Mi az optikai földhuzal (OPGW)? - Teljes útmutató

Optikai földhuzal A (OPGW) egy kritikus elem a modern energiaátviteli rendszerekben, amelyek ötvözik a földelés és a kommunikáció funkcióit. Ez az átfogó útmutató elmagyarázza az OPGW technológiáról, annak alkalmazásairól, valamint az energiaellátás és a telekommunikációs hálózatok számára nyújtott előnyökről.

Az optikai földi vezeték megértése

Az OPGW egy kettős célú kábel, amely mind az elektromos energiaátviteli vezetékek, mind a beágyazott optikai szálakon keresztüli kommunikációs közegként szolgál. A hagyományos statikus/pajzs vezetékeket helyettesíti a felső átviteli vonalakban, miközben hozzáadja a száloptikai kommunikációs képességeket.

A tipikus OPGW kábel a következőkből áll:

• Külső alumínium vagy alumínium ötvözet rétegek az elektromos vezetőképességhez
• Rozsdamentes acél vagy alumíniumcsövek, amelyek optikai szálakat tartalmaznak
• Nagy szilárdságú acélvezetékek mechanikai tartóhoz
• Több optikai szál (általában 12-144) az adatátvitelhez

Hogyan működik az OPGW az energiarendszerekben

Az OPGW két elsődleges funkciót hajt végre az energiaátviteli hálózatokban:

1. Villámvédelem: A sebességváltó tornyok tetejére telepítve az OPGW pajzsot biztosít a villámcsapások ellen, megvédve a fázisvezetőket a közvetlen találatoktól.
2. Hibaáram -hordozás: A rendszerhibák során az OPGW biztonságosan végez hibás áramokat a földre.
3. Adatkommunikáció: A beágyazott optikai szálak lehetővé teszik a SCADA rendszerek nagysebességű adatátvitelét, a védelmi közvetítést és a telekommunikációs szolgáltatásokat.

Az OPGW -konstrukció típusai

Számos OPGW tervezési konfiguráció áll rendelkezésre:

Az OPGW legfontosabb előnyei

Az OPGW számos előnyt kínál az energiaellátó és a kommunikációs szolgáltatók számára:

Továbbfejlesztett rendszervédelem

Az OPGW robusztus felépítése kiváló villámvédelmet biztosít a hagyományos őrölt vezetékekhez képest. A fémkomponensek biztosítják a megbízható hibaáram vezetést, miközben megvédik a fázisvezetőket a közvetlen sztrájkoktól.

Megbízható kommunikációs infrastruktúra

Az OPGW egy biztonságos kommunikációs csatornát hoz létre, amely immun az elektromágneses interferenciát (EMI), amely döntő jelentőségű:

• Védelmi váltójelzés
• SCADA rendszerkommunikáció
• Alállomás automatizálás
• Telekrotekciós sémák

Költséghatékony megoldás

A földelési és kommunikációs funkciók egyetlen kábelben történő kombinálásával az OPGW kiküszöböli a külön kommunikációs infrastruktúra szükségességét. Ez jelentős költségmegtakarítást eredményez:

• Telepítési költségek
• Útirányú felvásárlás
• Karbantartási műveletek

OPGW műszaki előírások

Amikor az OPGW -t egy projekthez választja, a mérnököknek számos műszaki paramétert kell figyelembe venniük:

Elektromos jellemzők

• DC ellenállás: Általában 0,05-0,5 ohm/km az alumínium tartalomtól függően
• Rövidzárkapacitás: A hibaáram nagysága és időtartama alapján számolva
• Induktív tengelykapcsoló: Befolyásolja a kommunikációs teljesítményt párhuzamos áramkörökben

Mechanikai tulajdonságok

• Törés terhelése: A tervezés alapján 30 kN -től 200 kN -ig terjed
• Súly: Általában 200-1000 kg/km a mérettől és az anyagoktól függően
• Átmérő: Általában 8-20 mm
• Maximális feszültség: Úgy tervezték, hogy megfeleljen a torony terhelési követelményeinek

Optikai szál paraméterek

• Rostszám: Általában 12-144 szálak
• Rost típusa: Általában a G.652.D egymódú szálak
• Csillapítás: ≤ 0,22 dB/km 1310 nm -en, ≤ 0,36 dB/km 1550 nm -en
• Hőmérsékleti tartomány: -40 ° C -80 ° C között működik

OPGW telepítési szempontok

A megfelelő telepítés elengedhetetlen az OPGW teljesítményéhez és a hosszú élettartamhoz. A kulcsfontosságú tényezők a következők:

Húros folyamat

Az OPGW telepítése hasonló eljárásokat követ, mint a hagyományos őrölt vezetékek, de további óvintézkedésekkel:

• Használjon megfelelő feszítőberendezéseket a maximális szakítószilárdság túllépésének elkerülése érdekében
• Fenntartja a minimális hajlítási sugarat (jellemzően 30x kábel átmérője)
• Használjon megfelelő húros blokkokat nem fémes borítókkal
• Figyelje a szál integritását az OTDR teszteléssel történő telepítés során

SAG és feszültség számítások

A pontos SAG-feszültség számításai nélkülözhetetlenek:

• A fázisvezetők számára megfelelő távolság biztosítása
• A túlzott torony terhelésének megakadályozása
• A rostteljesítmény fenntartása a hőmérsékleti variációk felett

Kapcsolat és megszüntetés

Különös figyelmet kell fordítani az OPGW kapcsolatokra:

• Használjon megfelelő zsákutc-szerelvényeket, amelyek megfelelnek az OPGW dizájnnak
• Szerelje be a rezgési lengéscsillapítókat az aeoliai rezgésre hajlamos területekre
• Megfelelően őrölte meg az OPGW -t minden toronynál
• Tömítse le a szálas illesztési bezárásokat, hogy megakadályozza a nedvességhatást

OPGW karbantartás és tesztelés

A rendszeres karbantartás biztosítja a hosszú távú OPGW teljesítményt:

Vizuális ellenőrzések

Az időszakos vizuális ellenőrzéseknek meg kell vizsgálniuk:

• Hardver állapot (bilincsek, lengéscsillapítók, távtartók)
• Korróziós jelek a fémkomponenseken
• A külső tényezők (madarak, eső tárgyak) károsodása
• SAG -variációk, amelyek a feszültségproblémákat jelezhetik

Optikai szálvizsgálat

A rendszeres szálvizsgálat magában foglalja a következőket:

• OTDR tesztelés: A szálcsillapítást és a hibákat megmutatja
• Beillesztési veszteség tesztelés: Ellenőrzi a végpontok közötti link veszteséget
• Kromatikus diszperzió: Fontos a nagysebességű rendszerek számára

Elektromos tesztelés

• Az elektromos út folytonossági tesztelése
• Földi ellenállás mérések
• Korróziópotenciál értékelések

OPGW vs. alternatív megoldások

Annak megértése, hogy az OPGW hogyan hasonlít más kommunikációs megoldásokhoz, segít a megalapozott döntések meghozatalában:

OPGW vs. ADSS (All-dielektromos önellátó)

• Az ADSS nem biztosítja a földelési funkciót
• Az ADSS külön -külön rögzítési pontokat igényel a tornyokon
• Az OPGW jobb villámvédelmet kínál
• Az ADSS előnyösebb lehet az alacsonyabb feszültség -elosztó rendszerekben

OPGW vs. Underground Rost

• Az OPGW a meglévő átviteli infrastruktúrát használja
• A földalatti rost magasabb telepítési költségekkel rendelkezik
• Az OPGW érzékenyebb az időjárási eseményekre
• A föld alatti több útválasztási rugalmasságot kínál

OPGW vs. vezeték nélküli kommunikáció

• Az OPGW magasabb sávszélességű kapacitást biztosít
• Vezeték nélküli, hajlamosabb az interferenciára
• Az OPGW alacsonyabb késéssel rendelkezik
• Vezeték nélküli, könnyebben telepíthető távoli területeken

Az OPGW technológia jövőbeli trendei

Az OPGW piac tovább fejlődik több feltörekvő tendenciával:

Magasabb rostszám -tervek

A sávszélesség iránti igény növeli az OPGW fejlesztését:

• 288 rost és magasabb konfigurációk
• Térhatékony szálas csomagolás
• Többmagos rost-technológia

Továbbfejlesztett anyagok

• Nagy szilárdságú, könnyű alumíniumötvözetek
• Korrózióálló bevonatok
• Kompozit anyagok a csökkentett súlyhoz

Intelligens hálózati integráció

Az OPGW kulcsszerepet játszik az intelligens hálózat megvalósításában:

• Phasor mérőegység (PMU) kommunikáció
• Elosztott automatizálás
• Fejlett mérési infrastruktúra -visszahúzás

Következtetés

Az optikai földi vezeték (OPGW) optimális megoldást jelent a segédprogramok számára, amelyek arra törekszenek, hogy a megbízható felső vonalvédelmet és a robusztus kommunikációs képességeket kombinálják. Kettős funkcionalitása költségmegtakarítást biztosít, miközben kielégíti a nagysebességű adatátvitel iránti növekvő igényt az energiatartalmú hálózatokban. Ahogy az átviteli rendszerek az okosabb rácsok és a magasabb megbízhatósági követelmények felé fejlődnek, az OPGW továbbra is létfontosságú szerepet játszik a világ hatalmi infrastruktúrájában.

Az OPGW telepítésének megtervezésekor a műszaki előírások, a telepítési gyakorlatok és a karbantartási követelmények gondos megfontolása biztosítja az optimális teljesítményt a kábel szolgáltatási élettartamában. Megfelelő tervezéssel és megvalósítással az OPGW Systems évtizedes megbízható szolgáltatást nyújthat mind az energiavédelmi, mind a kommunikációs igényekhez.