adss光ファイバーケーブルの意味を理解するにはどうすればよいですか?
ADSS 光ファイバー ケーブルは、All-Dielectric Self-Supporting Cable- の略で、金属部品を含まず、柱や塔の間に吊り下げられたときに自重を支えることができることを意味します。 「全誘電体」部品は非導電性材料を指します。一方、「自己支持型」は空中設置時に追加のメッセンジャー ワイヤや構造的サポートが必要ないことを示します。-
ADSS 光ファイバー ケーブルと従来のファイバー ケーブルの違い
ADSS ケーブルの特徴はその構造にあります。鋼製メッセンジャーワイヤーに依存したり、地下に埋設する必要がある従来のファイバーケーブルとは異なり、ADSS は引張強度を高めるためにアラミドファイバー糸を使用しており、支持構造間で最大 700 メートルのスパンを可能にします。この設計により、金属部品が完全に不要になります。
金属を使用しないことは、単なる軽量化を超えた重要な目的を果たします。 ADSS ケーブルは金属成分を含まないため誘電的に安定しており、高圧送電線の近くでの設置に最適です。-電力会社は通常、これらのケーブルを既存の送電塔に直接設置し、多くの場合、数万ボルトまたは数十万ボルトが流れる通電導体からわずか数メートル離れた場所に設置します。
この構造は通常、緩いバッファチューブに収容された光ファイバーで構成され、アラミド糸の強度部材で囲まれ、耐候性ジャケットで保護されています。 1 本のケーブルで 864 個ものファイバーを伝送でき、1310 または 1550 ナノメートルの波長を使用する中継器なしで最長 100 km の回線が可能です。
2 つのコア構造: 中央チューブ vs. 撚り線
ADSS ケーブルには 2 つの基本的なアーキテクチャ設計があり、それぞれがさまざまな導入シナリオに合わせて最適化されています。
センターチューブ構造
この設計では、光ファイバを止水材で満たした PBT チューブ内に配置し、アラミド糸で包み、電界強度が 110KV 以下の場合は PE シース、100KV 以上の場合は AT シースで押し出し成形します。-この構成により、コンパクトなケーブル-通常は直径 8-12 mm が生成され、50 ～ 200 メートルの範囲の短いスパンに適しています。
中央チューブのアプローチにより、製造が簡単になり、コストが削減されます。その軽量プロファイルにより、支持構造物にかかる風や氷の負荷が軽減されます。ただし、この設計では余分なファイバ長が制限され、最大スパン容量が制限されます。
撚り構造
より長いスパンの場合は、撚り線設計が主流です。止水グリースを満たした緩いチューブが、通常はグラスファイバー-強化プラスチック（FRP）である中央補強部材の周りに巻き付けられ、アセンブリの残りの部分は中央チューブ構造と同様です。このアーキテクチャにより、ファイバの余長をより適切に制御でき、より多くのファイバ数に対応できます-一部の設計では最大 288 本のファイバに対応できます。
トレードオフは直径と重量です。撚り線 ADSS ケーブルの直径は通常 12 ～ 18 mm、重量は 1 キロメートルあたり 200 ～ 250 kg です。しかし、この重さは機能につながります。これらのケーブルは、ケーブルの仕様や環境要因に応じて、50 メートルから 1000 メートルを超える範囲のスパンをサポートできます。
ADSS 光ファイバー ケーブル ジャケットについて: PE と AT
外側のシースは単に耐候性があるだけではなく、{0}}ケーブルを安全に配置できる場所を決定します。
PE(ポリエチレン)ジャケット
標準の PE ジャケットは、電界電位が低い配電環境に対応します。線間電圧が 110KV より低い場合は、PE シースを選択してください。これらの黒いジャケットは、ほとんどの電柱設置に耐紫外線性、湿気保護、機械的耐久性を提供します。
AT（アンチ-）ジャケット
高圧線には特殊な材料が必要です。線間電圧が110KVを超える場合はATシースをお選びください。トラッキング防止化合物は、-高電圧導体の近くにある ADSS ケーブルの重大な故障モードであるドライバンド アーク放電と呼ばれる現象に抵抗します。-{6}}
相導体により電界中に吊り下げられた ADSS 光ファイバー ケーブルは、スパン中央での最大値から接地された金属サポートでのゼロまで、さまざまな電位にさらされます。{0}}湿気はジャケットの断熱性を低下させる可能性があり、不均一な分布により高抵抗のドライバンドが形成されます。-これらの帯域にわたる電圧は、カーボン トラッキングやジャケットの浸食を引き起こす可能性があります。
耐トラック性の外側ジャケットは、空間電位値が最大 25 kV の高電圧送電線に使用できます。{0}} PE と AT のどちらを選択するかは、ケーブルのコストに大きく影響します。-AT の配合により、材料費が 30 ～ 50% 増加する可能性があります。
現実世界のパフォーマンス仕様-
ADSS を理解するということは、さまざまな条件にわたるその動作パラメータを把握することを意味します。
機械的強度
引張強度はスパン耐力を定義します。 ADSS ケーブルは 4 ～ 50 キロニュートンの張力に耐えることができます。最大許容張力 (MAT) は、ファイバーのひずみをより線設計の場合は 0.05%、中央チューブのバリエーションでは 0.1% 未満に保ちながら、ケーブルが耐えることができる最大の荷重を表します。これらの制限を超えると信号が減衰します。
年間平均応力-氷がなく風も穏やかな一般的な条件下での張力-により、長期的な信頼性が決まります。-ケーブルは、この日常的なストレスが MAT を大幅に下回るように設計し、氷嵐や強風に対する余裕を持たせる必要があります。
環境耐性
ADSS ケーブルの定格は -40 度から +70 度で、極端な気候をカバーします。耐紫外線性ジャケットは、何十年も日光にさらされても劣化することなく耐えられなければなりません。{5}}防水素材は、繊維の性能を損なう湿気の移動を防ぎます。
氷の積載は、おそらく最も要求の厳しい課題となります。 12mm ケーブル上に 20mm の放射状に氷が蓄積すると、巨大な重量と風のキャッチエリアが生まれます。ケーブルは、温度、氷荷重、風などの最悪の組み合わせを想定して設計する必要があり、設置されたケーブルは、線路下の交通によって損傷する可能性があるほど垂れ下がってはなりません。-
光学性能
ケーブルの寿命全体を通じて低い光損失を維持するために、内部のガラス光ファイバーはケーブル設計に負担をかけずにサポートされています。シングルモード ファイバーは、G.652D 準拠規格を備えており、長距離アプリケーションで主流を占めています。-標準的な減衰は、1310nm で 0.35 dB/km、1550nm で 0.22 dB/km です。
市場の成長と導入パターン
ADSS 市場は、インフラストラクチャの最新化と接続の需要によって大幅に拡大しています。
世界のADSSケーブル市場は、2023年に22億950万米ドルと評価され、2024年には22億8020万米ドルに達すると予想され、最終的には2032年までに2億9246万米ドルに拡大し、CAGRは3.2%に相当します。ただし、地域的な変動や新たなアプリケーションを含めた他の分析では、さらに強力な成長軌道を示しています。
世界の全誘電体自己支持ケーブル市場は、2024 年に 14 億 2,000 万米ドルに達し、2025 年から 2033 年まで 9.2% の CAGR を維持し、2033 年までに 31 億 3,000 万米ドルに達すると予測されています。この成長は、いくつかの要因が重なって生じています。
主要な成長原動力
ADSS ケーブルは電磁干渉の影響を受けない信頼性の高い伝送インフラストラクチャを提供するため、高速インターネットおよび電気通信サービスに対する需要が高まり、市場の拡大が促進されています。{0} 5G の展開だけでも、バックホール容量に対する膨大な需要が生じます。
現代の電力会社はエネルギー分配を監視および制御するための効率的な通信ネットワークを必要とするため、再生可能エネルギー源の拡大とスマートグリッド技術の開発が需要の増加に貢献しています。遠隔地にある風力発電所や分散型太陽光発電施設にはファイバー接続が必要であり、ADSS は最も経済的な導入方法を提供します。
地域のダイナミクス
アジア太平洋地域は世界のADSSケーブル市場を支配しており、中国、インド、日本などの国々でのブロードバンドインフラストラクチャへの巨額投資に牽引され、2024年には5億7,000万米ドル（世界収益の約40％）で最大の収益シェアを占めています。
北米は 2 番目に大きなシェアを占めており、従来の公共インフラの近代化、先進的なメーター システムの導入、5G と光ファイバー ネットワークの展開によって、2024 年の収益は 3 億 7,000 万ドルに達します。-
インスタレーション: 理論と電柱が出会う場所
ADSS を導入するには、複数のエンジニアリング上の制約を同時にバランスさせる必要があります。
スパン長の計算
スパンの長さ、ケーブルの直径、氷の荷重、および風圧の関係によって、実行可能性が決まります。設計要素には、導体のたわみ、風速 (10.8 ～ 13.8 m/s のレベル 6 から巨大な破壊力を持つレベル 12 までの範囲)、および氷のない状態 (0 mm) から厚い氷 (15 mm、20 mm、30 mm) までの氷の厚さが含まれます。
中風域における 300- メートルのスパンの一般的な計算では、最大張力 18 kN をサポートする外径 14 mm の 96 心撚り線 ADSS が指定される可能性があります。強風の海岸地域で同じ用途を使用するには、16 mm のケーブルを使用するか、スパン長を短くする必要があります。
ライブラインのインストール-
ADSS の主な利点の 1 つは、展開中に現れます。 ADSS ケーブルは、通電中の送電線に活線方式を使用して設置できます。通常、ファイバ ケーブルは、地面とのクリアランスを確保するために塔の下部クロスアームでサポートされます。-
この機能により、コストのかかる停電がなくなります。電力会社は、顧客に電力を供給し続けながら、通信インフラストラクチャを追加できます。金属ケーブルと比較して重量と力が軽いため、架空導体と同様の取り付け技術を使用して、過度にきつい曲げを避けるように注意しながら、より軽量な機器を使用できます。
ハードウェア要件
ADSS ケーブルで使用される継手は、ケーブルが終端するか方向を変える行き止まりで張力タイプである場合や、次のスパンに伝わる張力でスパンの重量のみを保持するサスペンション タイプである場合があります。{0}}
行き止まりのハードウェアは、光ファイバーを押しつぶさずにケーブルの強度部材を掴む必要があります。{0}}サスペンション クランプにより、熱膨張や風による動きに対応してある程度の動きが可能になります。{2}}電気的および機械的損傷から保護するために、アクセサリはケーブルに直接クランプするのではなく、鉄筋の上にクランプする必要があります。
振動ダンパーは、長いスパンでは重要になります。 ADSS ケーブルは軽量で、張力が比較的高く、自己減衰が少ないため、風による風振動が要因である可能性があります。-そのため、支持点付近の各スパンに防振ダンパーが設置される場合があります。-
ドライ-バンド アークシング チャレンジ
ADSS を理解するには、ADSS の最も深刻な故障モードであるジャケットの電気的劣化に直面する必要があります。
乾燥した状態では、ケーブルのジャケットに電流は流れませんが、湿気により絶縁性が低下します。不均一な水分分布により、比較的高い電圧がかかる高抵抗のドライ バンドが形成され、サポート部分に形成される傾向があります。-
ドライバンド アーク放電は、より高い送電電圧線（220 kV 以上）の下に敷設されたケーブルで発生する可能性が高くなります。{0}}アーク発生が数回発生しただけでも、ジャケットに重大な永久的な損傷を与え、その後のケーブル障害につながる可能性があります。数ミリアンペアという比較的低い持続アーク電流は、最終的に経年劣化を引き起こす可能性があります。
物理学は単純ですが、容赦がありません。支持構造近くの汚染されたケーブル表面から水分が蒸発すると、小さな乾燥ゾーンが形成されます。濡れた表面全体に分散されていた電圧が、数ミリメートルの乾燥したバンド全体に集中します。十分な電圧が存在すると、アークがギャップを飛び越え、ジャケットの材料が炭化します。各アークは導電性トラックを作成し、将来のアーク発生を容易にし、破壊的なフィードバック ループを確立します。
工業プラントや塩水の近くの湿潤条件は、真水の雨や霧よりもジャケットの耐久性に深刻な影響を与えます。ケーブルを保護する一般的な 2 つの手段には、耐トラッキング性ジャケット素材を使用することと、ケーブルを構造上のより好ましい場所に再配置することが含まれます。{1}
ADSS と代替テクノロジー
ADSS と他の空中ファイバー ソリューションのどちらを選択するかは、特定のネットワーク要件によって異なります。
ADSS 対 OPGW (光アース線)
OPGW は、送電塔の架空地線を光ファイバーと鋼導体の両方を含むハイブリッド ケーブルに置き換えます。これにより、雷保護と通信という 2 つの機能が提供されます。 OPGW は、鉄塔建設または送電線のアップグレード中に設置される高圧送電線（230kV 以上）で優れています。-
ADSS ファイバー ケーブルは、多くの用途において OPGW ケーブルよりも安価で設置が容易であり、寿命が残っている伝送路にアース線が設置されている場合に大きな利点があり、停電を回避しながら低コストの光ケーブル システムの設置が必要になります。{0}
コストの差はかなり大きくなる可能性があります。 OPGW の設置には通常、回線の電源を切り、電気接地機能を処理するための特殊な機器が必要です。- ADSS により、より軽量な機器でライブラインの設置が可能になります。-
ADSS vs. ラッシュドファイバー
ADSS とは異なり、ララッシュファイバーはストランドを最初に配置する必要があるため、ストランドがすべての環境負荷に耐えます。これにより、将来のネットワークの拡張に応じてケーブルを追加できます。
トレードオフは展開戦略にあります。変電所や携帯電話塔を接続するポイントツーポイント ネットワークでは、簡素化のために ADSS が好まれます。 ADSS を使用するポイント-対-マルチポイント FTTx プロジェクトでは、いくつかの点でコストが上昇する可能性があります。すべてのアクセス ポイントで電柱に二重行き止まりが必要であり、ミッドスパン接続ができないため、すべての分岐ケーブルを電柱に直接接続する必要があります。
実践的なケーススタディ: グアテマラの地方への展開
実際の実装では、ADSS の機能と制約を示します。{0}
グアテマラは山や森林に囲まれた起伏の多い地形のため、ネットワークの拡大には課題を抱えていました。地元の電力会社は、費用のかかる溝を掘らずに遠隔地コミュニティと変電所を接続する必要がありました。既存の電柱に ADSS ケーブルを使用して地下工事を回避し、導入時間とコストを約 40% 削減しました。
付属の MiniADSS ケーブルは、必要なスパン長とファイバ数に合わせてカスタマイズされており、直径 10 ～ 14 mm なので標準的なポール フィッティングを使用できるため、険しい山岳地形での作業が簡素化されます。 ADSS の設置により、いくつかの田舎の村と変電所が接続されました。
リモート ユーザーは教育、商業、遠隔医療に信頼できるブロードバンドを利用できるようになりました。空中ルートは、地下に建設するよりもはるかに早く、低コストで完成し、エンジニアは ADSS リンクが大雨や風にも最小限のメンテナンスで安定した状態を維持していることを観察しました。
この事例は、地理的に代替手段が現実的ではない場所に既存のインフラストラクチャを活用してファイバーを導入するという ADSS の価値提案を示しています。
適切な ADSS ケーブルの選択
ケーブルの選択には、設計パラメータと設置条件を一致させる必要があります。
ステップ 1: 環境負荷の定義
インストールが存続しなければならない最悪のシナリオから始めます。-最大風速、氷の厚さ、温度範囲、および特別な暴露（塩水噴霧、産業汚染）を記録します。これらにより、ケーブルの強度要件が決まります。
ステップ 2: スパン長を確立する
実際のルートを調査します。極間の距離を測定し、二重ジャケット構造や中間サポートが必要となる可能性のある非常に長いスパンに注意してください。-公表されているスパン評価は特定の荷重条件を想定していることに注意してください。-実際の条件は異なる場合があります。
ステップ 3: 繊維数を決定する
拡張に十分な余裕を持って帯域幅要件を計算します。 ADSS は通常、48 コアと 96 コアで利用され、波長 1310 nm または 1550 nm のシングルモード ファイバを使用して中継器なしで最大 100 km の回線が可能でした。主要な幹線ルートでは、144、216、さらには 288 のファイバー数が実現可能になります。
ステップ 4: ジャケットのタイプを選択する
設置場所の電界強度を考慮してください。 PE シースは 110KV 以下の環境で機能します。 AT (アンチ-) シースは、特に電界集中が発生する変電所の近くで、110KV 以上の場合に必要になります。電界条件が AT 仕様を保証する場合は、ジャケットの素材を節約しないでください。
ステップ 5: 構造タイプの選択
スパンが小さい用途には、中心管構造のADSSが使用できます。中規模および大規模なスパンの用途では、対応する地形も考慮して、撚り線構造 ADSS を選択する必要があります。
ADSS に関するよくある誤解
ADSS の機能と制限については、いくつかの誤解が残っています。
「ADSS は光ファイバーが必要な場所ならどこでも利用可能」
完全ではありません。 ADSS は、妥当なスパン長の空中アプリケーションで威力を発揮します。地下または海底の設置には、適切な外装と湿気保護を備えたさまざまなタイプのケーブルが必要です。屋内ライザーの用途には耐火ケーブルが必要です。-
「ADSS ケーブルはすべて同じです」
ケーブルの仕様は大幅に異なります。 80 メートルの配電柱スパン用に設計されたミニスパン ADSS は、600 メートルの交差点用に設計されたロングスパンの伝送グレード ケーブルとは根本的に異なります。-間違ったタイプのケーブルを使用すると、故障が発生します。
「誘電特性により、電気的な懸念がすべて解消されます。」
ADSS には金属は含まれていませんが、電気的な影響を受けないわけではありません。ケーブルのジャケットは、相導体によって生成される電界内に存在します。ドライバンドアーク放電は依然として正当な故障メカニズムであり、慎重な設計と材料の選択が必要です。
「ADSSはメンテナンス不要」
すべてのインフラストラクチャと同様に、ADSS にも定期的な検査が必要です。ファイバーの破損、取り付けの緩み、異常なたるみなど、目に見える損傷や異常がないかケーブルを定期的に検査してください。光学テスト装置を使用して信号品質を評価し、潜在的な信号損失または減衰を特定します。プロアクティブなメンテナンスにより、小さな問題が障害になることを防ぎます。
今後の方向性とイノベーション
ADSS 市場は、材料科学と展開方法の改善を通じて進化し続けています。
実際の顧客検証試験では、StremX（次世代無機繊維）を 12 心 ADSS ケーブル設計でテストしました。指定された伸びで元の 1% の荷重を維持しながら、アラミド含有量の 75% が置き換えられ、材料コストの削減が達成されました。-このようなイノベーションにより、パフォーマンスを維持または向上させながら、ADSS コストを削減できる可能性があります。
スマート ケーブル モニタリングは、新たなフロンティアを表します。機械的応力、温度、ジャケットの早期劣化を検出する埋め込みセンサーにより、予知保全が可能になります。ケーブルに障害が発生しそうになった場合、電力会社はサービスの中断が発生する前に交換のスケジュールを立てることができます。
インストール方法の進歩は続いています。河川横断や困難な地形へのドローン ベースのケーブル展開は有望です。{1}自動張力システムにより設置の一貫性が向上し、現場作業員に必要な専門知識が軽減されます。
電力と通信インフラの融合により、多くのイノベーションが推進されます。電力会社が分散型発電とリアルタイム監視を備えたスマート グリッドを構築する際、ADSS は通信バックボーンを提供します。-主要な業界プレーヤーによる継続的な技術革新と戦略的取り組みにより、市場はさらに推進され、利害関係者に有望な機会が提供されると予想されます。
よくある質問
ADSS ケーブルの最大スパン長はどれくらいですか?
ADSS ケーブルは、ケーブルの仕様と環境要因に応じて、50 メートルから 1000 メートルを超える範囲のスパンをサポートできます。具体的な最大値は、ケーブルの直径、強度部材の設計、氷と風の荷重、および地形によって異なります。標準的な配電アプリケーションでは通常 200-400 メートルのスパンが使用されますが、特殊な長スパン設計では川を渡る場合に 1000 メートルを超える場合があります。
ADSSケーブルは地中に埋設できますか?
ADSS ケーブルは空中設置用に特別に設計されており、直接埋設に必要な耐圧壊性や防湿性がありません。地下用途の場合は、適切な仕様の外装ファイバー ケーブルを使用してください。 ADSS は地圧や湿気から保護されていれば地下ダクトを通過できますが、これでは自立する利点が損なわれます。-
ADSS ケーブルの寿命はどのくらいですか?
適切に設計され設置された ADSS は通常 25- 30 年の耐用年数を誇ります。ネットワークの平均寿命は、適切な建設慣行と取り扱いプロセスに従えば、同様になります。これは、40 年以上稼働しており、さらに何年もサービスを提供できると期待されている固定ファイバー ケーブル ネットワークで証明されています。寿命に影響を与える要因には、ジャケットの材質、環境への曝露、取り付け時の適切な張力、高電圧環境でドライバンド アーク放電が発生するかどうかなどが含まれます。-
ADSS ケーブル障害の原因は何ですか?
主な故障モードには、機械的過負荷（設計限界を超える過剰な氷や風の負荷）、高電圧環境でのドライバンド アーク放電によるジャケットの劣化、数十年にわたる紫外線曝露によるジャケットの弱体化、野生動物や落下する瓦礫による物理的損傷、過剰なファイバーの歪みを引き起こす不適切な設置などが含まれます。電気腐食が発生すると、ADSS 光ファイバー ケーブルの破壊につながり、通信に影響を与え、安全上のリスクが生じます。
ADSS 光ファイバー ケーブルの意味は、その頭字語を超えて広がります。これは、現代の通信ニーズに合わせて既存のユーティリティ インフラストラクチャを再利用する実用的なエンジニアリング ソリューションを表しています。金属コンポーネントを排除することで、ADSS は高電圧導体と空間を安全に共有でき、地下ケーブルが法外に高価であったり物理的に不可能だったりする場所にファイバー接続をもたらします。-
ADSS を使用して成功するには、その機能と制限を理解する必要があります。ケーブルは自立する性質があるため、設置は簡単ですが、スパンと張力を慎重に計算する必要があります。-その誘電特性により、送電線の近くに配置できますが、ドライバンド アーク放電などの電気的問題は解消されません。-このテクノロジーは、その設計範囲内で-計画された環境条件で妥当な長さの空中スパン-）内で見事に機能しますが、あらゆるファイバー導入シナリオに万能なソリューションというわけではありません。
帯域幅に対する世界的な需要が加速し続け、電力会社がインフラストラクチャを最新化する中、ADSS 光ファイバー ケーブルは今後も重要なテクノロジーであり続けるでしょう。 ADSS の意味を-技術的および実際的-の両方で理解することで、ネットワーク プランナー、ユーティリティ エンジニア、インフラストラクチャ開発者は情報に基づいて導入を決定できるようになります。