Τι σημαίνει το καλώδιο ADSS στις τηλεπικοινωνίες;
Η έννοια του καλωδίου ADSS αναφέρεται στο Όλο-Διηλεκτρικό αυτοστήριγμα-καλώδιο στήριξης, ένα καλώδιο οπτικών ινών που έχει σχεδιαστεί για να αντέχει το βάρος του όταν αιωρείται μεταξύ πυλώνων ή πύργων χωρίς να χρειάζεται μεταλλικά καλώδια στήριξης. Το εξάρτημα "όλα-διηλεκτρικό" σημαίνει ότι δεν περιέχει μεταλλικά στοιχεία, γεγονός που καθιστά ασφαλή την εγκατάσταση κοντά σε καλώδια ρεύματος υψηλής-τάσης, ενώ η "αυτοστηριζόμενος" υποδεικνύει ότι η ενισχυμένη δομή με ίνες αραμιδίου ή υαλοβάμβακα-μπορεί να αντέξει ανεξάρτητα μηχανικά φορτία.
Γιατί υπάρχουν τα καλώδια ADSS: Το πρόβλημα της υποδομής που λύνουν
Πριν εμφανιστούν τα καλώδια ADSS στο τηλεπικοινωνιακό τοπίο, οι εταιρείες κοινής ωφέλειας αντιμετώπιζαν ένα δαπανηρό δίλημμα. Οι γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας συνδέουν ήδη σχεδόν κάθε γωνιά των ανεπτυγμένων χωρών, αλλά η τοποθέτηση δικτύων οπτικών ινών απαιτούσε την κατασκευή εντελώς ξεχωριστής υποδομής. Τα παραδοσιακά καλώδια ινών χρειάζονταν μεταλλικά καλώδια στήριξης (καλώδια αγγελιοφόρων), τα οποία δεν μπορούσαν να συνυπάρχουν με ασφάλεια με ηλεκτρικές γραμμές υψηλής{2}τάσης λόγω κινδύνων επαγωγής και γείωσης.
Τα καλώδια ADSS το έλυσαν αυτό δίνοντας τη δυνατότητα στις εταιρείες παροχής ηλεκτρικών ειδών να εγκαταστήσουν επικοινωνίες οπτικών ινών κατά μήκος των υφιστάμενων εναέριων γραμμών μεταφοράς, που μοιράζονται τις ίδιες δομές υποστήριξης με τους ηλεκτρικούς αγωγούς. Αυτή η καινοτομία εξάλειψε την ανάγκη για ξεχωριστά καλώδια μηνυμάτων, επιτρέποντας την εγκατάσταση με ένα πέρασμα-που μείωσε δραματικά τόσο τον χρόνο ανάπτυξης όσο και το κόστος.
Η ανακάλυψη προήλθε από την στρατιωτική τεχνολογία ελαφρών αναπτυσσόμενων ινών. Οι μηχανικοί προσάρμοσαν αυτά τα στιβαρά, αυτοστήρικτα σχέδια για μη στρατιωτικές εφαρμογές, δημιουργώντας ένα καλώδιο που θα μπορούσε να αντέξει τη μηχανική καταπόνηση από τον άνεμο και τον πάγο, παραμένοντας ηλεκτρικά ουδέτερο σε περιβάλλοντα υψηλής-τάσης.
Κατανόηση της σημασίας του καλωδίου ADSS μέσα από τη δομή του
Η κατανόηση της πλήρους έννοιας του καλωδίου ADSS απαιτεί την εξέταση της κατασκευής του, η οποία διαφέρει σημαντικά από τα τυπικά καλώδια οπτικών ινών.
Δύο βασικές αρχιτεκτονικές σχεδίασης
Τα καλώδια ADSS διατίθενται σε δύο κύριες δομικές κατηγορίες: δομή κεντρικού σωλήνα και δομή κλώνου, καθεμία βελτιστοποιημένη για διαφορετικά μήκη ανοίγματος και σενάρια ανάπτυξης.
Κεντρική δομή σωλήνα
Σε αυτό το σχέδιο, οι οπτικές ίνες βρίσκονται μέσα σε ένα χαλαρό σωλήνα PBT (τερεφθαλικό πολυβουτυλένιο) γεμάτο με νερό-που μπλοκάρει γέλη ή ένωση. Οι ίνες έχουν υπερβολικό μήκος σε σύγκριση με τον ίδιο τον σωλήνα, προστατεύοντάς τες από καταπόνηση. Το νήμα αραμιδίου τυλίγεται γύρω από αυτό το συγκρότημα του πυρήνα, παρέχοντας αντοχή σε εφελκυσμό και, στη συνέχεια, ένα μπουφάν από πολυαιθυλένιο (PE) ή κατά της παρακολούθησης (AT) καλύπτει τα πάντα.
Αυτή η δομή υπερέχει σε σύντομες έως μεσαίες αναπτύξεις. Η μικρή διάμετρος σημαίνει λιγότερη φόρτιση ανέμου και πάγου στις κατασκευές στήριξης. Η εγκατάσταση είναι πιο απλή. Ωστόσο, το εφικτό μήκος ανοίγματος παραμένει περιορισμένο-συνήθως κάτω από 400 μέτρα-επειδή το υπερβολικό μήκος της ίνας έχει φυσικούς περιορισμούς σε έναν μόνο κεντρικό σωλήνα.
Λανθάνουσα Δομή
Ο λανθάνοντος σχεδιασμός τοποθετεί τις ίνες που έχουν μπλοκαριστεί με νερό- σε πολλαπλούς χαλαρούς σωλήνες, οι οποίοι στη συνέχεια τυλίγονται ελικοειδώς γύρω από ένα κεντρικό στέλεχος αντοχής με ενισχυμένο από υαλοβάμβακα-ενισχυμένο από πλαστικό (FRP). Αυτό δημιουργεί ένα καλώδιο μεγαλύτερης διαμέτρου με μεγαλύτερη μηχανική στιβαρότητα.
Παρά την αυξημένη διάμετρο και το βάρος, τα καλώδια ADSS με στριμωγμένη δομή χειρίζονται καλύτερα τις εφαρμογές μεγάλου-ανάσκησης, υποστηρίζοντας αποστάσεις έως και 700 μέτρα μεταξύ των πύργων. Η ελικοειδής διαμόρφωση κατανέμει την πίεση πιο αποτελεσματικά σε όλο το μήκος του καλωδίου και οι πολλαπλοί σωλήνες επιτρέπουν πολύ μεγαλύτερο μήκος περίσσειας ίνας-κρίσιμο για τη διατήρηση της ακεραιότητας του σήματος υπό μηχανική καταπόνηση.
Η επιλογή τάσης-Εξαρτημένης επιλογής μπουφάν
Το υλικό του μανδύα καλωδίων δεν αφορά μόνο την προστασία από τις καιρικές συνθήκες. Τα καλώδια ADSS χρησιμοποιούν μανδύες PE για εγκαταστάσεις όπου η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου παραμένει κάτω από 110 kV, ενώ τα καλώδια AT (anti-παρακολούθησης) απαιτούνται για περιβάλλοντα με ένταση πεδίου 100 kV ή μεγαλύτερη.
Αυτή η διάκριση έχει σημασία επειδή το τζάκετ πρέπει να αντιστέκεται σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται ξηρό-τόξο ζώνης, το οποίο γίνεται σημαντικό πάνω από εγκαταστάσεις 220 kV. Τα υλικά κατά της παρακολούθησης-περιέχουν ενώσεις που εμποδίζουν το σχηματισμό τροχιάς άνθρακα όταν η ηλεκτρική καταπόνηση συνδυάζεται με την υγρασία στην επιφάνεια του καλωδίου.
Το Πλαίσιο υψομέτρου απόφασης: Πότε να αναπτυχθεί το ADSS
Δεν πρέπει να χρησιμοποιεί καλώδιο ADSS κάθε εγκατάσταση εναέριας ίνας. Η απόφαση εξαρτάται από το περιβάλλον τάσης, τις απαιτήσεις εμβέλειας και την αρχιτεκτονική του δικτύου.
Ζώνη Διανομής (<35kV)
Σε επίπεδα τάσης διανομής, τα καλώδια ADSS λειτουργούν στη ζώνη άνεσής τους. Οι ηλεκτρικές παρεμβολές παραμένουν ελάχιστες, οι μηχανικές απαιτήσεις παραμένουν διαχειρίσιμες και οποιοσδήποτε τύπος δομής λειτουργεί καλά. Το τμήμα κάτω των 35 kV κυριάρχησε στις εφαρμογές ADSS το 2023, αποτελώντας το 45% της συνολικής ανάπτυξης της αγοράς λόγω της ευρείας χρήσης σε περιφερειακά και τοπικά δίκτυα τηλεπικοινωνιών.
Το κόστος εγκατάστασης μειώνει τις εναλλακτικές λύσεις εδώ. Δεν απαιτούνται εξειδικευμένες-διαδικασίες ασφάλειας υψηλής τάσης. Τα τυπικά μπουφάν HDPE παρέχουν επαρκή προστασία. Τα Utilities μπορούν να επιτύχουν συνδεσιμότητα οπτικών ινών γρήγορα στα δίκτυα διανομής τους.
Βέλτιστο εύρος ADSS (35-220 kV)
Αυτή η ζώνη τάσης αντιπροσωπεύει το γλυκό σημείο του καλωδίου ADSS. Τα καλώδια εξακολουθούν να αποφεύγουν τις σοβαρές ηλεκτρικές προκλήσεις των υψηλότερων τάσεων, ωστόσο η υποδομή υπάρχει ήδη για εγκατάσταση piggyback. Σε αυτό το εύρος λειτουργούν συνήθως έργα έξυπνων δικτύων, τηλεπικοινωνιακό backhaul και σιδηροδρομικά συστήματα επικοινωνίας.
Οι μηχανικοί προβληματισμοί γίνονται πιο αποχρώσεις. Η τοποθέτηση του καλωδίου στη δομή του πύργου έχει σημασία-η πολύ κοντά στους αγωγούς φάσης αυξάνει την έκθεση στο ηλεκτρικό πεδίο. Οι σωστοί υπολογισμοί της πτώσης αποτρέπουν την υπερβολική μηχανική καταπόνηση. Αλλά αυτές οι προκλήσεις παραμένουν διαχειρίσιμες με τις τυπικές πρακτικές μηχανικής ADSS.
High-Voltage Caution Zone (>220 kV)
Το ξηρό τόξο-ζώνης είναι πιο πιθανό για καλώδια που είναι εγκατεστημένα σε γραμμές υψηλότερης τάσης μετάδοσης 220 kV και άνω, όπου ακόμη και μερικά περιστατικά τόξου μπορούν να προκαλέσουν σοβαρή μόνιμη βλάβη στο χιτώνιο και να οδηγήσουν σε αστοχία του καλωδίου.
Το πρόβλημα προέρχεται από την ανάρτηση του καλωδίου ADSS στο ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργείται από αγωγούς φάσης. Στο μέσο της απόστασης, η ένταση του πεδίου φτάνει στο μέγιστο. στα γειωμένα στηρίγματα πύργων, πέφτει στο μηδέν. Όταν η υγρασία επικαλύπτει το καλώδιο ανομοιόμορφα-συχνά σε βροχή, ομίχλη ή βιομηχανικά περιβάλλοντα-σχηματίζονται "ξηρές ταινίες" υψηλής αντίστασης. Η τάση σε αυτές τις ξηρές ζώνες μπορεί να προκαλέσει τόξο που διαβρώνει το υλικό του χιτωνίου.
Δύο στρατηγικές μετριάζουν αυτόν τον κίνδυνο σε υψηλές τάσεις: η χρήση υλικών υψηλής ποιότητας για παρακολούθηση-ανθεκτικής επένδυσης ή η μετατόπιση του καλωδίου σε χαμηλότερες-θέσεις καταπόνησης στη δομή του πύργου. Το μέγεθος του ρεύματος που διατίθεται σε ένα τόξο εξαρτάται από τη γεωμετρία της εγκατάστασης και δεν συσχετίζεται απλώς με την τάση της γραμμής μεταφοράς, πράγμα που σημαίνει ότι η προσεκτική μηχανική ανάλυση προηγείται κάθε ανάπτυξης ADSS υψηλής-τάσης.
Ορισμένα βοηθητικά προγράμματα επιλέγουν το OPGW (Optical Ground Wire) σε αυτές τις τάσεις. Το OPGW ενσωματώνει οπτικές ίνες σε έναν αγωγό γείωσης στην κορυφή του πύργου, εξαλείφοντας πλήρως τις ανησυχίες για την ηλεκτρική διάβρωση-αν και με υψηλότερο κόστος εγκατάστασης και με απαιτήσεις διακοπής ρεύματος για την εγκατάσταση.
Πραγματικές-Παγκόσμιες προδιαγραφές απόδοσης
Χρησιμοποιώντας ίνες απλής-λειτουργίας με μήκη κύματος φωτός είτε 1310 είτε 1550 νανόμετρων, τα κυκλώματα ADSS μπορούν να εκτείνονται έως και 100 km χωρίς επαναλήπτες και ένα μόνο καλώδιο μπορεί να φιλοξενήσει έως και 864 ίνες.
Η απόδοση θερμοκρασίας κυμαίνεται από -40 βαθμούς έως +70 βαθμούς στα περισσότερα σχέδια, καλύπτοντας ακραίες κλιματικές ζώνες. Τα στελέχη αντοχής του νήματος αραμιδίου αντιστέκονται στην υπεριώδη υποβάθμιση όταν καλύπτονται σωστά, διατηρώντας την απόδοση εφελκυσμού για δεκαετίες. Οι υπολογισμοί φόρτωσης πάγου και ανέμου ακολουθούν παρόμοιες αρχές με το σχεδιασμό του αγωγού, με καλώδια σχεδιασμένα για συνδυασμούς καιρού στη χειρότερη περίπτωση, ειδικά για κάθε γεωγραφία.
Η εγκατάσταση συνεχίζεται χρησιμοποιώντας μεθόδους ζωντανής-γραμμής όταν είναι απαραίτητο. Τα καλώδια οπτικών ινών υποστηρίζονται γενικά στους κάτω σταυρούς-βραχίονες των πύργων, παρέχοντας καλή απόσταση από το έδαφος και όταν είναι εγκατεστημένα στη μέση ενός πύργου, το καλώδιο ινών είναι απίθανο να χτυπήσει τους ενεργοποιημένους αγωγούς. Αυτή η ευελιξία τοποθέτησης επιτρέπει στα βοηθητικά προγράμματα να προσθέτουν χωρητικότητα επικοινωνίας χωρίς να-απενεργοποιούν τις γραμμές μεταφοράς-ένα σημαντικό λειτουργικό πλεονέκτημα.
Η κρυφή επιχειρησιακή πρόκληση: Μακροπρόθεσμη-Αξιοπιστία
Τα δεδομένα της αγοράς λένε μια ιστορία ανάπτυξης: το μέγεθος της παγκόσμιας αγοράς καλωδίων ADSS έφτασε τα 1,42 δισεκατομμύρια δολάρια το 2024 και προβλέπεται να αυξηθεί με 9,2% CAGR από το 2025 έως το 2033, φτάνοντας εκτιμώμενα τα 3,13 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2033. Αυτή η επέκταση καθοδηγείται από την ανάπτυξη 5G, το έξυπνο δίκτυο ίνα-στο-το-σπίτι πρωτοβουλίες παγκοσμίως.
Ωστόσο, η ανάπτυξη δεν είναι το τέλος της ιστορίας. Κάτω από την τάση της σταδιακής αυξανόμενης κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στην κοινωνία, προβάλλονται υψηλότερες απαιτήσεις για την απόδοση του δικτύου επικοινωνίας ισχύος και η επίδραση του εξωτερικού περιβάλλοντος, των ανθρώπινων παραγόντων και της απόδοσης των οπτικών καλωδίων θα οδηγήσει σε προβλήματα με το καλώδιο οπτικών ινών ADSS.
Μια περίπτωση από τον σιδηρόδρομο υψηλής-ταχύτητας Chengdu-Guiyang της Κίνας δείχνει αυτούς τους κινδύνους. Στις 28 Δεκεμβρίου 2018, ένα καλώδιο οπτικών ινών τροφοδοσίας ADSS έσπασε στο τμήμα Changle, προκαλώντας ζημιά στον παντογράφο ενός τρένου υψηλής ταχύτητας-και προκαλώντας διακοπή λειτουργίας του τρένου για 2 ώρες. Αυτό το περιστατικό προσέλκυσε έντονο έλεγχο τόσο από τις αρχές ηλεκτρικής ενέργειας όσο και από τις σιδηροδρομικές αρχές, πυροδοτώντας τελικά μια εκστρατεία τριών- μηνών για τη διερεύνηση και τη μετεγκατάσταση καλωδίων ADSS που διασχίζουν-σιδηροδρόμους υψηλής ταχύτητας.
Ο μηχανισμός αποτυχίας; Ηλεκτρική διάβρωση σε τάσεις άνω των 110 kV. Το καλώδιο είχε εγκατασταθεί χωρίς να ληφθεί επαρκής υπόψη το περιβάλλον του ηλεκτρικού πεδίου και με την πάροδο του χρόνου, το ξηρό-τόξο της ζώνης υποβάθμισε το χιτώνιο μέχρι να σημειωθεί μηχανική βλάβη.
Τέτοια περιστατικά παραμένουν σχετικά σπάνια, αλλά υπογραμμίζουν γιατί έχει σημασία η κατάλληλη τάση-. Οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας εφαρμόζουν πλέον πιο αυστηρά πρωτόκολλα επιθεώρησης για εγκαταστάσεις ADSS, ιδιαίτερα σε κρίσιμες διαβάσεις υποδομής όπως σιδηρόδρομοι, αυτοκινητόδρομοι και άλλες γραμμές μεταφοράς.
Η έννοια του καλωδίου ADSS στην πράξη: Σύγκριση εναλλακτικών λύσεων
Η αγορά τηλεπικοινωνιακής υποδομής προσφέρει πολλές επιλογές εναέριων ινών, καθεμία με διακριτές ανταλλαγές-με βάση τη σημασία του καλωδίου ADSS που περιλαμβάνει-αυτοστηριζόμενη-διηλεκτρική κατασκευή.
ADSS εναντίον Lashed Fiber
Το ADSS εξαλείφει την ανάγκη για ανάρτηση, κάτι που είναι θετικό από την άποψη του κόστους, αλλά σημαίνει επίσης ότι δεν επιτρέπεται να προσδένονται πρόσθετα καλώδια στο καλώδιο ADSS και όλα τα καλώδια διακλάδωσης και τα καλώδια πτώσης πρέπει να συνδέονται απευθείας στον πόλο, καθώς δεν μπορούν να γίνουν προσαρτήσεις στο μέσο άνοιγμα.
Αυτό δημιουργεί έναν θεμελιώδη αρχιτεκτονικό περιορισμό. Τα δίκτυα από σημείο-προς-σημείο ταιριάζουν καλά με το ADSS-απευθείας συνδέσεις μεταξύ δύο τοποθεσιών χωρίς ενδιάμεσα χτυπήματα. Τα δίκτυα πολλών σημείων-προς-π.χ. οπτικών ινών-προς--σπίτι) αντιμετωπίζουν υψηλότερο κόστος με το ADSS, επειδή κάθε σημείο πρόσβασης απαιτεί υλικό για την τοποθέτηση πόλου και τη δρομολόγηση καλωδίων για τη σύνδεση των κλεισίματος.
Η κολλημένη ίνα στον κλώνο αγγελιοφόρου προσφέρει μεγαλύτερη ευελιξία για την ανάπτυξη του δικτύου. Πρόσθετα καλώδια μπορούν να κολληθούν αργότερα. Οι βρύσες μεσαίου ανοίγματος είναι δυνατές. Τα καλώδια πτώσης κρέμονται από τον κλώνο αντί να απαιτούν τη σύνδεση του στύλου. Για δίκτυα διανομής με πολλές πτώσεις υπηρεσιών, η ευελιξία του σκέλους του messenger συχνά δικαιολογεί το κόστος εγκατάστασής του.
ADSS έναντι OPGW
Το OPGW εξυπηρετεί διπλές λειτουργίες τόσο ως φορέας δεδομένων όσο και ως καλώδιο γείωσης, που περιέχει οπτικές ίνες και μεταλλικά εξαρτήματα, που συνήθως εγκαθίστανται στην κορυφή των πύργων γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας όπου προστατεύουν από κεραυνούς.
Η πολυπλοκότητα της εγκατάστασης διαφέρει θεμελιωδώς. Το OPGW απαιτεί απο-απενεργοποίηση γραμμών και συχνά περιλαμβάνει την αντικατάσταση των υπαρχόντων καλωδίων γείωσης. Το ADSS εγκαθίσταται σε ζωντανές γραμμές. Αυτό καθιστά το ADSS ελκυστικό όταν το υπάρχον προσδόκιμο ζωής του καλωδίου γείωσης παραμένει υψηλό ή όταν η ταχεία ανάπτυξη χωρίς διακοπές είναι κρίσιμη.
Η σύγκριση κόστους εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις ιδιαιτερότητες του έργου. Το υλικό OPGW και οι διαδικασίες εγκατάστασης κοστίζουν περισσότερο, αλλά το ίδιο το καλώδιο μπορεί να είναι φθηνότερο ανά μέτρο. Το ADSS εξοικονομεί κατά την εγκατάσταση αλλά χρησιμοποιεί ακριβότερα καλώδια. Το συνολικό κόστος του έργου εξαρτάται από τα μήκη των ανοιγμάτων, την πολυπλοκότητα της πρόσβασης στον πύργο και το εάν επιτρέπονται οι διακοπές λειτουργίας.
Οικοσυστήματα Εφαρμογών: Όπου το ADSS ευδοκιμεί
Η Ασία-Ειρηνικός ηγείται της παγκόσμιας αγοράς καλωδίων ADSS με περίπου το 40% των παγκόσμιων εσόδων, που οδηγούνται από τεράστιες επενδύσεις σε ευρυζωνικές υποδομές, έργα έξυπνων πόλεων και εκσυγχρονισμό του δικτύου στην Κίνα, την Ινδία και την Ιαπωνία.
Πολλές κατηγορίες εφαρμογών οδηγούν αυτήν την υιοθέτηση:
Power Utility Communications
Οι ηλεκτρικές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας αναπτύσσουν ADSS για συστήματα SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), αναμετάδοση προστασίας και επιχειρησιακές επικοινωνίες. Η δυνατότητα εγκατάστασης κατά μήκος των υφιστάμενων διαδρόμων μεταφοράς χωρίς την κατασκευή νέας υποδομής καθιστά το ADSS οικονομικά συναρπαστικό. Η παρακολούθηση δικτύου σε πραγματικό-χρόνο, ο αυτοματοποιημένος εντοπισμός σφαλμάτων και οι εφαρμογές έξυπνου δικτύου εξαρτώνται από την αξιόπιστη συνδεσιμότητα οπτικών ινών που παρέχει το ADSS.
Backhaul τηλεπικοινωνιών
Οι πάροχοι δικτύων κινητής τηλεφωνίας χρησιμοποιούν το ADSS για να συνδέσουν πύργους κινητής τηλεφωνίας σε περιοχές όπου η υπόγεια ίνα δεν είναι πρακτική ή απαγορευτικά ακριβή. Η αγροτική ευρυζωνική επέκταση ωφελεί ιδιαίτερα, καθώς υπάρχουν ήδη πόλοι κοινής ωφελείας σε απομακρυσμένες περιοχές. Η ικανότητα των καλωδίων να διανύουν μεγάλες αποστάσεις χωρίς πρόσβαση στο μεσαίο-σημείο απλοποιεί την ανάπτυξη σε δύσκολα εδάφη.
Σιδηροδρομική Σηματοδότηση και Επικοινωνία
Τα σιδηροδρομικά συστήματα απαιτούν εξαιρετικά-αξιόπιστη επικοινωνία για σηματοδότηση, έλεγχο τρένων και υπηρεσίες επιβατών. Τα καλώδια ADSS που είναι εγκατεστημένα κατά μήκος των σιδηροδρομικών δικαιωμάτων-διαδρομής- παρέχουν αυτήν τη συνδεσιμότητα. Ωστόσο, όπως έδειξε το περιστατικό του 2018, η εγκατάσταση πρέπει να λαμβάνει υπόψη τα περιβάλλοντα τάσης και τις πιθανές ζώνες πρόσκρουσης σε περίπτωση βλάβης του καλωδίου.
Βιομηχανικά δίκτυα και Πανεπιστημιούπολη
Οι εγκαταστάσεις παραγωγής, οι πανεπιστημιουπόλεις και τα βιομηχανικά πάρκα με τη δική τους υποδομή κοινής ωφέλειας χρησιμοποιούν το ADSS για τη δημιουργία ιδιωτικών δικτύων οπτικών ινών. Τα καλώδια συνδέουν κατανεμημένες εγκαταστάσεις σε ιδιοκτησίες όπου η υπόγεια τάφρο θα διαταράξει τη λειτουργία ή θα αντιμετωπίσει ρυθμιστικά εμπόδια.
Θέματα εγκατάστασης: Δεν είναι Plug-και-Play
Μία από τις κύριες προκλήσεις στην εγκατάσταση του υλικού καλωδίων ADSS είναι η αντιμετώπιση διαφορετικών εδαφών και περιβαλλοντικών συνθηκών, με καλώδια που εγκαθίστανται συχνά σε περιοχές με δύσκολη πρόσβαση, όπως ορεινές περιοχές, δάση ή πάνω από υδάτινα σώματα.
Η σωστή τάνυση είναι κρίσιμη. Η υπερβολική τάση ενέχει τον κίνδυνο καταπόνησης ινών και υποβάθμισης του σήματος. Το πολύ λίγο επιτρέπει την υπερβολική πτώση, που ενδέχεται να παρεμποδίζει την κυκλοφορία στο έδαφος ή να παραβιάζει τις απαιτήσεις ηλεκτρικής απόστασης. Οι υπολογισμοί βύθισης πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τη συνδυασμένη φόρτωση του βάρους του καλωδίου, της πίεσης του ανέμου και της συσσώρευσης πάγου ειδικά για τη γεωγραφία της εγκατάστασης.
Η επιλογή υλικού είναι τόσο σημαντική όσο και το ίδιο το καλώδιο. Οι σφιγκτήρες τάνυσης σε αδιέξοδα-άκρα πρέπει να κατανέμουν δύναμη χωρίς να δημιουργούν σημεία συγκέντρωσης τάσεων. Οι σφιγκτήρες ανάρτησης υποστηρίζουν το βάρος του καλωδίου ενώ επιτρέπουν τη διαμήκη κίνηση καθώς αλλάζει η θερμοκρασία. Τα εξαρτήματα δεν πρέπει να στερεώνονται απευθείας στο καλώδιο, αλλά πάνω από ενισχυτικές ράβδους για την προστασία του καλωδίου από ηλεκτρική και μηχανική βλάβη.
Αντικραδασμικοί αποσβεστήρες μπορεί να είναι απαραίτητοι σε μεγαλύτερα ανοίγματα. Η αιολική δόνηση που προκαλείται από τον άνεμο-μπορεί να είναι ένας παράγοντας για μεγαλύτερα ανοίγματα, καθώς τα καλώδια ADSS έχουν μικρό βάρος, σχετικά υψηλή τάση και μικρή απόσβεση-. Αυτοί οι αποσβεστήρες, τοποθετημένοι κοντά σε σημεία στήριξης, αποτρέπουν την ταλάντωση που θα κούραζε το καλώδιο με την πάροδο του χρόνου.
Το πλαίσιο της αγοράς: Γιατί η υιοθέτηση ADSS συνεχίζει να αυξάνεται
Πολλαπλές δυνάμεις της αγοράς οδηγούν την επέκταση του καλωδίου ADSS παγκοσμίως:
Δημιουργία υποδομής 5G
Τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας πέμπτης-γενιάς απαιτούν πυκνότερη συνδεσιμότητα οπτικών ινών από τις προηγούμενες γενιές. Οι μικρές κυψέλες, τα κατανεμημένα συστήματα κεραιών και οι τεράστιες εγκαταστάσεις MIMO χρειάζονται όλα backhaul οπτικών ινών. Το ADSS επιτρέπει την ταχεία ανάπτυξη κατά μήκος της υπάρχουσας υποδομής κοινής ωφέλειας, επιταχύνοντας τα χρονοδιαγράμματα διάθεσης του 5G.
Εκσυγχρονισμός Έξυπνου Δικτύου
Η επέκταση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και η ανάπτυξη τεχνολογιών έξυπνων δικτύων συμβάλλουν στην αύξηση της ζήτησης για καλώδια ADSS, καθώς οι σύγχρονες επιχειρήσεις ηλεκτρισμού απαιτούν αποτελεσματικά δίκτυα επικοινωνίας για την παρακολούθηση και τον έλεγχο της διανομής ενέργειας με ελάχιστο κόστος συντήρησης και λειτουργίας.
Οι κατανεμημένοι ενεργειακοί πόροι, η προηγμένη υποδομή μέτρησης και ο αυτοματισμός δικτύου εξαρτώνται από ισχυρές επικοινωνίες. Το ADSS παρέχει αυτή τη συνδεσιμότητα αξιοποιώντας παράλληλα τις υπάρχουσες επενδύσεις υποδομής μεταφοράς.
Ανάπτυξη υποδομών αναδυόμενων αγορών
Η Ασία-Ειρηνικός αναμένεται να διατηρήσει ένα ισχυρό CAGR 10,1% έως το 2033, λόγω της συνεχιζόμενης αστικοποίησης, της εκβιομηχάνισης και των προγραμμάτων ψηφιοποίησης{2}}που καθοδηγούνται από την κυβέρνηση, με ταχεία επέκταση των δικτύων τηλεπικοινωνιών και ηλεκτρισμού στη Νοτιοανατολική Ασία και τη Νότια Κορέα.
Τα κράτη που δημιουργούν βασική τηλεπικοινωνιακή υποδομή βρίσκουν το ADSS ελκυστικό επειδή δεν απαιτεί ξεχωριστά κατασκευαστικά έργα. Η ανάπτυξη ινών είναι παράλληλη με την επέκταση της γραμμής ισχύος, μειώνοντας τόσο τα χρονικά πλαίσια όσο και το κόστος.
Συχνές Ερωτήσεις
Τι σημαίνει το "διηλεκτρικό" μέρος του ADSS;
Τα διηλεκτρικά υλικά είναι ηλεκτρικοί μονωτές-δεν μεταφέρουν ηλεκτρισμό. Στα καλώδια ADSS, αυτό σημαίνει μηδενική περιεκτικότητα σε μέταλλα: χωρίς χαλκό, χωρίς αλουμίνιο, χωρίς χάλυβα. Η αντοχή προέρχεται από ίνες αραμιδίου ή πλαστικό-ενισχυμένο με υαλοβάμβακα, τα οποία δεν είναι αγώγιμα. Αυτή η ιδιότητα επιτρέπει στα καλώδια ADSS να κρέμονται με ασφάλεια κοντά σε καλώδια ρεύματος υψηλής-τάσης χωρίς να απαιτείται γείωση ή να δημιουργούν ηλεκτρικούς κινδύνους.
Μπορούν να εγκατασταθούν καλώδια ADSS σε ηλεκτροφόρα καλώδια;
Ναι, ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα του καλωδίου ADSS είναι η δυνατότητα εγκατάστασης ζωντανής-γραμμής. Επειδή το καλώδιο δεν περιέχει μεταλλικά στοιχεία, τα συνεργεία εγκατάστασης μπορούν να εργαστούν σε κατασκευές με ενέργεια χρησιμοποιώντας τυπικές πρακτικές χρησιμότητας. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για δαπανηρές διακοπές ρεύματος και απλοποιεί τον προγραμματισμό έργων, ιδιαίτερα σε κρίσιμες γραμμές μεταφοράς όπου οι διακοπές επηρεάζουν μεγάλες βάσεις πελατών.
Πόσο διαρκούν συνήθως τα καλώδια ADSS;
Όταν είναι κατάλληλα σχεδιασμένα για το περιβάλλον τάσης και τις συνθήκες μηχανικής φόρτωσης, τα καλώδια ADSS μπορούν να παρέχουν 25-40 χρόνια ζωής. Τα στοιχεία αντοχής αραμιδίου αντιστέκονται στην υποβάθμιση της υπεριώδους ακτινοβολίας όταν προστατεύονται από κατάλληλα υλικά χιτώνων. Οι κύριοι παράγοντες μακροζωίας είναι η ποιότητα του μπουφάν (ιδιαίτερα η απόδοση κατά της παρακολούθησης σε υψηλότερες τάσεις), η ποιότητα εγκατάστασης (αποφυγή υπερβολικής κάμψης και διασφάλιση της σωστής πτώσης) και περιβαλλοντικοί παράγοντες (φόρτωση πάγου, βιομηχανική ρύπανση, έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία).
Γιατί ορισμένα καλώδια ADSS αποτυγχάνουν λόγω ηλεκτρικών προβλημάτων εάν δεν είναι-μεταλλικά;
Το ίδιο το καλώδιο δεν μεταφέρει ηλεκτρισμό, αλλά η επιφάνειά του μπορεί να εμπλακεί σε ηλεκτρικά φαινόμενα. Όταν η υγρασία στο καλώδιο δημιουργεί ένα αγώγιμο στρώμα και αυτή η υγρασία κατανέμεται άνισα (δημιουργώντας ξηρές ζώνες), οι διαφορές τάσης σε αυτές τις ξηρές ζώνες μπορεί να προκαλέσουν δημιουργία τόξου. Αυτό το τόξο διαβρώνει το υλικό του σακακιού μέσω της παρακολούθησης και της ενανθράκωσης. Με την πάροδο του χρόνου, το επαναλαμβανόμενο τόξο υποβαθμίζει το χιτώνιο αρκετά ώστε να θέτει σε κίνδυνο τη δομική ακεραιότητα του καλωδίου. Αυτό το πρόβλημα είναι πιο σοβαρό πάνω από 220 kV και σε υγρά ή μολυσμένα περιβάλλοντα.
Η έννοια του καλωδίου ADSS εκτείνεται πέρα από το ακρωνύμιό του για να αντιπροσωπεύει μια συγκεκριμένη μηχανική λύση για την ανάπτυξη οπτικών ινών κατά μήκος της ηλεκτρικής υποδομής-μια λύση που λειτουργεί άψογα στα σωστά περιβάλλοντα τάσης και εφαρμογές, αλλά απαιτεί προσεκτική μηχανική εξέταση καθώς αυξάνονται οι τάσεις. Η κατανόηση της πλήρους έννοιας του καλωδίου ADSS επιτρέπει στους σχεδιαστές τηλεπικοινωνιών και υπηρεσιών κοινής ωφέλειας να αναπτύξουν αποτελεσματικά την οπτική ίνα, αποφεύγοντας παράλληλα λειτουργικές βλάβες που μπορεί να προκύψουν από εσφαλμένη εφαρμογή.
Πηγές δεδομένων:
en.wikipedia.org/wiki/All-dielectric_self-supporting_cable
globalgrowthinsights.com/market-reports/adss-cables-market
dataintelo.com/report/all-διηλεκτρική-αυτοϋποστήριξη-καλωδιακή-αγορά
kvcable.com (Τεχνική τεκμηρίωση του καλωδίου ZMS)
commscope.com/blog/2018/adss-vs-lashed-fiber