ما هو ADSS ولماذا المدى هو المواصفة المفتاحية
ADSS اختصار لكابل ذاتي الشد وغير معدني بالكامل. يحمل الكابل وزنه بين الأعمدة أو الأبراج دون سلك حامل ودون معدن في التركيبة إطلاقًا، ولهذا يمكن تعليقه على خطوط الطاقة ولا يحتاج تأريضًا. التركيبة المرجعية في صفحة الكابلات الهوائية ADSS هي كابل 24 قلبًا بفئة مدى 100 m وغلاف واحد: قضيب FRP مركزي، وأنابيب سائبة مملوءة بالجل ملفوفة، وخيوط أو شريط مانع للماء، وخيوط أراميد كطبقة شد، وغلاف خارجي PE، بقطر خارجي نحو 10 mm ووزن نحو 80 إلى 110 kg/km بحسب ورقة البيانات. والوثائق الحاكمة هما IEEE 1222-2019 وIEC 60794-4-20.
وعلى خلاف كابل المواسير، يُصمم كابل ADSS لمهمة واحدة: مدى محدد تحت أحمال طقس محددة. وخيوط الأراميد تُقاس لتلك المهمة. فالمصنع الذي يصمم كابلًا لمدى 200 m أو 600 m يضيف أراميد، فيرتفع القطر والوزن والتكلفة. واختيار كابل بأراميد أقل من حاجة المسار يخاطر بترهل مفرط أو حمل زائد في عاصفة؛ واختيار كثير جدًا يهدر المال وقد لا يناسب العتاد.
فئة المدى لا معنى لها دون ظروف طقس
كل ورقة بيانات ADSS تذكر مدى ينبغي أن تذكر كذلك ظروف التصميم: ترهل كنسبة من المدى، وسرعة ريح وسماكة جليد، أو منطقة تحميل مسماة. مثالان منشوران لكابلات 24 قلبًا بمدى 100 m يستخدمان ترهلًا 1.5% وريحًا 25 m/s بلا جليد. وورقة بيانات منشورة أخرى تقيّم النوع نفسه بمدى 100 m في مناطق التحميل الخفيفة والمتوسطة لكن نحو 50 m فقط في منطقة التحميل الثقيلة. الكابل لم يتغير؛ الطقس هو الذي تغيّر.
| ورقة البيانات | القطر الخارجي | الوزن | الشد الأقصى المسموح | ظروف التصميم المذكورة |
|---|---|---|---|---|
| المصنع A | 10.0 mm | 79 kg/km | 1,700 N | ترهل 1.5%، ريح 25 m/s، جليد 0 mm |
| المصنع B | 9.0-10.5 mm | 110 kg/km | 2,500 N | وفق ورقة البيانات |
| المصنع C | 10.7 mm | 85 kg/km | 2,700 N | ريح 25 m/s، جليد 0 mm |
ثلاثة كابلات تُباع تحت الوصف نفسه تختلف بنحو 40% في الوزن ونحو 60% في الشد الأقصى المسموح (MAT). ولا أحد منها خطأ؛ فقد صُممت لظروف وهوامش مختلفة. ولهذا يطلب المكتب بيانات المسار قبل تقصير القائمة لا بعدها.
الترهل والشد: المفاضلة
الكابل المشدود بشدة قليل ترهله لكن شدّه عالٍ؛ والكابل المرخي شدّه منخفض لكنه يتدلى أدنى. يختار المصمم ترهلًا يبقي الخلوص عن الأرض والطرق وموصلات الأطوار، مع إبقاء الشد دون الحد الأقصى المسموح (MAT) للكابل في أسوأ حالة ريح وجليد. فالجليد والريح يضيفان حملًا، لذا يجب أن يترك الشد عند التركيب هامشًا للعواصف. ولبكابل معين، مدى أطول أو طقس أثقل يعني ترهلًا أكبر أو كابلًا أقوى.
ما يجب أن يقدمه المشتري لكل قسم من المسار:
- أطوال المدى: المدى الحاكم وأطول مدى منفرد، لا متوسطًا فقط.
- تحميل الطقس: سرعة الريح التصميمية وسماكة الجليد الشعاعي ونطاق الحرارة، أو منطقة التحميل التي تستخدمها شركة الكهرباء.
- الترهل المسموح: كنسبة من المدى أو كمتطلب خلوص.
- جهد الخط ونقطة التعليق: وهو ما يقرر نوع الغلاف.
- عدد القلب ونوع الليف: عادة G.652.D، مع عدد القلب اللازم لشركة الكهرباء وأي طاقة إيجار.
ثم يحسب المصنع جداول الترهل والشد للكابل المقترح ويذكر الشد الأقصى المسموح والمدى الذي يدعمه في تلك الظروف. ذلك الحساب، لا عنوان الكتالوج، هو ما يوضع في ورقة المواصفات.
أقسام المسار نادرة ما تكون متجانسة. فالخط الذي يعبر نهرًا أو طريقًا سريعًا أو واديًا قد يكون فيه مدًى أو اثنان أطول بكثير من البقية. شراء المسار كله لمقياس أطول مدى يهدر الأراميد على مئات المدى العادية؛ وشراؤه كله لمقياس المدى الحاكم يترك العبور قصيرًا. والجواب المعتاد تصميمان للكابل على بكرات منفصلة، مع حصر الكابل طويل المدى في الأقسام التي تحتاجه، وكلاهما بنفس عدد القلب ونظام الألوان.
غلاف PE أو AT
على الخطوط حيث يتدلى الكابل في مجال كهربائي قوي، قد يتلف سطح الغلاف بالقوس النطاق الجاف والمسار السطحي. فتُستخدم مركبات أغلفة مضادة للمسار (AT) لمقاومته. وتختلف المصادر المنشورة في الجهد الذي يصبح عنده AT ضروريًا، لذا لا يذكر المكتب عتبة: فالاختيار يتبع حساب كامن الفراغ عند نقطة التعليق، يجريه مصمم الخط أو صانع الكابل، استنادًا إلى جهد الخط وترتيب الأطوار وموضع تعليق الكابل. ويضيف AT وزنًا طفيفًا؛ مجموعة بيانات منشورة لكابل 48 قلبًا تُظهر نحو 8 إلى 10 kg/km إضافية عن نسخة PE.
وتضيف تصاميم الغلاف المزدوج غلاف MDPE داخليًا بنحو 0.8 mm تحت الأراميد، مع غلاف خارجي نحو 1.8 إلى 2.0 mm من PE أو AT. وتُستخدم للمدى الأطول والمسارات الأقسى. وفي جدول منشور لكابل غلاف مزدوج 48 قلبًا، يرتفع القطر الخارجي من 11.6 mm عند مدى 100 m إلى 12 mm عند 200 m و13.8 mm عند 600 m، ووزن غلاف PE من نحو 124 إلى 166 kg/km عبر النطاق نفسه.
التركيب والاختبار والتعبئة
تذكر أوراق بيانات ADSS عادة أدنى نصف قطر انحناء أثناء التركيب نحو 25 ضعف قطر الكابل ونحو 12.5 ضعفًا في الخدمة، ونطاق تشغيل نحو -40 إلى +70 C. ويجب أن تحترم معدات الشد والبكرات والمشدات نصف قطر الانحناء والشد الأقصى المسموح معًا. أطوال البكرات 2 km أو 4 km شائعة، تُحدد بأطوال أقسام المسار بين نقاط الشد. ويجب أن تُشحن كل بكرة مع سجلات توهين الألياف ومسارات OTDR عند الأطوال الموجية المتفق عليها؛ ويسرد دليل تقارير اختبار OTDR ما يجب طلبه.
ADSS ليس الخيار الوحيد على خط طاقة. فحيث يُبنى خط أو يُجدد موصله، يمكن لسلك التأريض نفسه أن يحمل الألياف؛ ويقارن دليل OPGW مقابل ADSS بين الاثنين. وللمشاريع الخدمية عمومًا، انظر صفحة تطبيق المرافق والشبكة. وحين تصبح بيانات المسار جاهزة، يحتوي نموذج عرض السعر حقولًا للمدى وتحمّل الطقس وجهد الخط، وتُؤكَّد مدة التسليم كتابيًا لكل طلب.