کابل OPGW چیست و چه کاربردی دارد؟

کابل OPGW نوعی کابل برق است که برای انتقال نیرو و انتقال اطلاعات در خطوط هوایی استفاده می شود. این کابل ها حاوی یک هسته مرکزی فولادی برای انتقال جریان الکتریکی و همچنین رشته هایی از فیبر نوری برای انتقال داده ها می باشند. استفاده از کابل OPGW در شبکه های برق رسانی بهبود امنیت، پایداری و کارایی سیستم را افزایش می دهد و و در بالاترین نقطه دکل های خطوط هوایی قرار می گیرد.

معرفی کابل OPGW

کابل OPGW یا Optical Ground Wire یکی از ابتکارات برجسته در زمینه انتقال نیرو و اطلاعات در خطوط برق هوایی است. این کابل در حال حاضر به عنوان یکی از تکنولوژی‌های پیشرفته و مؤثر در حوزه برق شناخته می‌شود. از آنجا که کابل OPGW هم‌زمان دارای قابلیت انتقال نیرو برق و اطلاعات از طریق رشته‌های فیبر نوری می‌باشد، بهبود امنیت، پایداری و کارایی سیستم‌های برق رسانی از جمله مزایای اصلی آن محسوب می‌شود. استفاده‌ی گسترده‌ی کابل OPGW در سراسر جهان باعث کارایی بیشتر و افزایش اعتماد به این سیستم‌ها شده است.

این کابل‌ها با ظاهری شبیه به هادی‌های ACSR، در بالاترین نقاط دکل‌های خطوط انتقال برق نصب می‌شوند. با تولید بیشتر در آسیا، به ویژه در چین، کابل‌های OPGW از دو جنبه حفاظتی و انتقالی در خطوط جدید انتقال برق استفاده می‌شوند و کشور چین به عنوان یکی از پیشگامان این فناوری محسوب می‌شود.

تاریخچه کابل OPGW

کابل OPGW، یا Optical Ground Wire، نوعی کابل است که در خطوط انتقال و توزیع برق هوایی استفاده می‌شود. این کابل‌ها دارای تیوپ مرکزی فلزی (استیل یا آلومینیومی) می‌باشند که حاوی فیبرهای نوری و سیم‌های فولادی هستند و دارای غلاف کابلی با لایه‌های مختلف است. این کابل‌ها در دهه ۱۹۷۰ میلادی اختراع شده و از دهه ۱۹۸۰ میلادی شروع به استفاده گسترده‌تر از آنها در سیستم‌های انتقال برق شده است.

اجزای تشکیل دهنده کابل OPGW

لایه اول این کابل شامل ترکیبی از چندین فیبر نوری و سیم‌های فولادی با روکش آلومینیومی است.در لایه‌های دیگر این کابل، سیم‌های آلومینیومی، فولادی و آلومینیوم آلیاژی بر اساس مشخصات الکتریکی و مکانیکی مورد نیاز به کار گرفته شده‌اند. استفاده از استنلس استیل در این کابل‌ها به خاطر مقاومت آن در برابر ضربه صورت گرفته است. درون تیوپ‌های این کابل‌ها از مواد جذب‌کننده رطوبت بهره برده شده همچنین غلاف و سیم‌های فولادی نیز به منظور مقابله با پیچش در ساختار این کابل به کار رفته‌اند.

انواع کابل OPGW

در کابل‌های OPGW، از فیبرهای تک حالتی یا (Single-mode)  و چند حالتی یا (Multi-mode) برای انتقال اطلاعات استفاده می‌شود.فیبرهای تک حالتی برای انتقال اطلاعات در مسافت‌های بیشتر از یک کیلومتر و با پهنای باند بالا به دلیل کاهش پخش سیگنال و افزایش مسافت انتقال، بهترین گزینه می‌باشند.از سوی دیگر، فیبرهای چند حالتی برای انتقال اطلاعات در مسافت‌های کمتر از یک کیلومتر و با پهنای باند کمتر به کار می‌روند. انتخاب نوع فیبر بستگی به نیازهای ارتباطی و فنی موجود در هر پروژه دارد.

کاربرد کابل OPGW

محافظت از خطوط فاز حاوی جریان الکتریکی

کابل OPGW، از جنس فاز برای حمل جریان الکتریکی استفاده می‌شود و یکی از کاربردهای اصلی آن، محافظت از خطوط انتقالی در برابر خطراتی نظیر جریان‌های اتصال کوتاه، جریان‌های صاعقه، و رعد و برق می‌باشد. این اقدامات، در جهت ایمنی و حفاظت از سیستم‌های انتقال نیرو ضروری است و به برق رسانی ایمن‌تر و پایدارتر کمک می‌کند.کابل‌های OPGW همچنین به عنوان سیم زمین یا شیلد وایر برای ارتینگ سیستم‌ها استفاده می‌شوند و جریان‌های اضافی را به زمین منتقل می‌کنند. این کابل‌ها از اهمیت ویژه‌ای برای ایمنی و حفاظت در سیستم‌های برقی برخوردارند.

انتقال اطلاعات

کابل‌های OPGW به عنوان یکی از راهکارهای مورد استفاده برای انتقال داده‌های صوتی و تصویری با استفاده از فیبر نوری شناخته شده اند.با توجه به اینکه مسیرهای هوایی در معرض عوامل محیطی همچون باران، برف، رعد و برق، طوفان، حشرات و پرندگان قرار دارند،استفاده از کابل‌های OPGW در این موارد، باعث بهبود امنیت، کارایی و پایداری در انتقال اطلاعات، توزیع نیرو و حفاظت از خطوط انتقالی می‌شود.این اقدامات در حفظ کارایی سیستم‌ها و رفع خطرات محیطی مرتبط با خطوط انتقالی برق بسیار حیاتی است.

ویژگی های کابل OPGW

استفاده از دکل‌های هوایی برای انتقال فیبر نوری،باعث کاهش هزینه نصب به ازای هر کیلومتر نسبت به استفاده از خطوط فیبر نوری زمینی می‌شود.استفاده از دکل‌های هوایی برای انتقال فیبر نوری، در مقایسه با خطوط زمینی، از امکانات بهتری برای حفظ امنیت و جلوگیری از آسیب‌های خارجی برخوردار است. علاوه بر این، استفاده از دکل‌های هوایی منجر به گسترش سریع‌تر و آسان‌تر سیستم‌های فیبر نوری نیز می‌شود.این روش به عنوان یک راهکار بهینه برای شبکه‌های فیبر نوری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

استفاده از کابل‌های هوایی برای انتقال فیبر نوری، جزو روش‌های مناسب و کارآمد برای کاهش خطراتی نظیر خسارت‌های ناشی از فعالیت‌های خارجی مانند گودبرداری و جوندگی حشرات محسوب می‌شود. علاوه بر این، امکانات سریع‌تر و آسان‌تر برای گسترش و توسعه سیستم‌های فیبر نوری با استفاده از کابل‌های هوایی به راحتی و سریع تر قابل انجام است.

سخن آخر

کابل‌های OPGW به عنوان کابل‌های دو منظوره شناخته می‌شوند.همچنین، می‌توانند به منظور حفاظت و انتقال داده‌ها بر روی خطوط فاز حاوی جریان مورد استفاده قرار گیرند.در مناطقی از جمله کوهستان‌ها که هزینه نصب کابل‌های زمینی بسیار بالا و دشوار است، استفاده از کابل‌های OPGW و روش‌های کابل‌کشی هوایی می‌تواند به طور قابل توجهی هزینه‌ها را کاهش دهد.