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ADSS ケーブル設計仕様および設置ガイド

最大スパンと引張強度が ADSS ケーブルの性能を決定します

全誘電体自立型 (ADSS) ケーブルは、アラミド糸の強度部材に完全に依存し、金属メッセンジャーなしで動作します。一般的な 12 ファイバの場合 ADSSケーブル 直径8.0mmの場合、 高度 100 メートルでの最大許容スパンは 300 メートルです NESC軽負荷(風0Pa、氷0mm)下。重負荷条件(1900 Paの風、12.7 mmの氷)では、同じケーブル長は120メートルに低下します。この構成の定格引張強度 (RTS) は 18 kN ですが、最大使用張力は 6 kN (RTS の 33%) に制限されます。

既存の送電塔に ADSS ケーブルを設置するには、最大動作温度 85°C でのたわみと張力を計算する必要があります。 200 メートルのスパンの場合、無風の 15°C での初期たわみは 2.8 メートルです。 85°C では、サグは 4.1 メートルに増加し、通電中の導体までのクリアランスに影響します。長期クリープには設計安全率 3.0 を使用し、 110kV 送電線の場合、中間スパンでの導体とケーブル間のクリアランスが 2.5 メートルを下回らないことを確認します。 .

電圧と環境に適した ADSS ケーブルの選択

電界強度と環境負荷ゾーンという 2 つの重要なパラメータが、どの ADSS ケーブルが特定のルートに適合するかを決定します。最大 110kV の電力線では、外側シースの厚さが 1.5 mm、トラッキング抵抗が 2.5 kV/mm の乾燥アーク距離を備えた標準 ADSS が確実に動作します。 110 kVを超えて220kVまで、 少なくとも 3.0 kV/mm の乾燥アーク距離と 1.8 mm の壁厚を持つアンチトラッキング (AT) シースを選択してください。 .

環境負荷ゾーンは IEC 60794-4-10 または NESC 規格に従います。以下は簡単な選択表です。

表 1: 負荷ゾーンおよび電圧別の推奨 ADSS パラメータ
ローディングゾーン 最大電圧 最小 RTS (kN) シースの種類
ライト(高度0~600m) 110 kV 15kN PE(標準)
ヘビー(氷15mm) 110 kV 27kN AT(アンチトラッキング)
エクストリーム(アイス20mm) 220 kV 40kN AT疎水性ゲル

ADSS ケーブルの長期的な信頼性を確保するための設置のベスト プラクティス

3 大陸にわたる 150 の ADSS 設置からの現場データによると、早期故障の 94% は不適切なハードウェアまたは引っ張り張力が原因であることが示されています。プルグリップを使用してください。 ケーブルの RTS の少なくとも 50% に等しい定格破壊強度 引っ張る際のひずみは 0.8% を超えないでください。 120 度の曲げが 3 つある 1 km の ADSS 設置の場合、標準的な引っ張り張力クリープ制限は、18 kN RTS ケーブルの場合 2.7 kN です。

ハードウェアの選択には次のものが含まれている必要があります。

  • タンジェントサスペンションクランプ ゴムまたはネオプレン インサートを備え、極限荷重 20 kN およびグラスファイバー ロッド コア直径 6 mm 向けに設計されています。
  • 行き止まりグリップ ケーブル直径 (例: 8.0 mm ± 0.3 mm) に適合したデュアル螺旋ロッドを使用し、RTS の 80% を超えるスリップ張力を備えます。
  • コロナリング 110 kV を超える送電線の ADSS の場合: 最小リング直径 150 mm、電気的ストレスを軽減するためにサスペンション クランプから 30 mm 以内に配置。

ADSS ケーブルストリングのたるみと張力の計算

サグの計算は、レベル スパンの放物線近似に従います。サグ = (w × L²) / (8 × H)、ここで、w = 単位長さあたりのケーブル重量 (たとえば、12 心 ADSS の場合は 0.12 kg/m)、L = スパン長 (メートル)、H = 水平張力 (kN)。 25°C、初期張力を 2.5 kN に設定した 250 メートルのスパンの場合、サグは (0.12×9.81×250²)/(8×2500) = に等しくなります。 3.68メートル 。 75°C では、弾性率 (アラミドの場合は 13.8 GPa) により、張力は 1.9 kN に減少し、たわみは 4.84 メートルに増加します。

高さの差が 20 メートルある不等な塔の場合は、傾斜スパンの公式を使用します。 20プロジェクトの実地検証で判明したこと -10°C ~ 80°C の間で 5°C 刻みでサグをプロット ミッドスパンフラッシュオーバーを防止します。ストリングを張る前に、必ず以下の例のようなサグテーブルを準備してください。

表 2: 200m ADSS スパン、初張力 2.0 kN のサグ (メートル) 対温度
温度(℃) サグ (メートル) 水平張力(kN)
-5 1.92 3.12
25 2.55 2.35
65 3.39 1.77

電気的クリアランスとドライアーク距離の要件

ADSS と従来の OPGW または誘電体ケーブルの主な違いは、静電界による電気的クリアランスの必要性です。のために 69 kV 送電線、最低 0.9 メートルの空間を維持 導体から ADSS 接続点まで。 138 kV では、これは 1.5 メートルに増加します。 230 kV で 2.4 メートルまで。これらの値は、乾燥した汚染されていない環境を想定しています。汚染度の高い工業地域または沿岸地域 (クラス IV IEEE 1220) では、クリアランスを 2 倍にするか、少なくとも 4.5 kV/mm のドライ アーク抵抗を持つ AT シースを使用してください。

ADSS ケーブルの表面に沿った 2 つのハードウェア ポイント間のドライ アーク距離は、1.2 x (kV 単位の線間電圧) を超える必要があります。 標準PEシース用。たとえば、110 kV ラインでは、サスペンション クランプから最も近いコロナ リングまでの最小ドライ アーク距離は 132 mm です。 2018 年から 2022 年の現場検査レポートでは、設計者が設置前にこのパラメータを検証すると、トラッキングの失敗が 87% 減少することが示されています。