Cable autoportante totalmente dieléctrico

El cable autoportante totalmente dieléctrico (ADSS) es un tipo de cable de fibra óptica lo suficientemente resistente como para sostenerse por sí mismo entre estructuras sin utilizar elementos metálicos conductores. Las compañías eléctricas lo utilizan como medio de comunicación, instalándolo a lo largo de las líneas de transmisión aéreas existentes y, a menudo, compartiendo las mismas estructuras de soporte que los conductores eléctricos. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

ADSS es una alternativa a OPGW y OPAC con un menor costo de instalación. Los cables están diseñados para ser lo suficientemente resistentes como para permitir la instalación de longitudes de hasta 700 metros entre torres de soporte. El cable ADSS está diseñado para ser ligero y de pequeño diámetro para reducir la carga sobre las estructuras de las torres debido al peso del cable, el viento y el hielo. ^{[ 3 ]}

En el diseño del cable, las fibras ópticas internas de vidrio se sostienen con poca o ninguna tensión, para mantener una baja pérdida óptica durante toda la vida útil del cable. El cable está recubierto para evitar que la humedad degrade las fibras. El recubrimiento también protege los elementos de refuerzo de polímero de los efectos de la luz ultravioleta solar.

Utilizando fibras monomodo y longitudes de onda de luz de 1310 o 1550 nanómetros,  es posible crear circuitos de hasta 100 km de longitud sin repetidores. Un solo cable puede transportar hasta 864 fibras. ^{[ 4 ]}

En un cable ADSS no se utilizan cables metálicos. Las fibras ópticas se alojan en tubos protectores holgados o se disponen en una configuración de cinta. Para evitar tensiones en las fibras, la mayoría de los tipos proporcionan a las fibras una longitud de holgura mayor que la del elemento de soporte. ^{[ 3 ]}

Para tramos más largos, el diseño más común obtiene su resistencia de hilos de fibra de aramida , que están recubiertos para evitar la absorción de agua. El elemento de refuerzo de hilo de aramida rodea un núcleo compuesto por múltiples tubos amortiguadores , cada uno con múltiples fibras, que rodean un núcleo de plástico. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} La cubierta exterior proporciona protección contra el agua y la luz solar. Otra versión consiste en un tubo central grande que contiene múltiples estructuras planas y delgadas llamadas cintas de fibra; estas consisten en 6 o 12 fibras laminadas entre capas de un material similar a una cinta. ^{[ 4 ]}

Otro tipo de diseño utiliza cuatro hebras de elementos de refuerzo de plástico reforzado con fibra de vidrio y tubos amortiguadores sueltos cableados en un conjunto y protegidos por una cubierta.

Los accesorios utilizados con el cable ADSS pueden ser de tipo tensor, empleados en los extremos donde el cable termina o cambia de dirección, o de tipo suspendido, soportando únicamente el peso de un tramo con la tensión transmitida a través del siguiente tramo de cable. Se utilizan varillas de refuerzo en los extremos y, en ocasiones, también a ambos lados de un soporte de suspensión. La vibración eólica inducida por el viento puede ser un factor en tramos largos, dado que los cables ADSS son ligeros, tienen una tensión relativamente alta y poca amortiguación propia. Si es necesario, se pueden instalar amortiguadores antivibratorios en cada tramo cerca de los puntos de apoyo. Los accesorios no deben sujetarse directamente al cable, sino sobre las varillas de refuerzo, para proteger el cable de daños eléctricos y mecánicos. Se utilizan cajas de terminación para encerrar y proteger las uniones entre el cable ADSS y los tendidos de cable internos . ^{[ 3 ]}

El cable ADSS se puede instalar mediante métodos de línea energizada en una línea de transmisión activa. Los cables de fibra óptica generalmente se apoyan en los brazos transversales inferiores de la torre, lo que proporciona una buena distancia al suelo. Cuando las fibras se instalan en la parte central de la torre, es poco probable que el cable de fibra óptica entre en contacto con conductores energizados. Se utilizan pesos y fuerzas menores para la instalación, en comparación con los cables metálicos, por lo que se puede utilizar equipo más ligero.

La técnica de instalación es similar a la de los conductores aéreos, teniendo cuidado de evitar una flexión excesiva del cable y ajustando la flecha de los tramos individuales como en el caso de los cables metálicos.

Los cables deben diseñarse para soportar las peores combinaciones de temperatura, carga de hielo y viento. Un cable instalado no debe combarse tanto como para dañarse por el tráfico que circula bajo la línea. En tramos largos donde las compañías eléctricas ya experimentan el galope de los conductores debido a vientos fuertes y sostenidos, puede ser necesario instalar amortiguadores también en el cable ADSS. Las especificaciones del cable deben permitir su funcionamiento a la temperatura mínima prevista.

Las líneas de transmisión a veces sufren daños por disparos, especialmente en zonas rurales. Los perdigones de escopeta pueden ocasionalmente cortar las fibras o dañar la cubierta, permitiendo la entrada de agua al cable. Esto suele ocurrir en zonas donde los cables ADSS se instalan a baja altura sobre áreas de caza conocidas.

El vidrio sometido a tensión y expuesto a ambientes ácidos pierde resistencia; esto se aplica tanto a las fibras ópticas como al refuerzo de vidrio de los polímeros. La cubierta del cable y el recubrimiento de gel de las fibras brindan protección contra el ataque químico.

El cable ADSS se encuentra suspendido en el campo eléctrico debido a los conductores de fase; este varía desde un máximo en el punto medio hasta cero en los soportes metálicos conectados a tierra del cable. En condiciones secas, no circula corriente por la cubierta del cable, pero la humedad reduce su aislamiento. Una distribución irregular de la humedad puede provocar la formación de "bandas secas" de alta resistencia, que presentan una tensión relativamente alta entre sus extremos. Estas bandas tienden a formarse en los soportes. La tensión entre las bandas secas puede causar la formación de trazas de carbono y la erosión del material de la cubierta. Si la tensión entre las bandas secas es lo suficientemente alta, puede formarse un arco eléctrico que dañe la cubierta. La formación de arcos en bandas secas es más probable en cables instalados bajo líneas de transmisión de alta tensión (220 kV o superior). Incluso unos pocos incidentes de arco a lo largo de una banda seca pueden causar daños permanentes graves a la cubierta, lo que conlleva la posterior falla del cable. Corrientes de arco sostenidas relativamente bajas, de unos pocos miliamperios, pueden provocar la degradación por envejecimiento del cable. La magnitud de la corriente disponible en un arco eléctrico (y la probabilidad de daño) depende de la geometría de la instalación y no se correlaciona simplemente con la tensión de la línea de transmisión. Las condiciones de humedad cerca de plantas industriales o agua salada afectarán más la resistencia de la cubierta que la lluvia o la niebla en agua dulce. Los dos métodos habituales para proteger los cables contra daños por corrosión bajo tensión en entornos de muy alta tensión consisten en utilizar un material de cubierta resistente a las descargas y reubicar el cable en puntos más favorables de la estructura.