تشتمل كابلات الألياف الضوئية المستخدمة بشكل شائع في خطوط نقل الجهد العالي على كابل ضوئي ذاتي الدعم عازل للكهرباء بالكامل (ADSS), كابل أرضي جوي مركب من الألياف الضوئية (OPGW) وكابل الطور الجوي المركب من الألياف الضوئية (OPPC). كل نوع من الكابلات له تطبيقاته المحددة في الخطوط.
جدول المحتويات
اي دي اس اس للكابل
يستخدم كابل ADSS على نطاق واسع في خطوط النقل ذات مستويات الجهد الكهربي 220 كيلو فولت, 110 كيلو فولت ذ 35 طفل كيلو فولت كابلات إتش تي, عادة على خطوط الكهرباء الموجودة.
المزايا الرئيسية لـ ADSS
- بسبب المرونة العالية وخفة معامل ألياف الأراميد, يستخدم كابل ADSS ألياف الأراميد كمكون لقوة الشد.
- أبعاد هندسية صغيرة وثلث وزن كابل ضوئي مشترك, مما يسمح بالتركيب المباشر في المواضع المناسبة على الأبراج الكهربائية مع الحد الأدنى من التحميل الإضافي.
- يوفر الغلاف الخارجي المشرب بمعادلة الأيونات مقاومة قوية للتآكل الكهربائي.
- قدرة عزل جيدة بسبب استخدام المواد غير المعدنية, مما يمنع ضربات البرق ويضمن التشغيل الطبيعي للكابل حتى في حالة فشل خط الكهرباء.
- تركيب ADSS كابل الألياف ويمكن القيام بذلك دون انقطاع التيار الكهربائي باستخدام الأبراج الكهربائية الموجودة, مما يقلل التكاليف ويسهل الصيانة.
- نطاق درجة حرارة التشغيل واسعة: -40درجة مئوية +70 درجة مئوية.
- نطاق طول واسع: 50 م أ 1200 م, مع قوة الشد الجيدة والبنية الصلبة, مرنة وموثوقة.
العيوب الرئيسية لـ ADSS
- بالرغم من قدرته على مقاومة التآكل الكهربائي, يتعرض ADSS للتآكل الكهرومغناطيسي طويل المدى بسبب ترتيبه الموازي لخطوط نقل الجهد العالي, مما قد يؤدي إلى إتلاف الغلاف الخارجي للكابل وحتى التسبب في حوادث كسر الكابل.
- يتم تعليقه بشكل عام أسفل عوارض الأبراج, قد تواجه ADSS مشاكل عدم كفاية المسافة عند عبور الطرق, السكك الحديدية, الأنهار, الجسور وغيرها من العوائق الطويلة.
كابل OPGW
يستخدم كابل OPGW بشكل رئيسي في خطوط الكهرباء ذات الفولتية 110 كيلو فولت أ 750 كيلو فولت, وحتى عند مستويات الجهد العالي. بسبب عوامل مثل انقطاع التيار الكهربائي والأمن, يتم تطبيقه بشكل رئيسي في خطوط جديدة.
ال كابل OPGW يضع الألياف الضوئية داخل الخط الأرضي من خطوط النقل الهوائية ذات الجهد العالي لإنشاء شبكة اتصالات الألياف الضوئية على خط النقل. يجمع هذا الهيكل بين وظائف الأرض والاتصالات, توفير الحماية من الصواعق لموصلات النقل ونقل المعلومات من خلال الألياف الضوئية المدمجة في الخط الأرضي.
المزايا الرئيسية لـ OPGW
- سرعة نقل عالية وعرض نطاق ترددي لتلبية احتياجات الاتصالات لنظام الطاقة, وكذلك احتياجات الاتصالات العامة.
- قوة ميكانيكية جيدة ومقاومة للتآكل, تمكين عملية مستقرة على المدى الطويل في الظروف البيئية القاسية.
- خصائص عزل جيدة ومقاومة انهيار العزل الكهربائي لضمان التشغيل الآمن للألياف الضوئية في ظل ظروف الجهد العالي.
- ويمكن تركيبه مع الخط في الأبراج الجديدة, توفير وظائف الاتصال والحماية من الصواعق دون استهلاك مساحة أو موارد إضافية.
العيوب الرئيسية لـ OPGW
- التكلفة العالية تتطلب استثمارات كبيرة, وخاصة فيما يتعلق بالتركيب والصيانة التي تحتاج إلى فنيين ومعدات متخصصة.
- يؤثر التداخل الناتج عن الإشارات الكهربائية على أداء الاتصال, لذا فإن تقنية التدريع مطلوبة لضمان جودة وموثوقية إشارات الاتصال.
كابل OPPC
يعد كابل OPPC نوعًا جديدًا من الكابلات الضوئية المتخصصة في مجال الطاقة, حيث يتم دمج وحدات الألياف الضوئية في خطوط الطور, توفير وظيفة مزدوجة لخط المرحلة والاتصالات. تصميم كابل OPPC مناسب لأي شخص - خط نقل الجهد المنخفض والمتوسط بنيت حديثا, بشكل رئيسي للخطوط ذات الفولتية أدناه 110 كيلو فولت. إنه مفيد بشكل خاص في خطوط التوزيع. 35 كيلو فولت أو أقل, وبعضها لا يتطلب خطوط أرضية و, لذلك, لا يمكن استخدام OPGW.
بسبب عوامل مثل انقطاع التيار الكهربائي والأمن, يستخدم OPPC بشكل رئيسي في الخطوط الجديدة. في جميع الشبكات الكهربائية, خطوط المرحلة ضرورية. لتلبية متطلبات مراقبة الطاقة أو ربط الألياف الضوئية, OPPC يشبه في التكنولوجيا OPGW. يتم دمج وحدات الألياف الضوئية بشكل مناسب في بنية خط الطور التقليدي لتشكيل خط طور مركب من الألياف الضوئية..
المزايا الرئيسية لـ OPPC
- يفي في وقت واحد بوظائف نقل الطاقة والاتصالات. لا يعد كبل OPPC مجرد خط طور علوي تقليدي لخطوط النقل, ولكن أيضًا كابل ضوئي لنقل الإشارات. يجب أن يستوفي المتطلبات الفنية التي تغطي الخصائص الميكانيكية, نقل الكهرباء والألياف الضوئية.
- الاستفادة الكاملة من الموارد الموجودة في ممرات خطوط النقل لتنفيذ الاتصالات البصرية. عندما تكون الخطوط الحالية مصممة بخطوط أرضية أو مع اعتبارات ميكانيكية أقل للخطوط الأرضية, ليس من الممكن استخدام كبلات OPGW. بجانب, إن قيود السلامة والمسافات الآمنة لخطوط النقل الأرضية تجعل استخدام كابلات ADSS أمرًا صعبًا. يمثل التثبيت الإضافي للكابلات الضوئية التقليدية على الأعمدة مشاكل مثل الإشغال المفرط للقناة, عمليات السطو, صعوبات الصيانة ونقص الاقتصاد. لذلك, عند استبدال أحد خطوط الطور الموجودة بـ OPPC, يمكن إضافة وظيفة الاتصال دون تغيير الوظائف الأصلية للخط والتغلب على أوجه القصور المذكورة.
- لا يزيد من تعقيد التصميم عند استخدام كابلات OPPC. يتكيف تصميم كابل OPPC مع ظروف تصميم خط النقل التقليدية, لأنه مصمم للتكيف مع الخصائص الميكانيكية للسائقين التقليديين. لذلك, لا يضيف أو يغير بشكل كبير الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للأبراج, الحفاظ على نفس تعقيد التصميم مثل خطوط النقل التقليدية.
- مقاومة أكبر للتآكل الكهربائي مما يزيد بشكل كبير من العمر الإنتاجي. عادة ما تكون موصلات النقل التقليدية مصنوعة من الألومنيوم أو الفولاذ المطلي بالألمنيوم مثل ACSR, بينما تم تصميم منتجات OPPC بسلك فولاذي مطلي بالألمنيوم, وحدات أنابيب الصلب والألومنيوم مجتمعة, تشبه من الناحية الهيكلية موصلات الألمنيوم المكسوة بالفولاذ. لأن الأسلاك الفولاذية المطلية بالألمنيوم أكثر مقاومة للتآكل الكهربائي من الأسلاك الفولاذية المجلفنة, تم تحسين عمر كابل OPPC بشكل ملحوظ.
- الاستقرار الحراري المناسب الذي يضمن جودة الاتصال البصري. درجة الحرارة المسموح بها لموصلات خط النقل هي بشكل عام 70 درجة مئوية أو 80 درجة مئوية. يمكن للألياف الضوئية أن تعمل على المدى الطويل عند درجة حرارة 85 درجة مئوية, وتكون نقاط تقطير الشحوم في الألياف الضوئية والكابلات أكبر من 200 درجة مئوية. بجانب, تتمتع الأسلاك الفولاذية المطلية بالألمنيوم والألمنيوم بثبات حراري جيد عند 120 درجة مئوية, ضمان عدم تأثر كل من نقل الطاقة واتصالات الألياف الضوئية.
- أداء جيد للحماية من الصواعق. بسبب استخدام مواد موصلة ذات مقطع عرضي كبير في OPPC, يمكن أن تصمد أمام ماس كهربائى والتيارات البرق (بما في ذلك التيارات الأرضية الخفية) أكبر من تلك الموجودة في OPGW. بجانب, من خلال عدم تثبيتها بالضرورة على أعلى الأبراج أثناء البناء, أقل عرضة للإصابة بالبرق, مما يمنع الحوادث الناجمة عن البرق.
- نظرًا لأن OPPC عبارة عن خط طور يتكون من الألياف الضوئية, يتمتع كل من صندوق التوصيل والخط بجهد كهربائي عالي, توفير ميزة مطلقة ضد السرقة.
- كونه خط المرحلة, يمكن لـ OPPC تقليل مادة الخط, تقليل حجم العمل لبناء الخط وتوفير الاستثمار في المشاريع الهندسية.
العيوب الرئيسية لـ OPPC
- في اللحظة, يتم تثبيت كابل OPPC في قطاعات قوة الشد, لا اتصالات وسيطة. إذا حدث كسر في منتصف مقطع قوة الشد أثناء التشغيل, يجب استبدال جميع أسلاك OPPC الموجودة في هذا الجزء, وهو ما يعادل استبدال ليس فقط الكابل, ولكن أيضًا سائق كامل.
- استخدام تجهيزات الكابلات مسبقة التشكيل أثناء التثبيت. يحدد الترتيب الفريد لحزمة أنابيب الألياف الضوئية داخل كابل OPPC أنه يجب تشكيل أجهزة التثبيت مسبقًا. لكن, تطبيق التركيبات المشكلة مسبقًا في مقاطع الموصلات ذات المقاطع العرضية الأكبر من 240 انها ليست متطورة جدا في الوقت الحاضر, ولذلك، يجب تحليل استخدامه في الموصلات ذات القسم الكبير على وجه التحديد واستخدامه بحذر..
- عند تركيب خطوط الطور المركبة من الألياف الضوئية OPPC, مطلوب استخدام صناديق التوصيل لتوصيل كل من الكابلات وأسلاك التوجيه. يتضمن ربط كابل OPPC فصل وحدات الألياف الضوئية على خط مرحلة التشغيل, ما تنطوي عليه تكنولوجيا الفصل كهرضوئي في صناديق لصق الألياف الضوئية, مما يؤدي إلى عملية أكثر تعقيدًا وتطلبًا مقارنة بكابلات ADSS وOPGW. وهذا يزيد من صعوبة البناء والصيانة المستقبلية..
- إن ترتيب الكابلات الزائدة في وصلات الألياف الضوئية في خطوط الطور ليس مناسبًا للغاية ويجب أن يأخذ في الاعتبار عوامل مثل المساحة الكهربائية.
باختصار, على الرغم من أن كابل OPPC له مزاياه, كما أن لديها قيود. يمثل اتجاها في تطوير الكابلات الضوئية, لكنها حاليا في مرحلة الاستكشاف والاختبار.
خاتمة
ختاماً, عند النظر في تنفيذ كابلات الألياف الضوئية في مشروع النقل الكهربائي, من الضروري إجراء تقييم دقيق لمزايا وعيوب كل نوع من الكابلات, مثل إي دي إس إس, OPGW الخاص بـ OPPC. يقدم كل كابل من هذه الكابلات ميزات فريدة تجعلها مناسبة لمواقف ومتطلبات المشروع المختلفة.. علي سبيل المثال, قد يكون ADSS مفضلاً على خطوط النقل الحالية نظرًا لسهولة تركيبه وتأثيره المنخفض على الهياكل القائمة, في حين أن OPGW قد يكون أكثر ملاءمة لتطبيقات الجهد العالي التي تتطلب كلاً من نقل الطاقة والقدرة على الاتصال. ومن ناحية أخرى, تقدم OPPC حلاً شاملاً من خلال الجمع بين وظائف خط الطور والاتصالات, ولكنه يمثل أيضًا تحديات محددة من حيث التثبيت والصيانة.
لذلك, يعتمد اختيار الكابل البصري الأنسب على مجموعة متنوعة من العوامل, كمستوى جهد الخط, البنية التحتية القائمة, متطلبات الاتصال وتوافر الموارد. من الضروري إجراء تحليل مفصل لاحتياجات المشروع والتشاور مع الخبراء في هذا المجال لاتخاذ القرار الأكثر استنارة ومفيدة لنجاح مشروع النقل الكهربائي..
1 فكر في "ADSS OPGW OPPC: اختيار الألياف البصرية في الخطوط الجوية”
التعليقات مغلقة.