Os cabos de fibra óptica comumente usados em linhas de transmissão de alta tensão incluem cabos ópticos autoportantes totalmente dielétricos (ADSS), cabo de aterramento aéreo composto de fibra óptica (OPGW) e o cabo de fase aérea composto de fibra óptica (OPPC). Cada tipo de cabo tem suas aplicações específicas nas linhas.
Índice
Cabo ADSS
O cabo ADSS é amplamente utilizado em linhas de transmissão com níveis de tensão de 220 kV, 110 kV y 35 criança kV Cabos HT, geralmente em linhas de energia existentes.
Principais vantagens do ADSS
- Devido à alta elasticidade e leveza do módulo da fibra de aramida, O cabo ADSS usa fibra de aramida como componente de resistência à tração.
- Pequenas dimensões geométricas e um terço do peso de um cabo óptico comum, permitindo montagem direta em posições adequadas em torres elétricas com carga adicional mínima.
- O revestimento externo impregnado com neutralização de íons proporciona forte resistência à corrosão elétrica.
- Boa capacidade de isolamento devido ao uso de materiais não metálicos, que evita quedas de raios e garante o funcionamento normal do cabo mesmo em caso de falhas na linha de energia.
- A instalação de Cabo de fibra ADSS pode ser feito sem quedas de energia usando torres elétricas existentes, o que reduz custos e facilita a manutenção.
- Ampla faixa de temperatura operacional: -40°C a +70°C.
- Ampla faixa de comprimento de vão: 50 eu sou 1200 m, com boa resistência à tração e estrutura sólida, flexível e confiável.
Principais desvantagens do ADSS
- Apesar de sua capacidade de resistir à corrosão elétrica, O ADSS está exposto à corrosão eletromagnética de longo prazo devido ao seu arranjo paralelo às linhas de transmissão de alta tensão, o que pode danificar a bainha externa do cabo e até causar acidentes com quebra de cabo.
- Geralmente suspenso abaixo dos dormentes das torres, ADSS pode enfrentar problemas de distância insuficiente ao atravessar estradas, ferrovias, rios, pontes e outros obstáculos altos.
Cabo OPGW
O cabo OPGW é usado principalmente em linhas de energia com tensões de 110 kV a 750 kV, e mesmo em níveis de tensão mais altos. Devido a fatores como quedas de energia e segurança, É aplicado principalmente em novas linhas.
o cable OPGW coloca fibras ópticas dentro da linha terrestre de linhas de transmissão aéreas de alta tensão para estabelecer uma rede de comunicações de fibra óptica na linha de transmissão. Esta estrutura combina funções de solo e comunicação, fornecendo proteção contra raios para condutores de transmissão e transmitindo informações através de fibras ópticas integradas à linha de aterramento.
Principais vantagens do OPGW
- Alta velocidade de transmissão e largura de banda para atender às necessidades de comunicação do sistema de energia, bem como necessidades gerais de comunicação.
- Boa resistência mecânica e resistência à corrosão, permitindo uma operação estável a longo prazo em condições ambientais adversas.
- Boas propriedades de isolamento e resistência à ruptura dielétrica para garantir a operação segura de fibras ópticas sob condições de alta tensão.
- Pode ser instalado junto com a linha em novas torres, fornecendo funções de comunicação e proteção contra raios sem ocupar espaço ou recursos adicionais.
Principais desvantagens do OPGW
- Alto custo exigindo investimento considerável, especialmente em termos de instalação e manutenção que necessitam de técnicos e equipamentos especializados.
- A interferência de sinais elétricos afeta o desempenho da comunicação, portanto, a tecnologia de blindagem é necessária para garantir a qualidade e a confiabilidade dos sinais de comunicação.
Cabo OPPC
O cabo OPPC é um novo tipo de cabo óptico especializado em energia, onde unidades de fibra óptica são integradas em linhas de fase, fornecendo função dupla de linha de fase e comunicação. O design do cabo OPPC é adequado para qualquer linha de transmissão de baixa e média tensão Recém-construído, principalmente para linhas com tensões abaixo 110 kV. É especialmente útil em linhas de distribuição. 35 kV o menos, alguns dos quais não requerem linhas terrestres e, portanto, não é possível usar OPGW.
Devido a fatores como quedas de energia e segurança, OPPC é usado principalmente em novas linhas. Em todas as redes elétricas, linhas de fase são essenciais. Para atender aos requisitos de monitoramento de energia ou interconexão de fibra óptica, OPPC é semelhante em tecnologia ao OPGW. As unidades de fibra óptica são adequadamente integradas na estrutura de linha de fase tradicional para formar uma linha de fase composta de fibra óptica..
Principais vantagens do OPPC
- Cumpre simultaneamente as funções de transmissão e comunicação de energia. O cabo OPPC não é apenas uma linha aérea convencional para linhas de transmissão, mas também um cabo óptico para transmissão de sinal. Deve atender aos requisitos técnicos que abrangem as características mecânicas, transmissão elétrica e de fibra óptica.
- Aproveitar ao máximo os recursos existentes nos corredores das linhas de transmissão para implementar comunicações ópticas. Quando as linhas existentes são projetadas com linhas de aterramento ou com menos consideração mecânica para linhas de aterramento, Não é viável usar cabos OPGW. Além do mais, limitações de segurança e espaçamento seguro para linhas de transmissão terrestres dificultam o uso de cabos ADSS. A instalação adicional de cabeamento óptico convencional em postes apresenta problemas como ocupação excessiva de canais, roubos, dificuldades de manutenção e falta de economia. Portanto, ao substituir uma das linhas de fase existentes por OPPC, a função de comunicação pode ser adicionada sem alterar as funções originais da linha e superar as deficiências mencionadas.
- Não aumenta a complexidade do projeto ao usar cabos OPPC. O design do cabo OPPC se adapta às condições convencionais de projeto de linhas de transmissão, já que foi projetado para se adaptar às características mecânicas dos drivers convencionais. Portanto, não acrescenta ou altera significativamente as características físico-mecânicas das torres, mantendo a mesma complexidade de projeto das linhas de transmissão convencionais.
- Maior resistência à corrosão elétrica que aumenta consideravelmente sua vida útil. Os condutores de transmissão convencionais são geralmente feitos de alumínio ou aço revestido de alumínio como ACSR, enquanto os produtos OPPC são projetados com fio de aço revestido de alumínio, unidades combinadas de tubos de aço e alumínio, Estruturalmente semelhante aos condutores de alumínio revestidos de aço. Porque o fio de aço revestido de alumínio é mais resistente à corrosão elétrica do que o fio de aço galvanizado, A vida útil do cabo OPPC foi significativamente melhorada.
- Estabilidade térmica adequada que garante a qualidade da comunicação óptica. A temperatura permitida para condutores de linhas de transmissão é geralmente 70°C ou 80°C. As fibras ópticas podem operar a longo prazo a 85°C, e os pontos de gotejamento de graxa da fibra óptica e do cabo são superiores a 200°C. Além do mais, Fio de aço revestido de alumínio e alumínio têm boa estabilidade térmica a 120°C, garantindo que a transmissão de energia e a comunicação por fibra óptica não sejam afetadas.
- Bom desempenho de proteção contra raios. Devido ao uso de materiais condutores de grande seção transversal em OPPC, pode suportar correntes de curto-circuito e relâmpagos (incluindo correntes terrestres ocultas) maiores que os da OPGW. Além do mais, por não ser necessariamente instalado no topo das torres durante a construção, é menos suscetível a ser atingido por um raio, que evita acidentes causados por raios.
- Como OPPC é uma linha de fase composta por fibra óptica, tanto a caixa de junção quanto a linha têm altas tensões, proporcionando uma vantagem absoluta contra roubo.
- Sendo uma linha de fase, OPPC pode reduzir o material da linha, reduzir a quantidade de trabalho para a construção da linha e economizar investimento em projetos de engenharia.
Principais desvantagens do OPPC
- Atualmente, O cabo OPPC é instalado em segmentos de resistência à tração, sem conexões intermediárias. Se ocorrer uma ruptura no meio de um segmento de resistência à tração durante a operação, toda a fiação OPPC nesse segmento precisa ser substituída, o que equivale a substituir não só o cabo, mas também um driver completo.
- O uso de acessórios para cabos pré-formados durante a instalação. A disposição única do feixe de tubos de fibra óptica dentro do cabo OPPC determina que o hardware de fixação deve ser pré-formado. Porém, a aplicação de acessórios pré-formados em seções de condutores com seções transversais maiores que 240 Não está muito desenvolvido atualmente, Portanto, seu uso em condutores de grandes seções deve ser analisado especificamente e utilizado com cautela..
- Ao instalar linhas de fase compostas de fibra óptica OPPC, é necessário o uso de caixas de junção para conectar o cabo e os fios guia. A emenda do cabo OPPC envolve a separação das unidades de fibra óptica na linha de fase operacional, o que a tecnologia de separação envolve fotoeléctrica em caixas de emenda de fibra óptica, resultando em um processo mais complexo e exigente em comparação com cabos ADSS e OPGW. Isso aumenta a dificuldade tanto na construção quanto na manutenção futura..
- A disposição do excesso de cabo em emendas de fibra óptica em linhas de fase não é muito conveniente e deve levar em consideração fatores como espaço elétrico.
Em resumo, embora o cabo OPPC tenha suas vantagens, Também tem limitações. Representa uma direção no desenvolvimento de cabos ópticos, mas está atualmente em fase de exploração e testes.
Conclusão
Em conclusão, ao considerar a implementação de cabos de fibra óptica em um projeto de transmissão elétrica, É crucial avaliar cuidadosamente as vantagens e desvantagens de cada tipo de cabo, como ADSS, OPGW do OPPC. Cada um desses cabos oferece recursos exclusivos que os tornam adequados para diferentes situações e requisitos de projeto.. Por exemplo, O ADSS pode ser preferível em linhas de transmissão existentes devido à sua facilidade de instalação e baixo impacto nas estruturas existentes, enquanto o OPGW pode ser mais adequado para aplicações de alta tensão que exigem transmissão de energia e capacidade de comunicação. E por outro lado, OPPC oferece uma solução abrangente combinando funções de linha de fase e comunicação, mas também apresenta desafios específicos em termos de instalação e manutenção.
Portanto, A escolha do cabo óptico mais adequado dependerá de vários fatores, como o nível de tensão da linha, a infra-estrutura existente, requisitos de comunicação e disponibilidade de recursos. É fundamental realizar uma análise detalhada das necessidades do projeto e consultar especialistas na área para tomar a decisão mais informada e benéfica para o sucesso do projeto de transmissão elétrica..
1 pensou em “ADSS OPGW OPPC: Seleção de Fibra Óptica em Linhas Aéreas”
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