ADSS vs OPGW : la comparaison complète de l'ingénierie

ADSS et OPGW ont tous deux installé de la fibre optique sur une ligne électrique aérienne – et c'est là que s'arrête la similitude. L'un est unfil de terre qui transporte de la fibre, boulonné tout en haut de la tour où il capte les coups de foudre et les courants de défaut. L'autre est uncâble entièrement diélectrique qui transporte uniquement de la fibre, accroché plus bas sur la structure, délibérément aveugle au champ électrique qui l'entoure.

Choisissez le mauvais et le coût est réel : une panne dont vous n'avez jamais eu besoin, une rénovation de tour que vous ne pouvez pas vous permettre, ou - le mode de défaillance contre lequel presque aucun guide d'achat ne vous met en garde - une gaine ADSS qui s'érode en trois ans et perd une envergure. Ce guide compare les deux types de câbles de la même manière qu'un OSP ou un ingénieur de services publics doit réellement choisir entre eux : par structure, comportement électrique, limites de portée et de tension, installation, coût d'installation réel et un cadre de décision clair à la fin.

Chaque décision ADSS contre OPGW se produit sur une structure comme celle-ci : OPGW occupe la fente du fil de blindage tout en haut, tandis que l'ADSS est suspendu plus bas, sous les conducteurs de phase sous tension.

Si vous ne lisez rien d'autre, lisez ce tableau. Le reste de l'article expliquepourquoichaque ligne se lit comme elle le fait – et où les simples chiffres cachent une décision qui peut faire échouer un projet.

Le titre à retenir :OPGW fait deux tâches, ADSS en fait une– et cette seule distinction entraîne presque toutes les autres différences ci-dessous.

Câble TTI Fiber ADSS sur une gamme de nombres de fibres. Les coupes montrent la construction entièrement diélectrique : des tubes lâches et un élément de renforcement central lié par du fil d'aramide jaune – aucun métal nulle part.

OPGW signifieFil de terre optique(parfois écrit comme fil de terre aérien composite à fibre optique). Il remplace le fil blindé conventionnel – le conducteur nu tendu tout en haut d’une tour de transmission dont le rôle est d’intercepter la foudre et de fournir un chemin de retour du courant de défaut – et intègre des fibres optiques à l’intérieur. Le service public obtient sa protection contre la foudre et un réseau fédérateur de fibre haute capacité à partir d’un seul câble en une seule opération de câblage.

Structurellement, OPGW est construit de l’extérieur autour du métal :

• Uncouche externe de fils toronnés- typiquementacier recouvert d'aluminium (ACS)pour la solidité et la durabilité de la foudre, souvent combinés avecalliage d'aluminium (AA)brins réglés pour la conductivité afin que le câble puisse transporter un courant de court-circuit sans surchauffe.
• UNunité optique centrale: les fibres reposent dans untube en acier inoxydable ou en aluminium(souvent un tube en acier inoxydable recouvert d'aluminium) qui leur confère une protection contre l'écrasement et une barrière hermétique contre l'humidité.
• Fibres monomodes à l'intérieur, généralement conformes à ITU-T G.652 ou G.654.

Parce qu'OPGWestle fil de terre, il est conçu mécaniquement et électriquement pour transporter le courant de défaut et survivre aux coups de foudre directs — ses tests et ses performances sont définis par la norme IEEE 1138. Pour un aperçu plus approfondi de la différence entre OPGW et les fils blindés simples qu'il remplace, consultez notre explication sur la différence entre OPGW et les fils traditionnels.

ADSS signifieAutoportant entièrement diélectriquecâble. Le nom est la fiche technique :tout diélectriquesignifie qu'il n'y a aucun élément métallique nulle part dans le câble, etautoportantsignifie qu'il porte son propre poids et sa propre tension sur toute la travée sans fil messager séparé. Comme le dit la définition de référence, l'ADSS est « suffisamment solide pour se soutenir entre les structures sans utiliser d'éléments métalliques conducteurs ».

Une seule extrémité de câble ADSS dénudée : le fil d'aramide jaune est l'élément porteur qui permet au câble de s'étendre sur des centaines de mètres sans métal.

Sa construction est l’image miroir de l’OPGW : la résistance vient de la fibre et non de l’acier :

• UNâme toronnée en tube libre: Des fibres de 250 µm flottent dans des tubes lâches remplis de gel, torsadées autour d'un matériau non métallique.Elément central en FRP (plastique renforcé de fibre de verre). (Pour savoir pourquoi la conception à tube lâche protège les fibres de la tension et de l'eau, voir câble à tampon serré ou câble à tube lâche.)
• Une couche defil d'aramide (Kevlar)— l'élément de traction. C’est ce qui permet à l’ADSS de s’étendre sur des centaines de mètres sans métal ni messager ; la quantité d'aramide est adaptée à l'envergure et à la tension requises.
• Un extérieurveste— soit la normePE (polyéthylène)ou un spécialAT (anti-pistage / résistant aux traces)composé.La veste dont vous avez besoin n’est pas cosmétique – c’est la décision ADSS la plus conséquente, et nous la couvrons en détail ci-dessous.

L'ADSS étant non conducteur, il est électriquement invisible pour le système électrique : il ne transporte aucun courant de défaut, ne nécessite aucune mise à la terre et est insensible aux interférences électromagnétiques. C'est aussi pourquoi il peut être installéligne directe, avec le circuit sous tension – l’avantage opérationnel principal qui en fait la valeur par défaut pour l’ajout de fibre aux lignes déjà en service. Les tests et les performances ADSS sont régis par la norme IEEE 1222. ADSS appartient à la même famille extérieure entièrement diélectrique que les câbles comme GYFTY, qui utilisent des éléments de renforcement FRP pour la même raison sans métal.

Enlevez le marketing et les deux câbles divergent sur un axe —métal ou pas de métal– et tout découle de là.

Le métal d'OPGW est une caractéristiqueetun passif. La particularité : il fait le travail du fil de terre, donc sur une nouvelle ligne de transmission, vous alliez de toute façon enfiler un fil de blindage, ce qui ferait d'OPGW une "fibre libre" en termes structurels. Le problème : le métal se corrode, ajoute du poids (4 à 5 × ADSS) et vous oblige à mettre le câble à la terre et généralement à mettre la ligne hors tension pour l'installer.

Le manque de métal de l'ADSS est le commerce inverse. La caractéristique : poids plume, résistant aux interférences électromagnétiques, installable sous tension, sans matériel de mise à la terre. La responsabilité est plus subtile, et c'est ce que les guides de comparaison ignorent – ​​nous ne le ferons donc pas.

Voici le mode de défaillance qui transforme une installation ADSS facile et bon marché en une catastrophe à mi-parcours quelques années plus tard.

ADSS se bloqueci-dessousles conducteurs sous tension, à l'intérieur de leur champ électrique. Même si le câble n'est pas conducteur, ce champ induit une tension de surface le long de la gaine - lepotentiel spatialau point d'attache du câble. Lorsque la veste est mouillée (pluie, brouillard, rosée) et sale (sel, poussière, pollution industrielle), un fin film d'eau conducteur se forme et de petits courants de fuite circulent le long de la surface. Lorsque ce courant chauffe le film, il s'évapore en une étroitebande sèche. La tension sur toute la surface franchit maintenant cet espace de quelques millimètres de large, et vous obtenezarc à bande sèche— de minuscules arcs de surface répétés.

Le PE standard n’a aucune défense contre cela. Les arcs carbonisent la gaine, gravent une piste conductrice et finissent par brûler jusqu'aux éléments de renforcement en aramide situés en dessous. Une fois l’aramide exposé et dégradé, le câble perd sa tension et une travée s’abaisse. Il s'agit de la principale cause de défaillance de l'ADSS en service, et c'est précisément la raison pour laquelle la norme IEEE 1222 inclut des tests électriques et de suivi dédiés à l'ADSS auxquels les câbles de télécommunications ordinaires ne sont jamais confrontés.

Le correctif est la veste, ce qui nous amène à la décision la plus importante en matière de spécifications ADSS.

La défense contre les arcs à bande sèche est unVeste AT (anti-tracking, également appelée track-proof ou TR)— un composé spécialement formulé qui résiste à la carbonisation et à l'érosion de surface. La règle générale, et la manière dont TTI Fiber conçoit notre propre câble ADSS, est la suivante :

• Gaine PE standardest adéquat lorsque le potentiel d'espace au point de fixation est faible - en pratique, sur les lignes de distribution et de sous-transmission jusqu'à environ35 kV(un seuil de sécurité communément cité se situe autour12 kV de potentiel spatial).
• UnUne veste anti-traces AT/track est obligatoireune fois que le potentiel spatial grimpe - sur110 kV et 220 kVlignes et au-dessus. À ces tensions, vous ne pouvez pas simplement accrocher le câble n'importe où ; le point d'attache doit être choisi parcalculer la distribution du champ électriquele câble se trouve donc là où le potentiel induit est tolérable et la gaine doit être de qualité AT.

Ce n'est pas un détail à laisser au hasard. Spécifier PE sur une ligne 220 kV pour économiser quelques centimes par mètre est la façon dont vous achetez une panne de gaine garantie. Un fournisseur ADSS crédible devrait dimensionner l'aramide en fonction de votre portéeeten sélectionnant la gaine en fonction de votre tension secteur et de votre niveau de pollution – sans vous vendre un câble générique.

OPGW a ses propres risques enfouis dont la fiche technique ne parle pas.

Corrosion galvanique/électrolytique.OPGW est un métal exposé aux intempéries pendant plus de 30 ans. Danscôtier, brouillard salin ou industrielDans certains environnements, les métaux différents dans une construction en acier recouvert d'aluminium peuvent provoquer une corrosion galvanique, rongeant progressivement les brins et affaiblissant le câble. L'atténuation (alliages résistants à la corrosion, graisses, conceptions entièrement en alliage d'aluminium) augmente les coûts. L'ADSS, étant entièrement en plastique et en aramide, est tout simplement immunisé contre toute cette classe de défaillance, qui constitue un véritable levier de sélection dans les réseaux côtiers difficiles.

Le dimensionnement du courant de défaut n'est pas facultatif.Étant donné que l'OPGW transporte le courant de court-circuit de la ligne lors d'un défaut, sa section métallique doit être dimensionnée en fonction de celle de la ligne.niveau de défaut, exprimée en capacité thermique enkA²·s(l'énergie qu'il doit absorber sans fondre). Si vous vous trompez – sous-dimensionnez la section conductrice – et un défaut peut recuire ou même faire fondre les brins et détruire la fibre à l’intérieur. Il s'agit de demandes d'ingénierie OPGW et l'ADSS ne le fait jamais, car l'ADSS ne transporte aucun courant. Les évaluations des défauts OPGW s'élèvent généralement à environ100 kAcourant de court-circuit selon la construction.

Les deux câbles sont dimensionnés contreRésistance à la traction nominale (RTS), avec une tension quotidienne maintenue à une fraction du RTS et une tension d'affaissement calculée pour le pire des casglace et ventchargement sur l'itinéraire. Les enveloppes pratiques :

Un moyen rapide de lire ceci :ADSS gagne en poids et en flexibilité électrique ; OPGW gagne sur la durée brute et sur les tensions et niveaux de défaut les plus élevés.Les deux ont besoinAmortisseurs de vibrations Stockbridge ou spiralesur de longues portées pour contrôler les vibrations éoliennes (induites par le vent) – un mécanisme de fatigue qui fissurera les fibres au fil des années s’il n’est pas géré.

C’est là que se fait réellement la différence en termes de coûts : non pas au niveau du câble, mais au niveau de l’équipe, des grues et des pannes.

ADSS — ligne sous tension, plus bas sur la tour.Parce qu'il est diélectrique, l'ADSS peut être enfilé pendant que la ligne esténergique, sans coupure. Il se monte sous les conducteurs de phase à l'aideraccords sans issue (tension) préformésdans les tours de contrainte etpinces de suspensionaux tours tangentes. De manière critique, leles pinces de descente qui acheminent le câble vers le bas de la tour sont isolantes(doublé de caoutchouc) — et le câble estjamais mis à la terre. Moins de contraintes de coupure, câble plus léger, matériel plus simple.

OPGW — hors tension, sommet de la tour.OPGW prend la position du fil blindé au sommet de la structure, ce qui signifie généralement que la ligne (ou au moins le circuit du fil blindé) doit êtrehors tensionpour l'enfiler en toute sécurité. Il utilise des culs-de-sac et des suspensions métalliques, et ildoit être mis à la terre à chaque touravec des pinces de liaison et un fil de descente mis à la terre pour que le courant de défaut ait un chemin. Dans les nouvelles constructions, c'est une pratique courante ; sur une ligne en service, cela signifie planifier une panne – ce qui constitue parfois le coût caché le plus important du choix d'OPGW.

En comparant les deux surprix du câble au mètreest l’erreur d’approvisionnement la plus courante. Le vrai nombre estcoût total installé par kilomètre, et les deux divergent dans des directions opposées :

Lors d'une rénovation, l'ADSS atterrit généralement20 à 50 % moins cher tout compris, principalement parce que cela évite une panne et une nouvelle vérification structurelle. Sur unchamp vertligne de transmission, les calculs s'inversent : il faut installerquelquesquel que soit le fil de blindage, le coût supplémentaire d'OPGW par rapport à un fil de terre ordinaire est faible - et vous obtenez de la fibre "pour le prix du métal que vous achetiez de toute façon".

Il n'existe pas de câble universellement « meilleur » : il existe le câble approprié pourtonitinéraire. Utilisez ces déclencheurs :

Choisissez ADSS lorsque :

• Tu esrénovation de la fibre sur une ligne existanteet ne peut pas supporter (ou ne peut pas se permettre) une panne.
• La ligne estdistribution ou sous-transmission(≤ ~35 kV → gaine PE ; 110–220 kV → gaine AT, point de fixation technique).
• Les tours sontcontraint par la chargeet ne peut pas supporter un câble lourd.
• L'environnement estcôtier/corrosif(diélectrique = pas de corrosion galvanique).
• Vous avez besoinImmunité aux EMIou souhaitez éviter toute ingénierie de mise à la terre/courant de défaut.

Choisissez OPGW lorsque :

• Vous construisez unnouvelle ligne de transmission (nouvelle)cela a de toute façon besoin d'un fil de blindage.
• La ligne esttransmission haute tension (220 kV – 750 kV+)avec des niveaux de défauts élevés.
• Vous souhaitez une protection contre la foudre et de la fibreconsolidé en un seul câble au sommet de la tour.
• Longues portées(traversées de rivières/canyons) exigent une résistance à la traction maximale.

Considérons un hybride :sur certaines longues routes de transmission, les services publics circulentOPGW en position fil de blindagepour se protégeretunADSS plus bas sur les mêmes tourspour fibre supplémentaire ou séparée par l'opérateur. Les deux ne s’excluent pas mutuellement.

Où s’adapte la fibre TTI :nous fabriquonsCâble ADSS— conçu en fonction de votre portée, de votre tension et de votre niveau de pollution, avec la gaine (PE ou AT résistante aux rails) sélectionnée à partir du profil de champ électrique de votre ligne plutôt que vendue en taille unique. Si votre projet est une rénovation, une construction de distribution/sous-transmission ou une voie à environnement corrosif, c'est carrément là que l'ADSS gagne sa place. Pour les nouvelles transmissions à haute tension où un fil de terre est déjà prévu, OPGW est souvent la réponse honnête – et nous vous le dirons.

Spécifier la bonne norme fait la différence entre un câble qui survit 30 ans et un autre qui échoue lors de son premier hiver humide. Ceux qui comptent :

• IEEE 1138— Tests et performances deOPGWpour les lignes électriques des services publics.(Remarque : 1138 = OPGW.)
• IEEE 1222— Tests et performances pourADSScâble à fibre optique, y compris les tests électriques, de suivi et de vibrations éoliennes qui détectent la vulnérabilité aux arcs en bande sèche.(Remarque : 1222 = ADSS.)
• CEI 60794-4— la spécification sectionnelle internationale pour les câbles optiques aériens le long des lignes électriques, couvrant ensemble OPGW, OPPC, ADSS, MASS et OPAC.
• UIT-T G.652— la qualité de la fibre monomode à l'intérieur des deux types de câbles.

Quelle est la principale différence entre ADSS et OPGW ?OPGW est un fil de terre métallique avec des fibres à l'intérieur, monté au sommet de la tour et transportant le courant de défaut et de foudre. L'ADSS est un câble entièrement non métallique qui transporte uniquement de la fibre, suspendu sous les conducteurs sous tension et électriquement inerte.

L'ADSS est-il moins cher que l'OPGW ?Lors d'une rénovation, généralement oui - souvent une installation 20 à 50 % moins chère, principalement parce que l'ADSS installe une ligne sous tension et évite une panne. Sur une nouvelle ligne de transmission qui nécessite de toute façon un fil blindé, le coût supplémentaire d'OPGW est faible.

ADSS peut-il être installé sur une ligne sous tension (sous tension) ?Oui. Parce qu'il est entièrement diélectrique, l'ADSS est régulièrement installé sur des lignes sous tension sans interruption – son plus grand avantage opérationnel.

L'ADSS doit-il être mis à la terre ?Non. L'ADSS n'est pas conducteur et doitpasêtre mis à la terre ; ses pinces de descente sont isolantes. OPGW, en revanche, doit être mis à la terre sur chaque tour.

Qu’est-ce que l’arc sec et comment puis-je l’éviter ?Il s'agit d'un arc superficiel provoqué par une tension induite sur une gaine ADSS humide et sale, qui peut s'éroder jusqu'aux éléments de renforcement. Empêchez-le en utilisant unVeste AT (résistante aux traces)sur les lignes à plus haute tension (110 kV+) et choix du point d'attache par la répartition du champ électrique.

À quels niveaux de tension l'ADSS et l'OPGW sont-ils utilisés ?L'ADSS s'étend sur environ 10 kV à 500 kV (gaine PE jusqu'à ~ 35 kV, gaine AT au-dessus). OPGW est utilisé à partir de ~110 kV jusqu'à 750 kV et au-delà.

Quand dois-je choisir OPGW plutôt que ADSS ?Pour les nouvelles lignes de transmission haute tension nécessitant un fil blindé, les niveaux de défaut les plus élevés ou les portées les plus longues. Choisissez ADSS pour les rénovations, les itinéraires sensibles aux pannes, les pylônes à charge limitée et les environnements corrosifs.

ADSS et OPGW ne sont pas tant des concurrents que des réponses à des questions différentes.OPGWC'est le choix lorsque vous construisez une nouvelle ligne haute tension et que vous souhaitez une protection contre la foudre et de la fibre dans un seul câble au sommet de la tour, et que vous êtes prêt à la mettre à la terre, à la dimensionner pour le courant de défaut et à l'enchaîner en cas de panne.ADSSC'est le choix lorsque vous devez ajouter de la fibre à une ligne déjà sous tension, réduire le poids des tours et rester entièrement immunisé contre le système électrique - à condition de respecter la règle qui compte le plus :faites correspondre la gaine (PE vs AT) à la tension de ligne et au champ au point de fixation.

Choisissez le type de câble adapté à la tension, à l'environnement et à la tolérance de panne de votre itinéraire, et l'un ou l'autre câble durera plus longtemps que le réseau pour lequel il a été conçu. Obtenez une mauvaise veste sur ADSS - ou une mauvaise évaluation des défauts sur OPGW - et ni l'un ni l'autre ne le fera.

---TTI Fiber fabrique des câbles autoportants entièrement diélectriques ADSS conçus pour votre portée, votre classe de tension et votre environnement — avec une sélection de gaine PE ou AT adaptée au profil de champ électrique de votre ligne. Discutez avec nos ingénieurs pour définir la version ADSS adaptée à votre itinéraire.