Optička žica za uzemljenje (OPGW): odabir, instalacija i izvedba

Što je optička žica za uzemljenje (OPGW)?

OPGW je kompozitna nadzemna žica za uzemljenje koja sadrži jednomodna ili višemodna optička vlakna unutar metalne cijevi, okružena slojevima čelika obloženog aluminijem i/ili žica od aluminijske legure. Služi istovremeno u dvije različite uloge: štiti fazne vodiče od udara groma i struja kratkog spoja i pruža komunikacijski put visokog kapaciteta za telezaštitu, SCADA i širokopojasne mreže.

Za razliku od odvojenih kabela od optičkih vlakana pričvršćenih za postojeće žice za uzemljenje, OPGW integrira vlakno unutar same žice za uzemljenje. Ovaj dizajn eliminira potrebu za zasebnim messengerom od optičkih vlakana i smanjuje opterećenje vjetrom i ledom. An OPGW kabel je tvornički proizveden kako bi zadovoljio standarde IEC i IEEE, s brojem vlakana koji se obično kreće od 12 do 144 vlakana.

Dobavljači nadzemnih žica za uzemljenje od kompozitnih optičkih vlakana OPGW, tvornica - Jiangsu Hawell Optoelectronic Technology Co., Ltd

Jiangsu Hawell je Kina Dobavljači i tvornica OPGW kompozitnih nadzemnih žica za uzemljenje, veleprodaja OPGW kompozitnih nadzemnih žica za uzemljenje online, OPGW kompozitnih optičkih vlakana Overhe

Pogledajte proizvod →

OPGW konstrukcija i vrste vlakana

OPGW konstrukcija uravnotežuje električnu izvedbu i mehaničku čvrstoću. Jezgra optičke jedinice - obično labava cijev ili dizajn s čvrstim međuspremnikom - nalazi se u središtu, zaštićena jednim ili više slojeva metalnih niti. Ove niti ne samo da nose struju kvara, već također daju nazivnu vlačnu čvrstoću (RTS) i štite vlakna od drobljenja i prodora vlage.

Metalni oklop i članovi snage

Krajnji vanjski sloj obično se sastoji od čelika obloženog aluminijem (ACS) ili žica od aluminijske legure. ACS žice nude visoku vodljivost za rasipanje struje kvara uz zadržavanje vlačne čvrstoće. Dizajni od aluminijskih legura dostupni su za korozivna obalna okruženja. Odabir promjera žice i materijala izravno utječe na nazivnu struju kratkog spoja OPGW-a (često 10–50 kA za 0,5 s) i njegov ukupni promjer, koji se kreće od 9 mm do preko 20 mm za dizajne s velikim brojem vlakana.

Konfiguracija optičkih vlakana

Unutar središnje cijevi vlakna su raspoređena u snopove, vrpce ili pojedinačne labave cijevi. Tuba je napunjena gelom koji blokira vodu kako bi se spriječila migracija vlage. Vrste vlakana u skladu su s ITU‑T G.652 (standardni jednomodni), G.655 (ne-nulta disperzija pomaknuta) ili G.657 (neosjetljiva na savijanje) ovisno o udaljenosti prijenosa i zahtjevima mreže. Većina OPGW instalacija koristi jednomodna vlakna za pokrivanje raspona do 200 km bez regeneracije.

Ključne specifikacije izvedbe

Odabir OPGW-a zahtijeva usklađivanje električnih i mehaničkih parametara žice za uzemljenje s dizajnom dalekovoda. Tablica ispod sažima tipične raspone viđene u komercijalnim OPGW proizvodima.

Kapacitet struje kratkog spoja je kritičan. OPGW mora izdržati maksimalnu očekivanu struju kvara za vrijeme otklanjanja koje je specificirao komunalni servis (obično 0,5 sekundi). Prekoračenje ove vrijednosti može uzrokovati žarenje aluminijskih niti, tamnjenje vlakana ili katastrofalni kvar. Uvijek provjerite krivulju izvedbe kabela pri kratkom spoju iz izvješća o ispitivanju tipa proizvođača.

OPGW u odnosu na alternative: ADSS, OPPC i tradicionalna žica za uzemljenje

Iako je OPGW dominantan izbor za nove dalekovode, inženjeri ponekad razmatraju alternative ovisno o ograničenjima projekta.

• Potpuno dielektrični samonosivi (ADSS) kabel: Instaliran na tijelu tornja, a ne na vrhu oklopne žice, ADSS izbjegava električne smetnje i može se dodati na vodove pod naponom bez prekida. Međutim, zahtijeva pažljivu koordinaciju sag-tenzije i osjetljiviji je na oštećenja od vatrenog oružja i eolske vibracije. Za aplikacije bez uzemljenja, an ADSS (sve-dielektrični samonosivi) kabel može odgovarati.

Dobavljači nemetalnih optičkih kabela, tvornica - Jiangsu Hawell Optoelectronic Technology Co., Ltd.

Jiangsu Hawell je dobavljač i tvornica nemetalnih optičkih kabela u Kini, veleprodaja nemetalnih optičkih kabela na mreži, nemetalni optički kabel Opis kabela: kontroliranjem prekomjerne duljine

Pogledajte proizvod →

• Optički fazni vodič (OPPC): Ovaj kabel zamjenjuje fazni vodič i prenosi struju i podatke. Zahtijeva poseban dizajn spajanja i izolacije. Istražite kabel s optičkim faznim vodičem (OPPC). za vodove gdje nije dostupna zasebna žica za uzemljenje.

Optički fazni vodič OPPC kabela Dobavljači, tvornica - Jiangsu Hawell Optoelectronic Technology Co., Ltd.

Jiangsu Hawell je kineski dobavljač i tvornica optičkih faznih vodiča OPPC kabela, veleprodaja mrežnih optičkih faznih vodiča OPPC kabela, opis optičkih faznih vodiča OPPC kabela:  Nehrđajući s

Pogledajte proizvod →

• Tradicionalna žica za uzemljenje s vezanim vlaknima: Starije instalacije mogu naknadno ugraditi odvojeni optički kabel na postojeću žicu za uzemljenje. To povećava težinu, opterećenje vjetrom i složenost održavanja - prednosti koje OPGW u potpunosti izbjegava.

Za većinu novih projekata prijenosa iznad 69 kV, OPGW ostaje najpouzdanija i najisplativija opcija jer kombinira dvije funkcije u jedan niz i ispunjava sve relevantne zahtjeve za struju kvara.

Najbolje prakse i razmatranja za instalaciju

Ugradnja OPGW-a zahtijeva specijaliziranu opremu za vezivanje i pažljivo rukovanje radi zaštite vlakana. Za razliku od jednostavne čelične žice za uzemljenje, OPGW se ne smije savijati, zgnječiti ili podvrgnuti pretjeranom savijanju tijekom povlačenja. Smjernice za minimalni radijus savijanja (obično 20x promjer kabela pod napetostima) moraju se strogo pridržavati.

Ključni koraci instalacije uključuju:

1. Testiranje prije instalacije: provjerite prigušenje, kontinuitet i OTDR tragove na kolutu prije postavljanja.
2. Zatezanje: Koristite uređaje za ograničavanje napetosti i uređaje protiv uvrtanja; povucite prikladnom linijom glasnika. Napetost povlačenja nikada ne smije prijeći 20–25% RTS-a.
3. Progib: Primijenite ispravne tablice progiba na temelju vladajućeg raspona i temperature. Pretjerano zatezanje može oštetiti vlakna; nedovoljna napetost dovodi do pretjeranog galopa i abrazije.
4. Hardver: Koristite ovjesne stezaljke, slijepe krajeve i prigušivače vibracija dizajnirane posebno za OPGW kako biste izbjegli gnječenje vlaknaste cijevi. Stezaljke za uzemljenje moraju osigurati električni put niskog otpora bez oštećenja optičke jezgre.
5. Spojevi srednjeg raspona: vlakna spojena fuzijom unutar kutija za zatvaranje otpornih na vremenske uvjete pričvršćenih na toranj, održavajući odgovarajuću labavost za toplinsko širenje.

Nikada nemojte koristiti standardne ACSR ručke na OPGW; optička jedinica će biti zdrobljena mnogo prije nego što hardver dosegne svoju mehaničku granicu.

Nakon instalacije, OTDR test od kraja do kraja i mjerenje gubitaka na spoju potvrđuju usklađenost s projektiranim proračunima prigušenja. Pravilno instalirani OPGW može pružiti radni vijek duži od 30 godina.

Vodič za odabir: Usklađivanje OPGW s vašim nadzemnim vodom

Inženjeri obično slijede postupak od četiri koraka za odabir optimalnog OPGW-a:

1. Odredite potreban broj i vrstu vlakana (G.652D je najčešći za okosnice mreža).
2. Izračunajte najveću struju kratkog spoja (I _th ) i vrijeme čišćenja na mjestu ugradnje, a zatim zatražite proizvođačku krivulju struje kratkog spoja kako biste potvrdili da poprečni presjek OPGW vodiča zadovoljava toplinske zahtjeve.
3. Izvedite minimalno prekidno opterećenje iz proračunske napetosti pod najgorim mogućim uvjetima opterećenja (led, vjetar, svakodnevni stres). RTS OPGW-a mora premašiti ovu vrijednost uz faktor sigurnosti od obično 2,5.
4. Provjerite vanjski promjer i težinu jedinice u odnosu na dizajn tornja i postojeći hardver za izolator/žicu. Ako vod već ima vrh žice za uzemljenje, preferira se izravni zamjenski OPGW sa sličnim karakteristikama progiba kako bi se izbjeglo ponovno zatezanje cijelog raspona.

U scenarijima naknadne ugradnje, uobičajena zamka je odabir OPGW-a s većom jediničnom težinom od izvorne žice za uzemljenje, što uzrokuje prekomjerno progib i smanjene razmake između faze i zemlje. Stoga je prije dovršetka specifikacije obavezan detaljan pregled linije i izračun progiba.

Standardi i sukladnost

OPGW proizvodi testirani su i proizvedeni u skladu s međunarodno priznatim standardima. Najčešće spominjani su:

• IEC 60794-4 : Kabeli od optičkih vlakana – 4. dio: Specifikacija odjeljaka – Zračni optički kabeli duž vodova električne energije (OPGW).
• IEEE Std 1138 : IEEE standard za ispitivanje i izvedbu optičke žice za uzemljenje (OPGW) za upotrebu na električnim vodovima.
• ITU‑T G.652 / G.655 : Karakteristike jednomodnog optičkog vlakna i kabela.

Tipska ispitivanja uključuju vlačnu izvedbu, eolske vibracije, galopiranje, puzanje, temperaturne cikluse, prodiranje vode i otpornost na luk munje. Uvijek zatražite potpune certifikate o ispitivanju tipa kada tražite OPGW za novi projekt.

Održavanje i dugoročna pouzdanost

Jednom u upotrebi, OPGW zahtijeva minimalno održavanje. Metalni omotač i gel za blokiranje vode pružaju inherentnu zaštitu od vlage, a potpuno pasivna staza vlakana nema aktivne elektronike koja bi otkazala. Obično su dovoljni godišnji pregledi ovjesnih stezaljki, prigušivača vibracija i priključaka za uzemljenje.

Nakon udara groma, OPGW bi mogao pokazati topljenje ili lokalno taljenje niti. OTDR trag nakon događaja može otkriti povećanje prigušenja uslijed zatamnjenja vlakana. Ako prigušenje vlakana premašuje projektiranu granicu, potrebna je zamjena zahvaćenog raspona — jednostavan proces jer je hardver standardiziran. Rutinske inspekcije iz zraka pomoću bespilotnih letjelica opremljenih termalnim kamerama pomažu identificirati žarišta koja ukazuju na pogoršanje električnih veza.

Najveća prijetnja dugovječnosti OPGW-a nije korozija ili starenje, već loša početna instalacija, osobito nedovoljna labavost na spojevima ili neodgovarajući hardver koji gnječi optičku jezgru. Kada se te zamke izbjegnu, OPGW isporučuje komunikacijsku okosnicu bez održavanja tijekom životnog vijeka dalekovoda.

Zaključak o optičkoj žici za uzemljenje

OPGW više nije nišni proizvod; to je zadani izbor za kombiniranje optičkih komunikacija velike brzine s robusnom zaštitom nadzemnih žica. Njegov dizajn s dvostrukom funkcijom smanjuje opterećenje tornja, eliminira odvojene kabele i podnosi najteža električna i okolišna opterećenja. Za komunalne inženjere, ključ leži u usklađivanju mehaničkih i električnih svojstava sa specifičnim uvjetima vodova—struja kvara, duljina raspona i broj vlakana—i slijedeći instalacijske protokole koji čuvaju optički integritet od koluta do spojnog kućišta.

Kada su rokovi kratki i pouzdanost se ne može pregovarati, odabir dokazanog OPGW kabela potkrijepljenog punom dokumentacijom o ispitivanju tipa i iskustvom na terenu održava protok mreže i podataka.