Guía de instalación y especificaciones de diseño de cables ADSS

La luz máxima y la resistencia a la tracción definen el rendimiento del cable ADSS

Un cable totalmente dieléctrico autoportante (ADSS) funciona sin mensajeros metálicos, confiando completamente en sus miembros resistentes de hilo de aramida. Para un típico 12 fibras cable ADSS con un diámetro de 8,0 mm, el la luz máxima permitida a 100 metros de altitud es de 300 metros bajo carga ligera NESC (viento de 0 Pa, hielo de 0 mm). En condiciones de carga pesada (viento de 1.900 Pa, hielo de 12,7 mm), la misma longitud del cable se reduce a 120 metros. La resistencia nominal a la tracción (RTS) para esta configuración es de 18 kN, mientras que la tensión máxima de trabajo está limitada a 6 kN (33% de la RTS).

La instalación de cables ADSS en torres de energía existentes requiere calcular el hundimiento y la tensión a la temperatura máxima de funcionamiento de 85 °C. Para un tramo de 200 metros, el hundimiento inicial a 15°C sin viento es de 2,8 metros; a 85°C, el hundimiento aumenta a 4,1 metros, lo que afecta la distancia a los conductores activos. Utilice un factor de seguridad de diseño de 3,0 para fluencia a largo plazo, y verificar que la distancia entre el conductor y el cable en la mitad del tramo nunca sea inferior a 2,5 metros para líneas de 110 kilovoltios .

Seleccionar el cable ADSS correcto para su voltaje y entorno

Dos parámetros críticos determinan qué cable ADSS se adapta a una ruta específica: la intensidad del campo eléctrico y la zona de carga ambiental. Para líneas eléctricas de hasta 110 kilovoltios, un ADSS estándar con un espesor de cubierta exterior de 1,5 mm y una resistencia de seguimiento de 2,5 kV/mm de distancia de arco seco funciona de manera confiable. Por encima de 110 kV hasta 220 kilovoltios, Elija una funda anti-seguimiento (AT) con una distancia de arco seco de al menos 3,0 kV/mm y un espesor de pared de 1,8 mm. .

Las zonas de carga ambientales siguen los estándares IEC 60794-4-10 o NESC. A continuación se muestra una tabla de selección rápida:

Mejores prácticas de instalación para la confiabilidad del cable ADSS a largo plazo

Los datos de campo de 150 instalaciones ADSS en tres continentes muestran que el 94% de las fallas prematuras se originan por hardware inadecuado o tensión de tracción. Utilice una empuñadura con un Resistencia nominal a la rotura igual a al menos el 50% del RTS del cable. y nunca exceda el 0,8 % de tensión durante el tirón. Para una instalación ADSS de 1 km con tres curvas de 120 grados, el límite de fluencia de tensión de tracción típico es de 2,7 kN para un cable RTS de 18 kN.

La selección de hardware debe incluir:

• Abrazaderas de suspensión tangentes con un inserto de goma o neopreno, diseñado para una carga máxima de 20 kN y un diámetro del núcleo de varilla de fibra de vidrio de 6 mm.
• Puños sin salida utilizando varillas helicoidales dobles, adaptadas al diámetro del cable (por ejemplo, 8,0 mm ± 0,3 mm) con una tensión de deslizamiento superior al 80% de RTS.
• anillos corona para ADSS en líneas superiores a 110 kV: diámetro mínimo del anillo de 150 mm, colocado a 30 mm de la abrazadera de suspensión para reducir la tensión eléctrica.

Cálculo del hundimiento y la tensión para el tendido de cables ADSS

El cálculo del hundimiento sigue la aproximación parabólica para tramos de nivel: hundimiento = (w × L²) / (8 × H), donde w = peso del cable por unidad de longitud (por ejemplo, 0,12 kg/m para un ADSS de 12 fibras), L = longitud del tramo (metros) y H = tensión horizontal (kN). Para un tramo de 250 metros a 25°C con una tensión inicial establecida en 2,5 kN, el hundimiento es igual a (0,12×9,81×250²)/(8×2500) = 3,68 metros . A 75°C, el módulo de elasticidad (13,8 GPa para la aramida) reduce la tensión a 1,9 kN, aumentando el hundimiento a 4,84 metros.

Para torres de altura desigual con una diferencia de 20 metros, utilice la fórmula de luz inclinada. La verificación real de campo de 20 proyectos muestra que Trazar el hundimiento en incrementos de 5°C entre -10°C y 80°C Previene la descarga eléctrica a mitad del tramo. Siempre prepare una mesa de hundimiento como la del siguiente ejemplo antes de encordar:

Requisitos de espacio libre eléctrico y distancia del arco seco

La principal diferencia entre ADSS y los cables dieléctricos o OPGW convencionales es la necesidad de espacio libre eléctrico debido a los campos electrostáticos. Para Líneas de 69 kV, mantener un espacio libre mínimo de 0,9 metros desde el conductor hasta el punto de conexión ADSS. A 138 kV, esto aumenta a 1,5 metros; a 230 kV, a 2,4 metros. Estos valores suponen un ambiente seco y no contaminado. En zonas industriales o costeras con alta contaminación (clase IV IEEE 1220), duplicar el espacio libre o utilizar una funda AT con al menos 4,5 kV/mm de resistencia al arco seco.

La distancia del arco seco a lo largo de la superficie del cable ADSS entre dos puntos de hardware debe exceder 1,2 x (voltaje de línea en kV) para fundas de PE estándar. Por ejemplo, en una línea de 110 kV, la distancia mínima de arco seco desde la abrazadera de suspensión hasta el anillo de corona más cercano es de 132 mm. Los informes de inspección de campo de 2018-2022 muestran que las fallas de seguimiento disminuyen en un 87 % cuando los diseñadores verifican este parámetro antes de la instalación.