Conoscenza

I cavi aerei sono conduttori-per impieghi gravosi, per esterni-progettati per l'installazione aerea tra pali, torri ed edifici. Sono ampiamente applicati nelle telecomunicazioni, nelle reti in fibra ottica e nei sistemi di distribuzione dell'energia elettrica, supportando tensioni fino a 69000 volt. Realizzati con rivestimenti esterni resistenti ai raggi UV-e alle intemperie, questi cavi sono progettati per resistere a condizioni ambientali difficili. Molti modelli incorporano anche-fili messaggeri in acciaio incorporati per una maggiore resistenza meccanica e prestazioni affidabili contro vento, ghiaccio e altre sollecitazioni esterne.

Detto questo, il "cavo aereo" copre in realtà due diverse famiglie di prodotti che spesso vengono raggruppate insieme.Cavo in fibra ottica aereatrasmette dati utilizzando segnali luminosi e si presenta attraverso reti di telecomunicazioni, accesso a banda larga e backhaul 5G. I cavi elettrici aerei trasportano corrente elettrica per le linee di trasmissione e distribuzione. I materiali, le strutture e la logica di selezione per queste due famiglie sono diversi, quindi questa guida li tratta entrambi.

Tipi di cavi aerei e come scegliere

Cavi aerei autoportanti-(ADSS e Figura 8)

Cavo ADSS (tutto-dielettrico auto-supportante).

Cavo ADSSnon contiene metalli. I suoi elementi di forza sono la fibra aramidica, senza acciaio, senza alluminio e nulla conduttivo in nessun punto della struttura. Questa costruzione interamente-dielettrica è esattamente il motivo per cui ADSS è l'unicofibra aereatipo di cavo adatto all'installazione accanto a linee di trasmissione di energia ad alta-tensione, dove la tensione indotta, i fulmini e le interferenze elettromagnetiche rappresentano preoccupazioni costanti.

Poiché ADSS si sostiene tra i poli, non è necessario un cavo messaggero separato. L'ADSS standard gestisce campate da 700 a 1.000 metri a seconda del peso del cavo, della zona del vento e del carico di ghiaccio, il che lo rende l'impostazione predefinita per le costruzioni di banda larga rurale, progetti in fibra di corridoi di servizio e qualsiasi percorso parallelo alle linee HV esistenti. Il costo è il principale compromesso-: il rinforzo in aramide determina il prezzo al-metro rispetto al cavo ancorato. Anche i percorsi vicino ai conduttori ad alta tensione necessitano di una guaina AT (anti-tracking) anziché di una guaina PE standard per prevenire danni da arco elettrico.

Figura-8 Cavo

Il nome deriva dalla forma della sezione trasversale-. Un filo messaggero in acciaio è collegato direttamente al corpo del cavo, formando un profilo a forma di figura-otto. Con il messenger integrato, non è necessario installare alcun supporto separato, il che riduce i costi dell'hardware e accelera l'implementazione. I modelli comuni includono GYTC8S e GYXTC8Y.

La capacità di campata è inferiore a quella di ADSS, generalmente da 100 a 200 metri. Questa portata corrisponde alla tipica spaziatura tra i poli urbani, quindi il cavo Figura-8 si adatta bene alle reti di telecomunicazioni cittadine, mentre l'ultimo miglio FTTH scende come uncavo di derivazione aerea, costruzioni di campus e percorsi di distribuzione suburbana. Il messaggero in acciaio integrato esclude i percorsi vicino alle linee elettriche ad alta-tensione a causa delle interferenze elettromagnetiche e del rischio di fulmini.

In breve: se il tuo percorso corre vicino a un'infrastruttura di trasmissione di energia o se le campate superano i 200 metri senza alcuna linea di trasmissione esistente, scegli ADSS. Se la distanza tra i poli è breve, è necessaria velocità e il percorso è privo di linee ad alta tensione, Figura-8 consente di svolgere il lavoro a un costo inferiore.

Catenaria-Cavi aerei supportati (cavo legato)

Strand-e-lash è l'approccio tradizionale. Poi viene teso prima un filo messaggero d'acciaio tra i paliancoraggio del cavo in fibra otticaa quel trefolo viene effettuato con filo di ancoraggio-di piccolo calibro utilizzando una macchina frustacavi. I cavi in ​​fibra utilizzati qui sono del tipo a tubo sciolto-standard per esterni. Il filo messaggero gestisce tutto il carico meccanico; il cavo deve solo sopravvivere alle condizioni ambientali.

Il punto in cui il cavo legato risalta davvero è l'espandibilità. È possibile aggiungere più cavi allo stesso cavo messengersovrapposizioneman mano che la domanda di capacità cresce, senza toccare l'hardware del polo. Gli operatori di telecomunicazioni e gli operatori CATV che pianificano aggiornamenti incrementali tendono a favorire questocablaggio aereoapproccio per questo motivo. È anche il percorso più economico quando il filo utilizzabile è già sui pali.

Lo svantaggio è il lavoro. Due operazioni separate (installazione di trefoli e fissaggio di cavi) significano più ore di lavoro dell'equipaggio rispetto a un'installazione auto-portante. Ogni componente metallico necessita di collegamento e messa a terra su ciascun polo per la protezione da fulmini e correnti di guasto. Il cavo ancorato ha senso quando il filo di messaggero esistente è già in posizione, quando si prevede di aggiungere altri cavi in ​​un secondo momento o quando il percorso segue linee CATV o pali di telecomunicazione stabiliti.

Cavi elettrici aerei: tipi di conduttori a confronto

Sul lato alimentazione, i cavi aerei sono generalmente conduttori nudi (non isolati). L'aria fornisce l'isolamento. La vera decisione ingegneristica si riduce al bilanciamento di conduttività, resistenza meccanica, peso e costo per il percorso specifico.

AAC (All Aluminium Conductor) è alluminio puro intrecciato con purezza minima del 99,7%. Offre la più alta conduttività e la migliore resistenza alla corrosione di qualsiasi comune conduttore aereo, ma ha la resistenza alla trazione più bassa. Ciò limita l'AAC alla distribuzione urbana-di breve durata e alle aree costiere dove l'aria salmastra corroderebbe le alternative rinforzate in acciaio-.

AAAC (All Aluminium Alloy Conductor) utilizza una lega di alluminio-trattata termicamente (6201-T81) invece dell'alluminio puro, che aumenta il rapporto-resistenza-peso e migliora le prestazioni di abbassamento mantenendo una buona resistenza alla corrosione. Consideratelo come il conduttore di terra di mezzo-: gestisce campate moderate (da 150 a 300 metri) senza la vulnerabilità alla corrosione di un nucleo in acciaio, motivo per cui spesso vince nei progetti di distribuzione rurale in aree costiere o con inquinamento industriale.

ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced) è il cavallo di battaglia. Strati di filo di alluminio avvolti attorno a un'anima in acciaio zincato gli conferiscono una resistenza alla trazione che nessun-conduttore interamente in alluminio può eguagliare. Per campate lunghe, carichi di ghiaccio pesanti, zone con vento forte o attraversamenti di fiumi, ACSR è solitamente il punto di partenza. Due cose da tenere d'occhio: l'anima in acciaio può corrodersi in ambienti umidi anche con la zincatura, e l'alluminio inizia a ricottura al di sopra di circa 75 gradi di funzionamento continuo.

L'ACCC (Aluminum Conductor Composite Core) sostituisce l'anima in acciaio con un composito in fibra di carbonio-vetro con un'espansione termica circa dieci volte inferiore. Combinato con fili trapezoidali di alluminio, l'ACCC trasporta circa il doppio della corrente di un ACSR delle stesse-dimensioni. Il caso d’uso principale è ricondurre le linee di trasmissione esistenti a una capacità maggiore senza ricostruire le torri. Il budget è il punto di partenza: ACCC costa da 2,5 a 3 volte il costo di ACSR.

Come installare i cavi aerei

Sondaggio pre-all'installazione

Prima di qualsiasiinstallazione del cavo aereoinizia un'indagine sul campo che copre la pianificazione del percorso (posizioni dei pali, lunghezze delle campate, punti di ancoraggio e-vicoli), l'identificazione degli ostacoli (cavi esistenti, attraversamenti stradali, requisiti di spazio libero previsti dalla normativa locale), la selezione dei punti di giunzione (preferibilmente ai pali anziché a metà-campata, con allentamento pianificato) e la valutazione dell'accesso dei veicoli lungo la linea dei pali per determinare il metodo di posizionamento praticabile.

Metodo con bobina stazionaria (Indietro-Tiro)

L'avvolgicavo rimane in una posizione fissa. Su ciascun palo vengono montati blocchi temporanei del cavo, viene fatta passare una linea di tiro e il cavo viene tirato in posizione tramite un argano o un veicolo trainante. La tensione è costantemente monitorata con un dinamometro e non deve superare il MRCL del produttore. Una volta raggiunta la posizione finale, il cavo viene teso in modo da raggiungere l'abbassamento e terminato ai poli- del vicolo cieco. Per le installazioni ancorate, il cavo viene poi ancorato al trefolo e i blocchi temporanei vengono rimossi.

Particolarmente adatto per percorsi in cui il cavo deve passare sopra impianti aerei esistenti o ostacoli. Richiede più manodopera di installazione rispetto allo spostamento della bobina a causa dell'installazione e della rimozione del blocco.

Metodo con rullo mobile (guida-spegnimento)

L'avvolgicavo è montato su un rimorchio o su un camion per linea aerea. Il veicolo procede lungo la linea dei pali svolgendo il cavo mentre un tecnico nella benna aerea lo guida fino al trefolo e lo fa passare attraverso la legatrice. La frusta avvolge il filo di ancoraggio attorno al cavo e al trefolo in un unico passaggio continuo. Non utilizzare il freno della bobina. Ad ogni palo il tecnico trasferisce la cinghiatrice alla campata successiva.

Un'operazione in un-passaggio, notevolmente più veloce rispetto a quella con bobina stazionaria. Richiede percorsi diritti e aperti con un buon accesso ai veicoli. Non adatto a percorsi con curve strette o accesso stradale limitato.

Installazione del cavo autoportante-

Perinstallazione di fibra aereautilizzando ADSS, l'incordatura a tensione è il metodo standard. Il cavo viene tirato con tensione controllata attraverso blocchi di scorrimento (pulegge) su ciascun polo, quindi bloccato con un vicolo cieco e hardware di sospensione abbinati al diametro specifico del cavo e alla tensione nominale. Il dimensionamento dell'hardware è fondamentale; i morsetti non corrispondenti concentrano lo stress sulla giacca e causano cedimenti prematuri nei punti di attacco.

Installazione di cavi in ​​fibra aereaper la Figura-8 è più semplice. Il cavo viene bloccato dal lobo messaggero integrato nella sospensione standard e nell'hardware del vicolo cieco su ciascun polo, quindi tensionato fino all'abbassamento corretto. Non è richiesta alcuna ancoraggio. È necessario rispettare il raggio minimo di curvatura nei punti di attacco per proteggere l'unità fibra.

Giunzione e post-installazione

Le chiusure di giunzione (a cupola o in linea) devono essere classificate per l'esposizione aerea esterna e montate su trefolo, cavo o palo. I circuiti di servizio sono fissati in ogni punto di giunzione con accessori per racchette da neve. Gli anelli di gocciolamento si formano in ogni recinzione o punto di ingresso dell'edificio.

Tutti i componenti metallici (trefolo messaggero, filo di ancoraggio, elementi metallici del cavo) richiedono collegamento e messa a terra su ciascun polo. I cavi dielettrici come ADSS non richiedono la messa a terra.

L'ispezione post-installazione comprende il controllo visivo di eventuali attorcigliamenti o danni, la verifica del sigillo di chiusura, la conferma del circuito di gocciolamento, la conformità dell'altezza libera e i test OTDR end-to{2}}end per verificare la continuità della fibra.

Cavo aereo vs cavo sotterraneo

Quasi ogni progetto di rete o elettrodotto alla fine raggiunge questo punto decisionale. La risposta dipende dall'ambiente specifico, dal budget e dal modo in cui si valutano i costi a breve-termine rispetto all'affidabilità-a lungo termine.

Quando l'aereo è la scelta migliore: budget limitati e tempistiche aggressive; banda larga rurale con linee polari esistenti; rotte in cui prevedi di aggiungere capacità nel tempo; aree in cui roccia, permafrost o densi sistemi radicali rendono impraticabile lo scavo.

Quandocavo sotterraneoè la scelta migliore: regioni con frequenti tempeste di ghiaccio, uragani o forti venti; aree residenziali urbane dove i permessi favoriscono le infrastrutture interrate; strutture critiche (ospedali, data center) in cui il tempo di attività massimo non è-negoziabile; corridoi dovecavo in fibra ottica aereoo altri cavi aerei subirebbero ripetuti danni fisici.