Conoscenza

Le reti elettriche si stanno espandendo, così come la loro necessità di infrastrutture di comunicazione dedicate. Con l'aumento della domanda di elettricità - spinto dai data center, dall'integrazione delle energie rinnovabili, dai veicoli elettrici e dall'elettrificazione industriale, - le utility si trovano ad affrontare una sfida parallela: costruire percorsi in fibra ottica affidabili lungo i corridoi elettrici per supportare il monitoraggio della rete, la segnalazione di protezione, l'automazione e la trasmissione di dati a lunga- distanza.

Cavo in fibra ottica ADSS (tutto-dielettrico auto-portante).è una delle soluzioni principali per l'implementazione della fibra lungo le linee elettriche aeree esistenti senza richiedere un cavo metallico. Questo articolo spiega quando il cavo ADSS è la scelta giusta per i percorsi dei servizi energetici, come si confronta con OPGW e la fibra sotterranea e cosa devono prepararsi gli acquirenti prima di richiedere un preventivo.

Sommario

• Perché l’espansione della rete elettrica ora richiede un’infrastruttura in fibra
• Cavo ADSS per linee elettriche: quando è la scelta giusta?
• ADSS vs OPGW vs Fibra sotterranea: come scegliere
• Fattori chiave di progettazione per cavi ADSS su percorsi di servizio
• Quando è necessaria la guaina AT per il cavo ADSS?
• Elenco di controllo per i preventivi via cavo ADSS per gli acquirenti
• Domande frequenti
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Perché l’espansione della rete elettrica ora richiede un’infrastruttura in fibra

La modernizzazione della rete non si limita più all’aggiunta di capacità di generazione o al potenziamento delle linee di trasmissione. I servizi pubblici devono ora implementare reti di comunicazione che supportino il monitoraggio in tempo reale-, il coordinamento dei relè di protezione, i sistemi SCADA, il rilevamento dei guasti e la gestione distribuita delle risorse energetiche tra sottostazioni, alimentatori e centri di controllo.

La portata di questo cambiamento è significativa. Lo dice l'Agenzia internazionale per l'energiaElettricità 2026Secondo il rapporto, si prevede che la domanda globale di elettricità crescerà a un tasso medio annuo del 3,6% fino al 2030, con i soli data center che si prevede rappresenteranno quasi la metà della crescita della domanda statunitense in quel periodo. Questa crescita del carico - combinata con l'integrazione di energia solare, eolica, accumulo di batterie e generazione distribuita - crea una complessità operativa che i vecchi sistemi di comunicazione non erano progettati per gestire.

Il cavo in fibra ottica è particolarmente adatto per le comunicazioni dei servizi pubblici perché offre un'elevata larghezza di banda, bassa latenza e immunità alle interferenze elettromagnetiche provenienti dai conduttori di alimentazione adiacenti. La domanda per molte utility non è se hanno bisogno della fibra lungo i loro corridoi elettrici, ma quale tipo di cavo e metodo di installazione si adattano a ciascun percorso.

Cavo ADSS per linee elettriche: quando è la scelta giusta?

ADSS sta per tutti i-dielettrici auto-portanti. Il cavo non contiene elementi metallici - nessun filo di terra, nessun messaggero in acciaio, nessuna armatura conduttiva. È sospeso tra pali o torri sotto la propria tensione, supportato da elementi di rinforzo in filato aramidico e da una robusta guaina esterna. Questo design rende il cavo ADSS elettricamente trasparente ai conduttori di potenza, il che rappresenta un vantaggio significativo per l'installazione su o vicino a linee elettriche sotto tensione.

Il cavo ADSS è in genere particolarmente adatto nei seguenti scenari:

• Percorsi di distribuzione e sub-trasmissione (in genere inferiori a 110 kV) dove sono disponibili linee polari esistenti
• Corridoi elettrici rurali in cui lo scavo per la fibra sotterranea sarebbe proibitivamente costoso o lento
• Collegamenti di comunicazione da sottostazione-a-sottostazione utilizzando il diritto di precedenza sopraelevato esistente--
• Reti di monitoraggio delle reti intelligenti che necessitano di fibra lungo alimentatori a media-tensione
• Percorsi combinati di servizi pubblici e di backhaul a banda larga in aree remote

L'ADSS è meno adatto quando il percorso coinvolge linee ad altissima tensione (superiore a 150-220 kV a seconda del livello di inquinamento) senza un'adeguata protezione della guaina, o quando il percorso non dispone di infrastrutture polari esistenti ed è facilmente disponibile un condotto sotterraneo. Prima di scegliere ADSS, gli acquirenti devono verificare se il percorso utilizza pali di distribuzione, torri di trasmissione o corridoi misti - e come si presenta l'ambiente di tensione nel punto di attacco pianificato.

Per una visione più ampia dicavo in fibra ottica per antennaopzioni oltre ADSS, compresi i modelli a figura 8 e sferzati, la categoria dei cavi aerei di Hengtong copre i principali tipi strutturali.

ADSS vs OPGW vs Fibra sotterranea: come scegliere

La pianificazione del percorso in fibra ottica spesso comporta il confronto di tre metodi di implementazione principali. Ciascuno ha punti di forza distinti e molti progetti di comunicazione su rete utilizzano più di un tipo su diversi segmenti di percorso.

Un quadro decisionale comune: se il percorso è una linea di trasmissione ad alta-tensione e l'azienda prevede di sostituire il cavo di terra esistente, OPGW è spesso la scelta più conveniente-perché combina la protezione contro i fulmini con la fibra in un unico cavo. Se il percorso è un corridoio di distribuzione o sub-trasmissione con pali esistenti, ADSS consente di aggiungere la fibra senza interruzione di corrente e senza sostituire alcun conduttore esistente. Se il percorso attraversa aree urbane con condotta disponibile,cavo in fibra ottica sotterraneopotrebbero offrire una migliore protezione fisica a lungo-termine.

In pratica, un progetto di comunicazione su rete unica può utilizzare OPGW sui segmenti di trasmissione, ADSS sui segmenti di distribuzione e cavi condotti attraverso sezioni urbane. La scelta dovrebbe essere fatta segmento per segmento in base a tensione, disponibilità dei poli, diritto di precedenza, accesso alla costruzione e requisiti di manutenzione.

Fattori chiave di progettazione per cavi ADSS su percorsi di servizio

Selezionare il cavo ADSS solo in base al numero di fibre è un errore comune nell'approvvigionamento. Il cavo deve essere progettato per il percorso specifico e due percorsi con lo stesso numero di fibre possono richiedere strutture di cavi molto diverse. I seguenti fattori guidano la progettazione.

Lunghezza della campata e carico meccanico

La lunghezza della campata è la variabile più importante nella progettazione dei cavi ADSS. Il cavo deve sostenere il proprio peso più il carico del vento, il carico del ghiaccio e la tensione di installazione su ciascuna campata senza superare i limiti di abbassamento consentito o di scorrimento a lungo termine. Una campata di 100 metri su terreno pianeggiante tra i pali di distribuzione e una campata di 500 metri che attraversa una valle fluviale richiedono progettazioni di elementi di resistenza, diametri di cavi e valori nominali dell'hardware fondamentalmente diversi.

Gli acquirenti devono fornire la campata media, la campata massima ed eventuali campate speciali (fiume, autostrada, valle) prima di richiedere un preventivo. Se la campata massima non viene confermata, il fornitore può quotare una struttura che non può soddisfare i requisiti effettivi di tensione o abbassamento - con conseguente ri-specifica e ritardo del progetto.

Conteggio delle fibre e capacità futura

Il numero di fibre comuni per i cavi ADSS di pubblica utilità varia da 12 a 144 fibre, con conteggi più elevati disponibili per i percorsi della dorsale. Il conteggio corretto dovrebbe considerare l’attuale domanda di comunicazione più la capacità di riserva per futuri sensori di reti intelligenti, aggiornamenti delle sottostazioni, monitoraggio dell’energia distribuita o condivisione della banda larga. Per i percorsi di servizi pubblici a lunga-distanza, la fibra monomodale G.652D-è la scelta standard. Fibre insensibili alla piegatura-come G.657A1 o G.657A2 possono essere specificate per percorsi con flessioni più strette nei punti di attacco dell'hardware.

Materiale della giacca

I cavi ADSS standard utilizzano guaine esterne in PE (polietilene) o HDPE, adeguate per la maggior parte dei percorsi aerei di distribuzione-tensione. In ambienti con campo elettrico più elevato, è necessaria una guaina AT (anti-tracking) - di cui si parlerà in dettaglio nella sezione successiva. La scelta della giacca dovrebbe considerare anche l’esposizione ai raggi UV, l’inquinamento, l’escursione termica e le condizioni ambientali locali.

Hardware di installazione

Le prestazioni del cavo ADSS dipendono tanto dall'hardware quanto dal cavo stesso. I morsetti di sospensione sostengono il cavo sui poli intermedi, i morsetti di tensione (-vicolo cieco) ancorano il cavo ai poli terminali e angolari, mentre gli smorzatori di vibrazioni riducono l'affaticamento dovuto alle vibrazioni eoliche su lunghi tratti. Chiusure di giunzione,-morsetti per conduttori e staffe per palo completano l'installazione. Tutto l'hardware deve essere adeguato al diametro del cavo, alla lunghezza della campata e alla tensione di installazione. - L'hardware non corrispondente è una causa comune di danni prematuri al cavo.

Test e accettazione

Per i cavi ADSS-di livello pratico, gli acquirenti devono specificare i requisiti di test in linea con gli standard riconosciuti. La serie IEC 60794 definisce metodi di prova per cavi in ​​fibra ottica, che coprono proprietà meccaniche (resistenza alla trazione, resistenza allo schiacciamento, impatto), proprietà ambientali (cicli di temperatura, penetrazione dell'acqua, invecchiamento UV) e prestazioni ottiche (attenuazione, larghezza di banda). I requisiti di test dovrebbero essere confermati durante la fase di preventivo, non dopo la produzione.

Hengtong fornisce informazioni dettagliate sutest su cavi in ​​fibra otticaprocedure e verifica della qualità per progetti di cavi di comunicazione.

Quando è necessaria la guaina AT per il cavo ADSS?

Una delle domande tecniche più frequenti nell'approvvigionamento di cavi ADSS è se il cavo necessita di una guaina AT (anti-tracking). La risposta dipende dal campo elettrico ambientale nel punto di attacco del cavo - e non solo dalla tensione nominale della linea elettrica.

Quando il cavo ADSS è installato vicino a conduttori ad alta-tensione, l'accoppiamento capacitivo tra le linee elettriche e la superficie del cavo può indurre un gradiente di tensione lungo il cavo. In condizioni umide o inquinate, l'umidità sulla superficie del cavo crea una pellicola conduttiva. Poiché parti di questa pellicola si asciugano in modo non uniforme, si formano "bande secche" nel punto in cui si concentra la caduta di tensione, provocando archi elettrici localizzati. Nel corso del tempo, questo arco a banda secca-degrada la guaina del cavo, esponendo infine l'elemento di rinforzo e causando la rottura del cavo. La ricerca pubblicata in IEEE Transactions on Power Delivery e IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation ha ampiamente documentato questo meccanismo.

I materiali della guaina AT contengono additivi che resistono al degrado superficiale causato da queste scariche. Come linea guida generale:

• Per linee inferiori a 35 kV è solitamente sufficiente la guaina standard in PE o HDPE
• Per percorsi tra 35 kV e 110 kV, la necessità di guaina AT dipende dal livello di inquinamento, dall'umidità, dalla posizione di fissaggio del cavo e dalla configurazione della campata
• Per percorsi superiori a 110 kV è fortemente consigliata la guaina AT e occorre prestare particolare attenzione al posizionamento dei cavi rispetto ai conduttori di fase

Il livello di inquinamento conta tanto quanto la tensione. Una linea da 66 kV in un ambiente pulito e asciutto potrebbe non richiedere una guaina AT, mentre una linea da 33 kV in un'area costiera o industriale con forte inquinamento potrebbe farlo. Gli acquirenti devono fornire il livello di tensione, la classificazione dell'inquinamento (se disponibile) e la posizione del punto di attacco quando richiedono un preventivo in modo che il fornitore possa consigliare la guaina appropriata.

Pianificazione dell'approvvigionamento di cavi ADSS per progetti di rete

Nei progetti di comunicazione di rete, l'approvvigionamento dei cavi viene talvolta trattato come un'attività di acquisto in fase avanzata-. Questo approccio crea rischi. La progettazione del cavo ADSS dipende da fattori meccanici, ambientali ed elettrici specifici del percorso-che richiedono tempo per essere confermati. Se i dati relativi al campo, l'ambiente di tensione o i requisiti della guaina cambiano dopo l'effettuazione dell'ordine, il risultato sarà una ri-specifica, ritardi di produzione e potenziali aumenti dei costi.

La pianificazione anticipata dei cavi aiuta acquirenti e ingegneri a confermare se ADSS, OPGW, cavi in ​​condotta o cavi interrati diretti sono la soluzione giusta per ciascun segmento di percorso prima di impegnarsi nell'approvvigionamento. Inoltre, consente di verificare se cavo e hardware possono essere quotati insieme, se le lunghezze delle bobine corrispondono al piano di costruzione e se il cavo può soddisfare gli standard di test richiesti.

Per i progetti che necessitano di valutare-opzioni di cavi ADSS specifici per il percorso, visita Hengtong'sCavo in fibra ottica ADSSpagina ocontattare il team di ingegnericon la durata, il numero di fibre e i dettagli del percorso.