ما هي مزايا السلك الأرضي البصري (OPGW) مقارنة بتكوين خط الطاقة التقليدي؟
كفاءة المساحة:
السلك الأرضي البصري (OPGW) يدمج كلاً من وظائف التأريض الكهربائي واتصالات الألياف الضوئية في كابل واحد، مما يزيل الحاجة إلى أسلاك أرضية منفصلة وسلالات المحادثة. يعمل هذا التكامل على تبسيط تخطيط البنية التحتية لنقل الكهرباء، وتقليل الفوضى في أبراج النقل وتحسين استخدام المساحة المتاحة. والنتيجة هي تكوين أكثر كفاءة في استخدام المساحة وجاذبية بصرية، خاصة في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية أو الحساسة من الناحية الجمالية.
توفير في التكاليف:
توفر OPGW وفورات مالية قيمة في عوامل مختلفة لمشاريع نقل الطاقة. يؤدي تكامل الميزات إلى تقليل الحاجة إلى الأجهزة الإضافية وأنظمة الدعم ومساحة حق الأولوية. يعمل التصميم المبسط على تبسيط تقنيات إنشاء البرج وإعداده وحمايته، مما يؤدي إلى خفض تكاليف المشروع العالمية. بالإضافة إلى ذلك، فإن تصميم الكابل الفردي لـ OPGW يقلل من متطلبات النسيج مقارنة بالتكوينات التقليدية مع أسلاك أرضية منفصلة وآثار المحادثة.
تحسين الجماليات:
يعزز تكامل OPGW جماليات خطوط نقل القوة. يساهم تصميم الكابل الفردي في الحصول على مظهر أكثر نظافة ومرغوبًا بصريًا، مما يقلل من التأثير المرئي على البانوراما المحيطة. وهذا مفيد بشكل خاص في المناطق الحضرية، أو المواقع ذات المناظر الخلابة، أو المناطق التي يكون فيها تقليل البصمة المرئية للبنية التحتية للطاقة أولوية. من المؤكد أن جماليات OPGW المتقدمة يمكن أن تؤثر على شعبية المجتمع وتقلل من اعتراضات السعة على مهام النقل الجديدة.
تعزيز الموثوقية:
تعمل OPGW على تعزيز موثوقية هياكل نقل الكهرباء عن طريق استخدام آلية تأريض كهربائية قوية وبنية تحتية موثوقة للتبادل اللفظي من الألياف الضوئية. يضمن إنتاج الكابل تبديدًا فعالًا للأعطال في العصر الحديث أثناء الأعطال الكهربائية، مما يحمي خط الطاقة والجهاز المرتبط به. وفي الوقت نفسه، تتيح الألياف الضوئية إمكانية إجراء محادثة يمكن الاعتماد عليها وذات نطاق ترددي عالٍ لحزم متنوعة، بما في ذلك التتبع في الوقت الفعلي والتلاعب ونقل الإحصائيات. تساهم الوظيفة المزدوجة لـ OPGW في المرونة العامة لشبكة الطاقة.
تصميم وتركيب مبسط:
يعمل دمج وظائف التأريض الكهربائي والاتصالات البصرية في OPGW على تبسيط تخطيط وإعداد سلالات نقل الكهرباء. يمكن تصميم الأبراج بمرفقات ومكونات أقل، مما يؤدي إلى تبسيط إجراءات البناء. كما يسهل تصميم الكابل الفردي عملية التعديل التحديثي الأسهل لخطوط الكهرباء الحالية، مع إضافة مهارات التبادل اللفظي دون تغييرات جوهرية. تساهم هذه البساطة في التخطيط والإعداد في كفاءة المهمة وتقليل الوقت اللازم للنشر.
دعم تقنيات الشبكة الذكية:
تؤدي OPGW دورًا حيويًا في دعم تنفيذ تقنيات الشبكة الذكية. تسمح البنية التحتية للتبادل اللفظي للألياف الضوئية المدمجة بنشر أنظمة التتبع والإدارة والأتمتة المتقدمة. وهذا بدوره يكمل قدرات شبكة الكهرباء للتحكم بكفاءة في توزيع القوة، والاستجابة للدعوة الديناميكية، ودمج أصول القوة المتجددة. إن توافق OPGW مع تقنية الشبكة الذكية يضعه كعامل رئيسي في تحديث شبكات نقل القوة.
تقليل التداخل الكهرومغناطيسي:
يعمل تصميم الكابل الواحد لـ OPGW على تقليل التداخل الكهرومغناطيسي بين المكونات. وهذا مهم بشكل خاص للأداء العام الموثوق لجهاز الاتصال البصري. يساهم تقليل التداخل في تحسين الإشارة ونقل المعلومات، مما يضمن أداء وظائف التبادل اللفظي بكفاءة إلى جانب نقل الكهرباء دون المساس بالأداء.
ما هي أنواع المواد المستخدمة عادة للألياف الضوئية السلك الأرضي البصري (OPGW) وكيف تساهم هذه المواد في وظيفة الاتصال؟
الألياف الضوئية الزجاجية:
تركيب المواد: المادة الأكثر شيوعًا المستخدمة للألياف الضوئية في الأسلاك الأرضية الضوئية (OPGW) هي الزجاج. على وجه التحديد، يتكون مركز الألياف الضوئية من زجاج السيليكا فائق النقاء، والذي يتميز بخصائص توهين منخفضة للإشارات الضوئية.
المساهمة في وظائف الاتصالات: توفر ألياف زجاج السيليكا فقدانًا بصريًا منخفضًا، مما يعني أن التنبيهات الخفيفة يمكن أن تنتقل عبر مسافات طويلة دون تدهور هائل في الإشارة. يقلل نقاء الزجاج من امتصاص الضوء وتشتته، مما يساهم في نقل الحقائق الرائعة والخضراء.
الألياف متعددة الأوضاع وأحادية الوضع:
تركيب المواد: قد تكون الألياف الضوئية في OPGW متعددة الأوضاع أو غير متزوجة. تتميز الألياف متعددة الأوضاع بقطر أساسي أكبر، مما يسمح بعدة أوضاع أو مسارات للتجول الخفيف. من ناحية أخرى، تتمتع الألياف أحادية الوضع بقطر أساسي أصغر، مما يسمح بطريقة واحدة فقط لانتشار الضوء.
مساهمة وظائف الاتصالات: تعتبر الألياف متعددة الأوضاع مناسبة للاتصالات ذات المسافات القصيرة، في حين أن الألياف غير المتزوجة مرغوبة للإرسال لمسافات طويلة بسبب انخفاض التشتت المشروط. يعتمد الاختيار بين الألياف متعددة الأوضاع وغير المتزوجة في OPGW على متطلبات الاتصال الفريدة لشبكة نقل القوة.
الطلاءات العازلة:
تركيب المواد: الألياف الضوئية في OPGW مبطنة بمواد عازلة، مصنوعة بشكل عام من البوليمرات مثل الأكريليت أو البوليميد. توفر هذه الطلاءات الأمان للوسط الزجاجي الحساس من العناصر البيئية والضغط الميكانيكي.
المساهمة في وظائف الاتصالات: تعمل الطلاءات العازلة على حماية الألياف الضوئية من الأذى الجسدي والرطوبة وتقلبات درجات الحرارة، مما يضمن طول عمر وموثوقية البنية التحتية للاتصالات. إنها تساهم في الحفاظ على الخصائص البصرية للألياف طوال العمر التشغيلي لكابل OPGW.
أعضاء القوة:
تركيب المواد: تم دمج الألياف الضوئية في OPGW مع أعضاء طاقة معدنية مصنوعة من مواد تشمل الألومنيوم أو المعدن. توفر هذه الإضافات المعدنية الطاقة الميكانيكية للكابل.
المساهمة في وظيفة الاتصالات: تعمل أعضاء الطاقة المعدنية على حماية الألياف الضوئية من الضغط الميكانيكي والقوى الخارجية، مما يحافظ على سلامتها البصرية. يضمن هذا التكامل الحفاظ على قدرة التبادل اللفظي حتى في الظروف التي قد يتعرض فيها الكابل أيضًا للتوتر أو الانحناء أو الآثار الميكانيكية الأخرى.
طبقات الحماية الخارجية:
تركيب المواد: تحتوي كابلات OPGW على طبقات دفاعية خارجية مصنوعة من مواد مثل البولي إيثيلين أو البوليمرات الأخرى. توفر هذه المواد عزلًا وحماية إضافية لهيكل الكابل بالكامل.
المساهمة في وظائف الاتصالات: تعمل طبقات الحماية الخارجية على حماية المكونات الداخلية، بما في ذلك الألياف الضوئية، من العناصر البيئية التي تشمل الأشعة فوق البنفسجية والرطوبة ودرجات الحرارة القصوى. تساهم هذه السلامة في الموثوقية العامة والأداء لجهاز الاتصال البصري.