全誘電体自己支持型 (ADSS) ケーブル: 構造、タイプ、仕様ガイド

単一の空中スパンは 200 メートルです。メッセンジャーワイヤーや金属部品はなく、下の送電線を遮断する作業員もいません。それはまさに、 全誘電体自己支持型 (ADSS) ケーブル そして、電力事業者や通信請負業者が架空ファイバーの導入にそれを大規模に採用している理由もわかります。

このガイドでは、ADSS ケーブルの構築方法、どこで最も優れたパフォーマンスを発揮するか、特定の環境に適したバリアント、および次のプロジェクトにケーブルを指定する前に確認すべき事項について詳しく説明します。

ADSS ケーブルの違い

サポートのために別個の鋼製メッセンジャーワイヤーを必要とする従来の架空ファイバーとは異なり、ADSS ケーブルは完全に自立するように設計されています。構造上の荷重は次のものによって支えられます。 高弾性アラミド糸 ケーブルコアの周囲に巻き付けられ、設計のどこにも金属要素を使用せずに引張強度を与えます。

この非金属構造は、単なる軽量化のための選択ではありません。これは、ケーブルが電気的に不活性であることを意味します。ガルバニックのリスクなしに最大 220 kV の高電圧送電線と同じ鉄塔に設置でき、下の送電線に通電したまま作業員が作業できるため、稼働中のネットワークにおける安全性と運用上の大きな利点となります。

通常、スパン能力の範囲は、都市部の短い配信の場合は 50 メートル、地方の長い伝送回廊の場合は 700 メートル以上です。アラミド断面積は、特定のスパン長ごとのたるみと張力の要件に一致するように設計によって調整されています。

コア構造: レイヤーごと

構造を理解することで、仕様をより正確に評価することができます。標準 ADSS 全誘電体自立型光ケーブル次のように組み立てられます。

光ファイバー — 通常は G.652D シングルモードで、温度変化や機械的負荷によるひずみを防ぐために、チューブあたり 2 ～ 12 本のファイバを余分な長さで緩く配置します。
ウォーターブロックジェル 各緩いバッファチューブの内側で湿気の侵入を防ぎ、信号の完全性が損なわれるのを防ぎます。
FRP（繊維強化プラスチック）製中心強度部材 — 導電性を持たずに軸方向の剛性を提供する誘電体コアロッド。
アラミド糸層 — ターゲットスパンに合わせてサイズ設定された主要な引張要素。高い弾性率と非常に低い熱膨張係数により、季節を通じてたるみが予測可能になります。
PEアウターシース — 紫外線暴露、温度変化、湿気に対して評価された耐候性ポリエチレン。ダブルジャケット設計は、長いスパンまたは高張力の用途に利用でき、付加された耐圧潰性と引き抜き強度は追加の直径に見合う価値があります。

その結果、軽量、コンパクト、かつ構造的に効率的なケーブルが実現し、より重い装甲を備えた代替ケーブルと比較してタワーの負荷が軽減されます。

主要なパフォーマンス特性

ADSS ケーブルが特定のプロジェクトに適合するかどうかを定義する 4 つの特性:

引張強さとへたり — アラミド糸の断面によって直接制御されます。最大スパンと最悪の場合の氷/風荷重を指定します。ケーブル設計はそこから続きます。
熱膨張 — アラミド繊維は熱膨張係数が極めて低いため、冬の最低気温 -40 °C から直射日光が当たる夏の最高気温 70 °C までの間でのたるみの変化を抑制します。
振動減衰 — 継続的な横風による風振動は、負荷が軽い長いスパンでは大きな懸念事項です。 ADSS ケーブルには固有の減衰特性があり、必要に応じて約 300 メートルを超えるスパンの接続ポイントの近くにダンパーを設置できます。
ドライバンド耐アーキング性 — ADSS ケーブルが高電圧導体の近くに設置されている場合、局所的な湿気によりシース上に抵抗性のドライバンドが形成されます。 220 kV 以上のラインでは、経年によるジャケットの劣化を防ぐために、耐トラッキング性と耐浸食性が強化されたシース化合物を指定することが不可欠です。

要求の厳しい環境に特化したバリアント

標準 ADSS は、ほとんどの公共事業および電気通信の導入に対応します。 2 つの特定の条件では、強化されたバリアントが必要です。

森林・林道 ケーブルをリスのかじられにさらすことは、多くのエンジニアが予想するよりも一般的な故障モードです。のリス防止ADSS光ケーブルは、げっ歯類が侵入できない高強度のガラス繊維強化プラスチック保護層を組み込むことでこの問題に対処します。 ADSS の標準的な特性 (落雷に対する安全性、誘電体構造、活線設置の適合性) をすべて保持しながら、野生動物による被害に対する機械的防御を追加します。同じ構造により、鳥のつつきに対する耐久性も提供されます。

げっ歯類の危険がある混合廊下 より広範に、非金属防ネズミ光ケーブルこれは、導電性材料を導入せずに同様の保護アプローチを採用しており、高電圧の同時導入に対してケーブルを安全に保ちます。

代表的な用途

ADSS ケーブルは、電力会社が既存の架空送電インフラにファイバー通信を追加したり、電気通信事業者が公共用地に沿ってラストワンマイル空中ネットワークを構築したり、地方自治体が変電所や遠隔監視ポイント間に回復力のあるバックボーンリンクを確立したりすることによって日常的に導入されています。シングルパスの設置により、メッセンジャーの事前のストリングや 2 番目の乗組員パスは不要となり、長距離の田舎のルートで労働時間を大幅に削減します。

航空ルートが最終的に地下に移行するプロジェクトの場合、ADSS を接続できます。屋外層撚り光ケーブル移行点では、コアファイバー設計を再設計することなく、一貫したファイバー数を混合地形上で実行できるようになります。

ファイバーが空中ネットワークから建物に直接到達する必要がある場合、 FTTHバタフライドロップケーブル電柱から加入者構内までの最終接続を提供します。

ADSSの指定：ご注文前の確認事項

3 つの入力により、正しいケーブル仕様が駆動されます。これらを正しく理解すれば、残りの設計は論理的に進みます。

最大スパン長 — 接続点間のサポートされていない最長距離。これにより、必要なアラミド断面積が決まり、その結果、ケーブルの定格最大荷重が決まります。
環境負荷ケース — 風速、氷荷重（該当する場合）、および温度範囲の最悪の場合の組み合わせ。ケーブルは、設計荷重の下で地面およびその下の通電された導体に対して安全なたわみクリアランスを維持する必要があります。
共存する回線の電圧レベル — 110 kV を超える伝送導体に隣接して設置する場合は、外側のシース化合物が誘導電気ストレスに対して定格であることを製造元に確認してください。 220 kV 以上のラインでは、関連する IEC または IEEE 規格に準拠した明示的なドライバンドアーク放電テストが保証されます。

繊維数、シングルまたはダブルジャケット、およびスパン固有のサグチャートはすべて、これら 3 つの環境入力の二次的なものです。これらは負荷分析から導出されるものであり、仮定されたものではありません。

ADSS 対 OPGW: 適切な空中ファイバーソリューションの選択

一般的な決定点は、ADSS を使用するか、それとも OPGW（光アース線）新しいまたはアップグレードされた伝送路上で。 OPGW は既存の架空地線を置き換え、1 つの導体で接地とファイバを提供します。いずれにせよ地線の交換が必要な場合には正しい選択です。既存のアース線が保守可能な場合、すでに電力が供給されている回線に停止することなくファイバーを追加する場合、または設置予算がハードウェアの完全な交換を正当化できない場合には、ADSS がより良い選択肢となります。 2 つのソリューションは競合するものではなく、補完的なものです。