ADSS là gì và vì sao nhịp là thông số then chốt
ADSS là viết tắt của all-dielectric self-supporting, tức tự đỡ toàn cách điện. Cáp mang chính trọng lượng của nó giữa các cột hay tháp mà không cần dây đỡ và không có bất kỳ kim loại nào trong cấu tạo, đó là lý do nó có thể treo trên đường dây điện mà không cần tiếp địa. Cấu tạo tham chiếu trên trang cáp treo cao ADSS của chúng tôi là cáp một vỏ, hạng nhịp 100 m, 24 sợi: một thanh FRP trung tâm, các ống lỏng đổ gel xoắn quanh, sợi hay băng chống nước, sợi aramid làm lớp chịu lực và vỏ ngoài PE, với đường kính ngoài khoảng 10 mm và khoảng 80 đến 110 kg/km tùy bảng dữ liệu. Các tài liệu điều phối là IEEE 1222-2019 và IEC 60794-4-20.
Khác với cáp ống luồn, một cáp ADSS được thiết kế cho đúng một nhiệm vụ: một nhịp nêu ra dưới các tải thời tiết nêu ra. Sợi aramid được định cỡ cho nhiệm vụ đó. Một nhà máy thiết kế cáp 200 m hay 600 m thêm aramid vào, làm tăng đường kính, trọng lượng và giá. Chọn một cáp quá ít aramid cho tuyến sẽ có rủi ro võng quá mức hay quá tải trong bão; chọn quá nhiều lãng phí tiền và có thể không khớp phụ kiện.
Hạng nhịp chỉ có ý nghĩa cùng điều kiện thời tiết
Mọi bảng dữ liệu ADSS nêu nhịp cũng nên nêu điều kiện thiết kế: độ võng theo phần trăm nhịp, tốc độ gió và độ dày băng, hoặc một vùng tải có tên. Hai ví dụ công khai cho cáp 24 sợi, nhịp 100 m dùng độ võng 1.5%, gió 25 m/s và không băng. Một bảng dữ liệu công khai khác định mức cùng loại cáp ở 100 m trong vùng tải nhẹ và trung bình nhưng chỉ khoảng 50 m trong vùng tải nặng. Cáp không đổi; thời tiết đã đổi.
| Bảng dữ liệu | Đường kính ngoài | Trọng lượng | Lực căng cho phép tối đa | Điều kiện thiết kế nêu ra |
|---|---|---|---|---|
| Nhà máy A | 10.0 mm | 79 kg/km | 1,700 N | Độ võng 1.5%, gió 25 m/s, băng 0 mm |
| Nhà máy B | 9.0-10.5 mm | 110 kg/km | 2,500 N | Theo bảng dữ liệu |
| Nhà máy C | 10.7 mm | 85 kg/km | 2,700 N | Gió 25 m/s, băng 0 mm |
Ba cáp bán dưới cùng một mô tả chênh nhau khoảng 40% về trọng lượng và gần 60% về lực căng cho phép tối đa (MAT). Không cái nào sai; chúng được thiết kế cho các điều kiện và hệ số dự phòng khác nhau. Đó là lý do bàn thu mua xin dữ liệu tuyến trước, chứ không phải sau, khi rút ngắn danh sách nhà máy.
Độ võng và lực căng: đánh đổi cốt lõi
Cáp kéo căng thì võng ít nhưng căng lớn; cáp thả lỏng thì căng nhỏ nhưng võng thấp hơn. Người thiết kế chọn một độ võng giữ được khoảng cách an toàn tới mặt đất, đường đi và các pha dẫn điện, đồng thời giữ lực căng dưới MAT của cáp trong trường hợp gió và băng xấu nhất. Băng và gió thêm tải, nên lực căng tại thời điểm lắp đặt phải chừa dư địa cho bão. Với một cáp cho trước, nhịp dài hơn hay thời tiết nặng hơn nghĩa là võng nhiều hơn hoặc cáp khỏe hơn.
Những gì người mua nên cung cấp cho từng đoạn tuyến:
- Chiều dài nhịp: nhịp điều phối và nhịp đơn dài nhất, chứ không chỉ một con số trung bình.
- Tải thời tiết: tốc độ gió thiết kế, độ dày băng bán kính và khoảng nhiệt độ, hoặc vùng tải mà đơn vị điện lực dùng.
- Độ võng cho phép: theo phần trăm nhịp hoặc theo một yêu cầu khoảng cách an toàn.
- Điện áp tuyến và điểm treo: điều đó quyết định loại vỏ.
- Số sợi và loại sợi: thường G.652.D, với số lõi cần cho đơn vị điện lực và mọi dung lượng cho thuê.
Nhà máy sau đó tính các bảng độ võng và lực căng cho cáp đề xuất, và nêu MAT cùng nhịp mà nó hỗ trợ dưới các điều kiện đó. Bản tính toán đó, chứ không phải tiêu đề danh mục, là thứ đi vào bảng thông số kỹ thuật.
Các đoạn tuyến hiếm khi đồng nhất. Một tuyến vượt sông, vượt đường cao tốc hay vượt thung lũng có thể có một hoặc hai nhịp dài hơn hẳn phần còn lại. Mua toàn tuyến theo nhịp dài nhất lãng phí aramid trên hàng trăm nhịp thông thường; mua toàn tuyến theo nhịp điều phối để đoạn vượt thiếu an toàn. Câu trả lời thông thường là hai thiết kế cáp trên các cuộn riêng, với cáp nhịp dài chỉ dùng cho các đoạn cần nó, và cả hai cùng chung số sợi và sơ đồ màu.
Vỏ PE hay AT
Trên các tuyến nơi cáp treo trong một trường điện mạnh, bề mặt vỏ có thể bị hồ quang dải khô và phóng điện trượt bề mặt. Các hợp chất vỏ chống trượt (AT) được dùng để chống lại điều đó. Các nguồn công khai không thống nhất về mức điện áp khiến AT trở nên cần thiết, nên bàn thu mua không trích một ngưỡng: lựa chọn đi theo một phép tính điện thế không gian tại điểm treo, do người thiết kế tuyến hay nhà sản xuất cáp thực hiện, dựa trên điện áp tuyến, cách bố trí pha và vị trí treo cáp. AT thêm chút trọng lượng; một bộ dữ liệu công khai cho cáp 48 sợi cho thấy khoảng 8 đến 10 kg/km nhiều hơn phiên bản PE.
Các thiết kế hai vỏ thêm một vỏ MDPE trong khoảng 0.8 mm dưới aramid, với vỏ ngoài khoảng 1.8 đến 2.0 mm bằng PE hay AT. Chúng dùng cho nhịp dài hơn và tuyến khắc nghiệt hơn. Trong một bảng công khai cho cáp hai vỏ 48 sợi, đường kính ngoài tăng từ 11.6 mm ở nhịp 100 m lên 12 mm ở 200 m và 13.8 mm ở 600 m, và trọng lượng vỏ PE từ khoảng 124 lên 166 kg/km trong cùng phạm vi đó.
Lắp đặt, thử nghiệm và đóng gói
Các bảng dữ liệu ADSS thường nêu bán kính uốn tối thiểu khi lắp đặt khoảng 25 lần đường kính cáp và khoảng 12.5 lần khi vận hành, cùng khoảng vận hành khoảng -40 đến +70 C. Thiết bị kéo, các ròng rọc và bộ giữ căng phải tôn trọng cả bán kính uốn lẫn MAT. Chiều dài cuộn 2 km hay 4 km là phổ biến, do chiều dài các đoạn tuyến giữa các điểm căng quyết định. Mỗi cuộn nên đi kèm hồ sơ suy hao sợi và vệt OTDR ở các bước sóng đã thống nhất; hướng dẫn báo cáo thử nghiệm OTDR liệt kê những điều cần xin.
ADSS không phải lựa chọn duy nhất trên một đường dây điện. Ở nơi một tuyến đang được xây mới hay thay dây, chính dây tiếp địa có thể mang sợi quang; hướng dẫn OPGW và ADSS so sánh hai loại. Về các dự án điện lực nói chung, xem trang ứng dụng điện lực và lưới điện. Khi dữ liệu tuyến đã sẵn sàng, mẫu báo giá có các trường cho nhịp, tải thời tiết và điện áp tuyến, và thời gian giao hàng được xác nhận bằng văn bản cho từng đơn hàng.