知識

電力網は拡大しており、専用の通信インフラストラクチャの必要性も高まっています。データセンター、再生可能エネルギーの統合、電気自動車、産業用電化によって電力需要が増加する-中、電力会社は並行して課題に直面しています。それは、送電網の監視、保護信号、自動化、長距離データ伝送をサポートするため、電力回廊に沿って信頼性の高い光ファイバー経路を構築することです。-

ADSS（全誘電体自立型-）光ファイバー ケーブルは、金属メッセンジャー ワイヤを必要とせずに、既存の架空送電線に沿ってファイバを導入するための主要なソリューションの 1 つです。この記事では、電力事業ルートに ADSS ケーブルが適切な選択となる場合、OPGW や地中光ファイバーとの比較、見積もりを依頼する前に購入者が準備すべきことについて説明します。

目次

• 電力網の拡張にファイバーインフラストラクチャが必要な理由
• 電力線用の ADSS ケーブル: いつが正しい選択ですか?
• ADSS、OPGW、地中ファイバー: 選択方法
• 公共ルートの ADSS ケーブルの主な設計要素
• ADSS ケーブルに AT シースが必要になるのはどのような場合ですか?
• 購入者向けの ADSS ケーブル見積もりチェックリスト
• よくある質問
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電力網の拡張にファイバーインフラストラクチャが必要な理由

送電網の近代化は、もはや発電容量の追加や送電線のアップグレードに限定されません。電力会社は現在、リアルタイム監視、保護リレー調整、SCADA システム、障害検出、変電所、フィーダ、コントロール センターにわたる分散型エネルギー リソース管理をサポートする通信ネットワークを導入する必要があります。-

この変化の規模は重大です。国際エネルギー機関によると電気2026レポートによると、世界の電力需要は 2030 年まで年平均 3.6% で増加すると予測されており、データセンターだけでその期間の米国の需要増加の半分近くを占めると予想されています。この負荷の増大 - と太陽光、風力、蓄電池、分散型発電の統合 - は、古い通信システムでは設計されていなかった運用の複雑さを生み出します。

光ファイバー ケーブルは、高帯域幅、低遅延、および隣接する電力導体からの電磁干渉に対する耐性を備えているため、公共通信に最適です。多くの電力会社にとっての問題は、電力回廊に沿ってファイバーが必要かどうかではなく、どのケーブルの種類と導入方法が各ルートに適しているかということです。

電力線用の ADSS ケーブル: いつが正しい選択ですか?

ADSS は、All{0}}Dielectric Self-Supporting- の略です。ケーブルには金属元素は含まれていません。-、アース線、鋼製メッセンジャー、導電性外装は含まれていません。アラミド糸の強度部材と丈夫な外側シースによって支えられ、それ自体の張力でポールまたはタワーの間に吊り下げられます。この設計により、ADSS ケーブルは電力導体に対して電気的に透明になり、通電された電力線上またはその近くに設置する場合に大きな利点となります。

ADSS ケーブルは通常、次のシナリオに最適です。

• 既存の電柱線が利用可能な配電および準送電ルート（通常は 110 kV 未満）-
• 地方の電力回廊では、地下ファイバーの掘削に法外な費用がかかるか時間がかかる
• 既存のオーバーヘッドを直接使用して変電所-から-への通信リンク-}-
• 中電圧フィーダに沿ったファイバーを必要とするスマート グリッド監視ネットワーク{0}}
• 遠隔地におけるユーティリティとブロードバンドのバックホール ルートを組み合わせた

ADSS は、ルートに適切なシース保護のない非常に高圧の送電線 (汚染レベルに応じて 150 ～ 220 kV 以上) が含まれる場合、またはルートに既存の電柱インフラがなく、地下ダクトがすぐに利用できる場合には、あまり適しません。 ADSS を選択する前に、購入者はまず、そのルートで配電柱、送電塔、混合通路 - が使用されているかどうか、および計画された接続ポイントでの電圧環境がどのようになっているかを確認する必要があります。

より広い視野で見るために空中光ファイバーケーブル8 の字やラッシュ設計など、ADSS を超えるオプションもあり、Hengtong の架空ケーブル カテゴリは主要な構造タイプをカバーしています。

ADSS、OPGW、地中ファイバー: 選択方法

公共光ファイバーのルート計画では、多くの場合、3 つの主要な導入方法を比較する必要があります。それぞれに明確な長所があり、多くのグリッド通信プロジェクトでは、異なるルート セグメントにわたって複数のタイプを使用しています。

一般的な意思決定の枠組み: ルートが高電圧送電線であり、電力会社が既存のアース線を置き換えることを計画している場合、OPGW は 1 本のケーブルで避雷とファイバを組み合わせているため、多くの場合、最もコスト効率の高い選択肢になります。-ルートが既存の電柱を備えた配電または副伝送回廊である場合、ADSS を使用すると、停電や既存の導体を交換することなくファイバを追加できます。ダクトが利用可能な都市部を通過するルートの場合、地中光ファイバーケーブル長期的な物理的保護が向上する可能性があります。-

実際には、単一のグリッド通信プロジェクトでは、伝送セグメントで OPGW、配電セグメントで ADSS、および都市部を通るダクト ケーブルを使用する場合があります。選択は、電圧、電柱の利用可能性、用地、建設アクセス、メンテナンス要件に基づいてセグメントごとに行う必要があります。--

公共ルートの ADSS ケーブルの主な設計要素

ADSS ケーブルをファイバー数だけで選択するのは、よくある調達ミスです。ケーブルは特定のルートに合わせて設計する必要があり、同じファイバー数の 2 つのルートには、非常に異なるケーブル構造が必要になる場合があります。次の要素が設計を推進します。

スパン長さと機械的負荷

スパン長は、ADSS ケーブル設計において最も重要な変数です。ケーブルは、許容たるみや長期クリープ制限を超えることなく、各スパンにわたる自重に風荷重、氷荷重、設置張力を加えた荷重に耐える必要があります。-配電柱間の平坦な地形の 100 メートルのスパンと、川の谷を横切る 500 メートルのスパンでは、根本的に異なる強度部材の設計、ケーブル直径、ハードウェア定格が必要です。

購入者は、見積もりを依頼する前に、平均スパン、最大スパン、および特別な横断スパン (川、高速道路、渓谷) を提供する必要があります。最大スパンが確認されていない場合、サプライヤーは実際の張力やたるみの要件に適合しない構造を見積もることになる可能性があります-。これにより、仕様の再設定やプロジェクトの遅延が発生します。-。

ファイバー数と将来の容量

ユーティリティ ADSS ケーブルの一般的なファイバ数は 12 ～ 144 ファイバの範囲ですが、バックボーン ルートではさらに多くのファイバ数を使用できます。適切な数を計算するには、現在の通信需要に加えて、将来のスマート グリッド センサー、変電所のアップグレード、分散型エネルギーの監視、またはブロードバンド共有のための予備容量を考慮する必要があります。長距離公共幹線ルートの場合、G.652D シングルモード ファイバーが標準的な選択肢です。- G.657A1 や G.657A2 などの曲げに影響を受けないファイバー-は、ハードウェア接続点での曲げがより厳しいルートに指定できます。

ジャケット素材

標準の ADSS ケーブルは PE（ポリエチレン）または HDPE の外側シースを使用しており、ほとんどの配電電圧空中ルートに適しています。{0}高電界環境では、AT (アンチ-トラッキング) シースが必要です - これについては次のセクションで詳しく説明します。ジャケットの選択には、紫外線への曝露、汚染、温度範囲、および地域の環境条件も考慮する必要があります。

設置ハードウェア

ADSS ケーブルのパフォーマンスは、ケーブル自体だけでなくハードウェアにも大きく依存します。サスペンション クランプは中間ポールでケーブルをサポートし、テンション (行き止まり) クランプは終端ポールとアングル ポールでケーブルを固定し、振動ダンパーは長いスパンにわたる風振動疲労を軽減します。-スプライス クロージャー、ダウンリード クランプ、ポール ブラケットで取り付けが完了します。{3}}すべてのハードウェアは、ケーブルの直径、スパンの長さ、取り付け張力に一致している必要があります。- ハードウェアの不一致は、ケーブルの早期損傷の一般的な原因です。

テストと承認

実用グレードの ADSS ケーブルの場合、購入者は、認知された規格に準拠したテスト要件を指定する必要があります。{0} IEC 60794 シリーズは、機械的特性 (引張強度、耐圧壊性、衝撃)、環境特性 (温度サイクル、水の浸透、UV 劣化)、および光学性能 (減衰、帯域幅) を対象とした光ファイバー ケーブルの試験方法を定義しています。テスト要件は、製造後ではなく、見積段階で確認する必要があります。

Hengtong は次の詳細情報を提供します。光ファイバーケーブルのテスト通信ケーブルプロジェクトの手順と品質検証。

ADSS ケーブルに AT シースが必要になるのはどのような場合ですか?

ADSS ケーブルの調達で最もよくある技術的な質問の 1 つは、ケーブルに AT（アンチトラッキング）シースが必要かどうかです。-答えは、電力線の公称電圧だけでなく、ケーブルの接続点 - の電界環境によって決まります。

ADSS ケーブルが高電圧導体の近くに設置されている場合、電力線とケーブル表面の間の容量結合により、ケーブルに沿って電圧勾配が生じる可能性があります。{0}}湿気の多い環境や汚染された環境では、ケーブル表面の水分によって導電性の皮膜が形成されます。このフィルムの一部が不均一に乾燥すると、電圧降下が集中する場所に「ドライ バンド」が形成され、局所的なアーク放電が発生します。時間の経過とともに、このドライバンドのアーク放電はケーブルのシースを劣化させ、最終的には強度部材を露出させ、ケーブルの破損を引き起こします。 IEEE Transactions on Power Delivery および IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation に掲載された研究では、このメカニズムが広範囲に文書化されています。

AT シース材料には、これらの放電によって引き起こされる表面劣化に抵抗する添加剤が含まれています。一般的なガイドラインとしては次のとおりです。

• 35 kV 未満のルートの場合、通常は標準の PE または HDPE シースで十分です
• 35 kV ～ 110 kV のルートの場合、AT シースの必要性は汚染レベル、湿度、ケーブル接続位置、スパン構成によって異なります。
• 110 kV を超えるルートでは、AT シースを強く推奨し、相導体に対するケーブルの配置には細心の注意を払う必要があります。

汚染レベルは電圧と同じくらい重要です。清潔で乾燥した環境の 66 kV 送電線には AT シースが必要ない場合がありますが、汚染がひどい海岸地域または工業地域の 33 kV 送電線には AT シースが必要です。サプライヤーが適切なシースを推奨できるように、購入者は見積もりを依頼する際に、電圧レベル、汚染分類 (可能な場合)、および接続ポイントの位置を提供する必要があります。

グリッドプロジェクト用のADSSケーブル調達の計画

グリッド通信プロジェクトでは、ケーブルの調達が後期段階の購入タスクとして扱われることがあります。{0}}このアプローチではリスクが生じます。 ADSS ケーブルの設計はルート固有の機械的、環境的、電気的要因に依存するため、確認には時間がかかります。{3}}注文後にスパンデータ、電圧環境、またはシースの要件が変更された場合、その結果、仕様の再設定、生産の遅れ、コストの増加が発生する可能性があります。-

早期のケーブル計画により、バイヤーとエンジニアは、調達を開始する前に、ADSS、OPGW、ダクト ケーブル、または直接埋設ケーブルが各ルート セグメントに適切であるかどうかを確認できます。また、ケーブルとハードウェアを一緒に見積もることができるかどうか、リールの長さが建設計画と一致するかどうか、ケーブルが必要なテスト基準を満たせるかどうかを検証する時間も得られます。

ルート固有の ADSS ケーブル オプションを評価する必要があるプロジェクトについては、{0}Hengtong のサイトをご覧ください。ADSS光ファイバーケーブルページまたはエンジニアリングチームに連絡してくださいスパン、ファイバー数、ルートの詳細が表示されます。