinematig op onder spanning staande lijnen geplaatst zonder uitval: het grootste operationele voordeel.

Moet ADSS geaard zijn?Nee. ADSS is niet-geleidend en dat moet welnietgegrond zijn; de downlead-klemmen zijn isolerend. OPGW moet daarentegen bij elke toren aan de grond worden gehouden.

Wat is droge-bandboogvorming en hoe voorkom ik dit?Het is oppervlakteboogvorming veroorzaakt door geïnduceerde spanning op een natte, vuile ADSS-mantel, die kan eroderen tot aan de sterkte-elementen. Voorkom dit door eenAT-jack (trackbestendig).op hoogspanningslijnen (110 kV+) en het kiezen van het bevestigingspunt door middel van elektrische veldverdeling.

Op welke spanningsniveaus worden ADSS en OPGW gebruikt?ADSS overspant ongeveer 10 kV tot 500 kV (PE-mantel tot ~35 kV, AT-mantel erboven). OPGW wordt gebruikt van ~110 kV tot 750 kV en hoger.

Wanneer moet ik OPGW boven ADSS kiezen?Voor nieuwe hoogspanningstransmissielijnen die een afschermingsdraad, de hoogste foutniveaus of de langste overspanningen nodig hebben. Kies ADSS voor retrofits, uitvalgevoelige routes, torens met beperkte belasting en corrosieve omgevingen.

ADSS en OPGW zijn niet zozeer concurrenten als wel antwoorden op verschillende vragen.OPGWis de keuze als u een nieuwe hoogspanningslijn aanlegt en bliksembeveiliging en glasvezel in één top-of-tower-kabel wilt, en u bereid bent deze te aarden, op maat te maken voor foutstroom en aan te sluiten tijdens een stroomstoring.ADSSis de keuze als je glasvezel moet toevoegen aan een lijn die al onder stroom staat, het gewicht van de torens moet afhouden en volledig immuun moet blijven voor het energiesysteem – op voorwaarde dat je de enige regel respecteert die er het meest toe doet:stem de mantel (PE versus AT) af op de lijnspanning en het veld op het bevestigingspunt.

Kies het kabeltype dat past bij de spannings-, omgevings- en uitvaltolerantie van uw route, en beide kabels zullen langer meegaan dan het netwerk waarvoor ze zijn gebouwd. Begrijp het verkeerde jasje op ADSS – of de foutbeoordeling op OPGW – en geen van beide zal dat doen.

---TTI Fiber produceert volledig diëlektrische, zelfdragende ADSS-kabels die zijn ontworpen voor uw spanwijdte, spanningsklasse en omgeving – met een selectie van PE versus AT-mantels die is afgestemd op het elektrische veldprofiel van uw lijn. Praat met onze technici om de juiste ADSS-constructie voor uw route te specificeren.