دانش

آیا کابل فیبر نوری ADSS می تواند در برابر کشش مقاومت کند؟

کابل فیبر نوری ADSS به طور خاص برای مقاومت در برابر تنش طراحی شده است، با کابل های استاندارد بسته به طول دهانه و مشخصات طراحی، 4 تا 50 کیلونیوتون را پشتیبانی می کند. استحکام کششی کابل از نخ های فیبر آرامید (شبیه به کولار) که بین غلاف داخلی و خارجی تعبیه شده است، به کابل اجازه می دهد تا در طول دهانه های 800 متری بدون ساختارهای نگهدارنده فلزی، خود-تکیه کند.

درک اینکه چگونه این کابل ها تنش را کنترل می کنند، مستلزم بررسی سه حالت کششی متمایز است: کشش نصب (نیروی موقت در حین استقرار)، حداکثر کشش مجاز یا MAT (محدودیت طراحی که کابل می تواند تحمل کند)، و کشش عملیاتی (متوسط ​​نیرو در طول عمر معمولی). هر کدام هدف متفاوتی را در تضمین قابلیت اطمینان کابل انجام می دهند.

سیستم تنش سه-

کابل‌های ADSS تحت یک سلسله‌مراتب تنش محاسبه‌شده دقیق عمل می‌کنند که از فیبرهای نوری ظریف داخل محافظت می‌کند و در عین حال فرورفتگی مناسب بین قطب‌ها را حفظ می‌کند.

تنش نصبنشان دهنده بالاترین نیرویی است که کابل تجربه می کند-معمولاً در طول مرحله کشش استقرار. دستورالعمل‌های نصب مشخص می‌کنند که این نیرو برای اکثر کابل‌های ADSS نباید از 600 پوند{3}}(2700 نیوتن) تجاوز کند، که تقریباً 50-70٪ از امتیاز MAT کابل است. این محدودیت محافظه کارانه وجود دارد زیرا نیروهای دینامیکی در حین نصب-مانند عبور از روی نوارها یا پیمایش تغییرات ارتفاع- می توانند غلظت تنشی ایجاد کنند که از محاسبات ساده نیروی کششی فراتر می رود.

حداکثر کشش مجاز (MAT)آستانه طراحی کابل را در بدترین-شرایط محیطی تعریف می‌کند: حداکثر بار یخ، اوج سرعت باد، و کمترین دمای مورد انتظار که همزمان اتفاق می‌افتد. برای یک کابل دهانه 100 متری، MAT ممکن است 2700 نیوتن باشد، در حالی که کابل‌های مهندسی شده برای دهانه‌های 400 متری می‌توانند دارای رتبه‌بندی MAT بیش از 20000 نیوتن باشند. کرنش فیبر در شرایط MAT باید کمتر از 0.05 درصد برای طرح‌های روبان و 0.1 درصد برای جلوگیری از پیکربندی لوله مرکزی باشد.

استرس طراحی روزمره (EDS)که گاهی اوقات تنش متوسط ​​سالانه نامیده می‌شود، نشان‌دهنده نیروی عملیاتی بلندمدت-است که معمولاً برای شرایط بدون باد در دمای متوسط ​​سالانه محاسبه می‌شود. EDS طول عمر خستگی و الزامات ضد ارتعاش را تعیین می کند، که معمولاً در 15-25٪ MAT اجرا می شود.

این سیستم سه لایه به مهندسان اجازه می‌دهد تا هزینه کابل را در مقابل عملکرد متعادل کنند. ساخت بیش از حد برای تنش نصب به تنهایی باعث ایجاد کابل های غیر ضروری سنگین و گران می شود. رویکرد لایه‌ای استفاده از مواد را در عین حفظ حاشیه‌های ایمنی بهینه می‌کند.

چگونه الیاف آرامید استحکام کششی ایجاد می کنند

قابلیت{0}خود پشتیبانی کابل ADSS از نخهای فیبر آرامید-الیاف مصنوعی-با عملکرد بالا با استحکام کششی قابل مقایسه با فولاد اما در یک -پنجم وزن ناشی می‌شود. کولار دوپونت، تیجین توارون و کولون هراکرون مارک های رایجی هستند که در تولید کابل استفاده می شوند.

این نخ های آرامید در یک لایه مارپیچ روی غلاف داخلی کابل اما در زیر پوشش محافظ بیرونی اعمال می شوند. برای کابلی با توان 10 کیلو نیوتن، سازندگان ممکن است از 24 تا 48 بسته نخ جداگانه استفاده کنند که هر کدام با dtex (وزن بر حسب گرم 10000 متر) مشخص شده است. رتبه‌بندی‌های متداول انکار شامل 1610 dtex، 3200 dtex و 8400 dtex{13}}اعداد بالاتر نشان‌دهنده نخ‌های ضخیم‌تر و قوی‌تر است.

ویژگی های کلیدی لایه آرامید عبارتند از:

مدول کشش70-112 گیگا پاسکال (گیگاپاسکال) که سفتی تحت بار را فراهم می کند

شکستن ازدیاد طولزیر 4 درصد یعنی حداقل کشش قبل از شکست

پایداری دمااز -40 درجه تا +70 درجه بدون کاهش قابل توجه مقاومت

خواص دی الکتریک، حفظ رسانایی الکتریکی صفر برای محیط‌های{0} ولتاژ بالا حیاتی است

سازندگان کابل، مقدار نخ آرامید مورد نیاز را با استفاده از طول دهانه، وزن کابل در هر متر و بارگذاری آب و هوایی مورد انتظار محاسبه می‌کنند. یک دهانه 200 متری در منطقه ای با تجمع یخ سنگین ممکن است به 30 تا 40 درصد بیشتر نخ آرامید نسبت به همان دهانه در یک آب و هوای معتدل نیاز داشته باشد که مستقیماً بر قطر و هزینه کابل تأثیر می گذارد.

وقتی کشش کابل فیبر نوری ADSS خطرناک می شود

کابل‌های فیبر نوری ADSS با دو مکانیسم خرابی مرتبط با تنش{0} اولیه مواجه هستند که تأسیسات ابزارهای برق را در سطح جهانی تحت تأثیر قرار داده است: لرزش بادی و آسیب نصب.

ارتعاش بادیزمانی اتفاق می‌افتد که باد ثابت عمود بر کابل جریان می‌یابد و گرداب‌های متناوب روی سطوح بالایی و پایینی کابل ایجاد می‌کند. این گرداب ها نیروهای بالابر نوسانی را در فرکانس های بین 3 تا 150 هرتز تولید می کنند. از آنجایی که کابل‌های ADSS جرم نسبتاً کم، کشش بالا و حداقل میرایی داخلی دارند، به ویژه در دهانه‌های بیش از 150 متر مستعد ابتلا به این پدیده هستند.

دامنه ارتعاش ممکن است کوچک به نظر برسد-اغلب فقط 0.5 تا 2 قطر کابل-اما در نقاط پشتیبانی که کابل وارد گیره‌های تعلیق می‌شود، این نوسانات تنش خمشی چرخه‌ای ایجاد می‌کنند. در طی ماه ها یا سال ها، این غلظت تنش می تواند ژاکت بیرونی را ساییده، لایه آرامید را به خطر بیاندازد و در نهایت باعث شکستن رشته شود. خرابی های میدانی تنها پس از 6-12 ماه در راهروهای با باد شدید بدون میرایی مناسب ثبت شده است.

لرزشگیرهای مارپیچی (SVD) راه حلی را ارائه می‌دهند-میله‌های انعطاف‌پذیر که کابل را می‌گیرند و انرژی ارتعاشی را از طریق پسماند مواد تلف می‌کنند. قرارگیری مناسب دمپر، معمولاً 0.5-1.0 متر از هر نقطه تعلیق، می تواند دامنه ارتعاش را 60-80٪ کاهش دهد. با این حال، تحقیقات کارادی و همکارانش نشان داد که دمپرهای نامناسب طراحی شده در واقع می توانند حالت شکست دیگری را تشدید کنند: قوس باند خشک.

آسیب نصبنشان دهنده تهدید فوری تر است. تجاوز از محدودیت‌های کشش نصب{1}}حتی به‌طور مختصر-می‌تواند باعث تغییر شکل دائمی نخ‌های آرامید یا ایجاد ریزخم در فیبرهای نوری شود. یک مطالعه در سال 2011 نشان داد که کرنش فیبر بالای 0.3٪ در حین نصب باعث از دست دادن سیگنال قابل اندازه گیری حتی پس از آزاد شدن کشش می شود که نشان دهنده تغییر شکل پلاستیک خود الیاف شیشه است.

صدمات ظریف تری از پیچش کابل در حین استقرار رخ می دهد. اگر کابل در طول کشیدن بیش از یک دور کامل در هر 100 متر بچرخد، نخ های آرامید الگوهای تنش مارپیچی ایجاد می کنند که استحکام کششی موثر را تا 15{4}}30% کاهش می دهد. این توضیح می‌دهد که چرا رویه‌های نصب، اتصالات چرخشی چرخان را بین خط کشش و دستگیره کابل الزامی می‌کند که از تجمع پیچشی جلوگیری می‌کند.

نیروهای محیط زیست روی کابل های معلق

کششی که یک کابل ADSS باید در برابر آن مقاومت کند، با شرایط آب و هوایی به طور چشمگیری تغییر می‌کند و به محاسبات مهندسی پیچیده در طول طراحی نیاز دارد.

بارگیری یخمی تواند وزن کابل را تا 300-500% در باران های یخ زده افزایش دهد. دهانه 200 متری کابل با قطر 12 میلی‌متر با وزن 0.22 کیلوگرم بر متر ممکن است 6 میلی‌متر یخ شعاعی را پشتیبانی کند و 1.8 کیلوگرم بر متر مربع را بیش از 8 برابر وزن کابل لخت اضافه کند. این جرم اضافی به طور مستقیم افت کابل و کشش را در نقاط پشتیبانی افزایش می دهد. سازندگان مفروضات ضخامت یخ (معمولاً 0-25 میلی متر) را بر اساس منطقه نصب مشخص می کنند و محاسبه اشتباه منجر به خرابی های متعدد در مناطقی شده است که طوفان های یخی شدید غیرمنتظره ای را تجربه می کنند.

فشار باداز فرمول پیروی می کند: F=0.613 × V² × D × L (که در آن F نیرو بر حسب نیوتن، V سرعت باد بر حسب متر بر ثانیه، D قطر کابل بر حسب متر، و L طول دهانه بر حسب متر است). با سرعت باد 40 متر بر ثانیه (90 مایل در ساعت)، یک کابل 15 میلی متری تقریباً 37 نیوتن نیرو در هر متر دهانه را تجربه می کند. در یک دهانه 300 متری، این به معنای نیروی جانبی 11100 نیوتن است که از طریق رابطه فیثاغورثی بین مؤلفه‌های نیروی عمودی و افقی، کشش بیشتری ایجاد می‌کند.

رابارگذاری ترکیبیسناریو-حداکثر یخ با حداکثر باد-بدترین-شرایط طراحی مورد را ایجاد می‌کند. با این حال، این موارد به ندرت به طور همزمان رخ می دهند. یخ به طور معمول در شرایط آرام تشکیل می شود، در حالی که بادهای شدید تمایل دارند تجمع یخ را از بین ببرند. استانداردهایی مانند NESC (کد ملی ایمنی الکتریکی) مناطق بارگذاری آماری را ارائه می‌کنند که ترکیب‌های طراحی را برای مناطق مختلف تعریف می‌کنند.

اثرات دما بعد دیگری را اضافه می کند. نخ های آرامید دارای ضریب انبساط حرارتی منفی هستند (در هنگام گرم شدن منقبض می شوند) برخلاف اکثر مواد. افزایش دمای 30 درجه ممکن است طول کابل را 0.3 ‰ (0.03٪) کاهش دهد، که در دهانه 500 متری برابر با 15 سانتی متر انقباض است - بسته به مدول الاستیک کابل، کشش بالقوه افزایش 8-12٪.

تهدید قوس باند خشک-

در حالی که به طور مستقیم یک شکست کششی مکانیکی نیست، قوس باند خشک- یک برهمکنش حیاتی بین محیط الکتریکی و تنش مکانیکی را نشان می‌دهد که شایسته توجه است.

کابل های ADSS نصب شده روی خطوط انتقال ولتاژ بالا (بالاتر از 110 کیلوولت) با هادی های فاز کوپلینگ خازنی را تجربه می کنند. در محیط‌های آلوده-به‌ویژه مناطق ساحلی با پاشش نمک یا مناطق صنعتی{4}}آلاینده‌های معلق در هوا هنگامی که توسط مه یا باران خیس می‌شوند، یک لایه رسانا روی سطح کابل ایجاد می‌کنند.

از آنجایی که این لایه به طور ناهموار خشک می شود، معمولاً در نزدیکی سازه های تکیه گاه زمین، «باندهای خشک» با مقاومت بالا- تشکیل می شود. افت ولتاژ در این نوارهای خشک می تواند به 7{4}}14 کیلو ولت برسد که برای شروع قوس الکتریکی کافی است. این قوس‌ها-اگرچه تنها 2-5 میلی آمپر در دماهای بیش از 2000 درجه در نقاط موضعی ایجاد می‌کنند و ژاکت پلی اتیلن را تخریب می‌کنند.

تحقیقات در دانشگاه ایالتی آریزونا نشان داد که قوس‌های مکرر مسیرهای کربنی ایجاد می‌کنند که به تدریج عمیق‌تر می‌شوند و بسته به سطوح ولتاژ در 65-330 سیکل به لایه عضو آرامید می‌رسند. هنگامی که آرامید در معرض قرار می گیرد، خواص دی الکتریک آن کاهش می یابد و استحکام مکانیکی به شدت کاهش می یابد - در طول 2-3 سال در خطوط 220 کیلوولت بسیار آلوده، خرابی رخ می دهد.

اتصال به کشش: کشش عملیاتی بالاتر، حالت تنش مکانیکی را در مواد ژاکت افزایش می‌دهد و آن را در برابر انتشار ترک از مناطق آسیب‌دیده قوس{0}} مستعدتر می‌کند. این یک مکانیسم شکست هم افزایی ایجاد می کند که در آن آسیب الکتریکی باعث ایجاد ترک و کشش مکانیکی آنها می شود.

روکش‌های ضد ردیابی (AT) با استفاده از پلیمرهای فرموله شده ویژه با مقاومت ردیابی بالاتر (بیشتر یا برابر با قدرت میدان الکتریکی 25 کیلوولت) در خطوط{2} ولتاژ بالا محافظت می‌کنند. از طرف دیگر، برخی شرکت‌ها با موفقیت میله‌های نیمه‌رسانا- عناصر مقاومتی 50 متری را که توزیع جریان را کنترل می‌کنند و تشکیل قوس را محدود می‌کنند، پیاده‌سازی کرده‌اند. با این حال، این راه حل ها 15-30٪ به هزینه کابل اضافه می کنند.

متغیرهای طراحی که ظرفیت کشش کابل فیبر نوری ADSS را تعیین می کنند

تعیین یک کابل فیبر نوری ADSS برای یک نصب خاص، مستلزم متعادل کردن چندین فاکتور وابسته به هم است.

طول دهانهمحرک اصلی است پیشنهادات استاندارد معمولاً شامل موارد زیر است:

دهانه های 50-100 متر: 2-4 کیلونیوتن MAT، ژاکت تک، قطر 11-13 میلی متر

دهانه 100-200 متر: 6-10 کیلونیوتن MAT، ژاکت تک یا دوتایی، قطر 13-15 میلی متر

دهانه 200-400 متر: 12-20 کیلونیوتن MAT، ژاکت دوتایی، قطر 15-18 میلی متر

دهانه 400-700 متر: MAT 25-50 کیلونیوتن، ژاکت دوتایی، قطر 18-22 میلی متر

دهانه‌های طولانی‌تر به نسبت بیشتری به نخ آرامید نیاز دارند که هم قطر و هم وزن کابل را افزایش می‌دهد-که به نوبه خود بارگذاری باد و یخ را افزایش می‌دهد و به استحکام بیشتری در یک حلقه بازخورد تقویت‌کننده نیاز دارد.

تعداد فیبربر قطر هسته کابل تأثیر می گذارد. سازندگان معمولاً از 12 فیبر در هر لوله بافر برای کابل‌های تا 144 فیبر استفاده می‌کنند، سپس برای حفظ قطر کابل قابل کنترل به 4 فیبر در هر لوله تغییر می‌دهند. یک کابل فیبر 288 به تقریباً 72 لوله بافر نیاز دارد که در یک الگوی رشته پیچیده چیده شده اند و قبل از اعمال آرامید یک هسته 18-20 میلی متری ایجاد می کنند.

انتخاب ژاکتبین پلی اتیلن استاندارد (PE) و فرمولاسیون ضد ردیابی (AT) بر وزن، هزینه و عملکرد الکتریکی تأثیر می گذارد. ژاکت های AT معمولاً 1-2 میلی متر به قطر کابل و 10-15٪ به وزن اضافه می کنند که برای حفظ قابلیت دهانه یکسان نیاز به افزایش متناظر در نخ آرامید دارد.

منطقه آب و هواییمفروضات بارگذاری یخ و باد را دیکته می کند. NESC مناطق بارگیری سنگین، متوسط ​​و سبک را تعریف می کند:

سنگین: یخ 12.5 میلی متر، باد 18 متر بر ثانیه، -20 درجه

متوسط: یخ 6 میلی متر، باد 21 متر بر ثانیه، -9 درجه

نور: یخ 0 میلی متر، باد 34 متر بر ثانیه، 15 درجه

یک کابل با دهانه 300 متر در بارگذاری سبک ممکن است تنها 180 متر را در بارگذاری سنگین به دلیل نیروهای محیطی اضافی تحمل کند.

محیط ولتاژدر درجه اول بر مشخصات ژاکت به جای طراحی کششی تاثیر می گذارد، اما تاسیسات بالای 220 کیلو ولت نیاز به محاسبات دقیق قدرت میدان الکتریکی برای تعیین ارتفاع اتصال بهینه بر روی برج ها دارد. قرارگیری بالاتر قدرت میدان را کاهش می‌دهد، اما ممکن است قرار گرفتن در معرض باد{2}}معادل مهندسی دیگر را افزایش دهد.

روش‌های نصب که استحکام را حفظ می‌کنند

حتی یک کابل ADSS که به درستی طراحی شده باشد، در صورتی که مراحل نصب، عضو استحکام آرامید را به خطر بیندازد، عمر مفید آن کاهش می یابد.

نظارت بر تنشدر حین استقرار از کشنده های تخصصی با اندازه گیری نیروی زمان واقعی- استفاده می کند. هدف 50-70٪ MAT است، اما این باید برای شرایط خاص تنظیم شود. در مسیرهایی که تغییرات ارتفاعی قابل توجهی دارند، نصاب‌ها ممکن است نیاز داشته باشند که کشش هدف را تا 40 تا 50 درصد MAT در بخش‌های سربالایی کاهش دهند تا از تجاوز از محدودیت‌ها در نقاط پایین اجتناب کنند.

سرعت کشیدننباید بیش از 20 متر در دقیقه باشد. نرخ‌های سریع‌تر بارگذاری دینامیکی ایجاد می‌کنند زیرا کابل از طریق تغییر جهت شتاب می‌گیرد و سرعت آن کاهش می‌یابد، و به طور بالقوه باعث ایجاد جهش‌های نیرو به میزان 150- 200٪ کشش کششی حالت پایدار می‌شود. این محدودیت سرعت، خدمه نصب را که به نصب هادی الکتریکی عادت دارند، که در آن 40-50 متر در دقیقه معمول است، ناامید می کند.

حداقل شعاع خمیدگیقوانین در سراسر نصب اعمال می شود. داینامیک (در طول استقرار) حداقل 25× قطر کابل است. استاتیک (نصب دائم) قطر کابل 15× است. برای یک کابل 14 میلی‌متری، این به این معنی است که هیچ خمش محکم‌تر از 350 میلی‌متر در حین کشیدن و 210 میلی‌متر در پیکربندی گیره نهایی وجود ندارد. نقض غلظت‌های تنش در لایه آرامید ایجاد می‌کند و می‌تواند باعث تلفات خمشی در فیبرهای نوری شود.

استقرار چرخشیاز پیچش کابل جلوگیری می کند یک مجموعه دو-گردنده-یکی در نقطه اتصال دستگیره و دیگری 2-3 متری پشت سر، افزونگی را فراهم می‌کند. "تست پرچم" عملکرد چرخش مناسب را تایید می کند: یک پرچم پارچه ای را به کابل پشت چرخ گردان وصل کنید و آن را از طریق هر مسیر چرخشی مشاهده کنید. پرچم باید جهت گیری ثابت خود را حفظ کند. اگر شروع به چرخش کند، چرخاننده از کار افتاده است و باید فوراً سرویس شود.

تنظیم افتادگیپس از نصب، توزیع تنش مناسب در دهانه های متعدد را تضمین می کند. در نصب‌های چند{1}}پیوسته (7-15 قطب)، نصاب‌ها دو "دهانه مشاهده" را در نزدیکی انتهای بخش انتخاب می‌کنند، فرورفتگی را دقیقاً اندازه‌گیری می‌کنند و تنش را برای مطابقت با مقادیر محاسبه‌شده از جداول کشش- تنظیم می‌کنند. این تضمین می‌کند که هیچ دهانه‌ای بیش از-کشیده نشده باشد، در حالی که دیگران تحت-کشش- شرایطی هستند که می‌تواند منجر به آسیب دیدن ژاکت در دهانه‌های کششی بالا و تاختن بیش از حد در دهانه‌های با کشش کم شود.

مقایسه عملکرد کششی ADSS

ADSS در یک موقعیت منحصر به فرد در میان فناوری های کابل فیبر هوایی قرار دارد که هر کدام دارای ویژگی های کششی متمایز هستند.

کابل شکل 8شامل یک سیم پیام رسان فولادی یکپارچه، معمولاً 2.5-3.5 میلی متر قطر است که ساختار کابل را نامتقارن می کند. این طرح از دهانه های تا 150 متر با قدرت شکستن پیام رسان 8-12 کیلو نیوتن پشتیبانی می کند. مزیت: نصب ساده تر با استفاده از تکنیک های استاندارد رسانای الکتریکی. نقطه ضعف: پیام رسان فولادی مشکلات رسانایی الکتریکی را در نزدیکی خطوط ولتاژ بالا ایجاد می کند و نیاز به اتصال / اتصال به زمین دارد.

OPGW (سیم زمین نوری)هادی زمین بالای برج های انتقال را با یک کابل ترکیبی حاوی فیبرهای نوری در یک لوله مرکزی که توسط رشته های آلومینیومی و فولادی احاطه شده است جایگزین می کند. استحکام شکست بین 40 تا 180 کیلو نیوتن برای دهانه های تا 800 متر متغیر است. در حالی که OPGW عملکرد مکانیکی عالی ارائه می دهد، هزینه آن 3-5× بیشتر از ADSS است و برای نصب در خطوط موجود نیاز به قطع برق دارد.

کابل هوایی شلاق داراز کابل استاندارد شل-لوله استفاده می کند که به صورت مارپیچ به سیم پیام رسان با سیم اتصال فولادی پیچیده شده است. پیام رسان تمام پشتیبانی کششی را فراهم می کند. کابل فیبر حداقل تنش را تجربه می کند. این امکان استفاده از طرح‌های کابل ارزان‌تر را فراهم می‌کند، اما کار نصب را 40 تا 60 درصد افزایش می‌دهد و نمایه هوایی حجیم‌تری ایجاد می‌کند.

ADSS تعادل بهینه را برای برنامه‌های کاربردی ارائه می‌دهد: قابلیت دهانه کافی برای 80٪ از هندسه‌های خطوط توزیع و انتقال، نصب بدون قطع برق، نگرانی‌های هدایت الکتریکی صفر، و هزینه‌های چرخه عمر 30-40٪ کمتر از جایگزین‌های OPGW. محدودیت‌های کششی (معمولاً برای دهانه‌های بیش از 800 متر بدون مهندسی سفارشی مناسب نیستند) محدودیت طراحی اولیه را نشان می‌دهند.

سوالات متداول

اگر در حین نصب از کشش کابل ADSS بیشتر شود چه اتفاقی می افتد؟

بیش از کشش نصب مشخص شده (معمولاً 600 پوند یا 2700 نیوتن برای کابل های استاندارد) می تواند باعث تغییر شکل دائمی عضو استحکام آرامید و ایجاد خمیدگی های کوچک در فیبرهای نوری شود. حتی استرس بیش از حد کوتاه مدت-که فقط چند ثانیه طول می‌کشد در حالی که کابل در یک بخش دشوار مذاکره می‌کند-ممکن است باعث از دست دادن سیگنال قابل اندازه‌گیری شود. آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهد که کرنش فیبر بالای 0.3 درصد می‌تواند به ساختار شیشه آسیب جبران ناپذیری وارد کند. از نظر عملی، کابل آسیب دیده ممکن است آزمایش اولیه را پشت سر بگذارد اما در عرض 2 تا 5 سال به جای عمر 25 تا 30 ساله مورد انتظار، پیری سریع و خرابی های غیرمنتظره ایجاد می کند.

چگونه کابل ADSS مناسب را برای یک دهانه خاص محاسبه می کنید؟

انتخاب کابل به چهار ورودی کلیدی نیاز دارد: حداکثر طول دهانه، دهانه معرف (میانگین مقطع)، بارگذاری محیطی (ضخامت یخ، سرعت باد، محدوده دما)، و سطح ولتاژ در صورت نصب در نزدیکی خطوط برق. سازندگان جداول کشش{1} را ارائه می‌کنند که رابطه بین دهانه، افتادگی و کشش را برای مدل‌های کابل خود در شرایط بارگذاری مختلف نشان می‌دهد. مهندسان بدترین-فاصله و بارگذاری مورد را با کابلی مطابقت می‌دهند که حداکثر کشش مجاز (MAT) آن حاشیه ایمنی کافی را فراهم می‌کند-معمولاً برای کشش عملیاتی واقعی بیش از 60-70٪ MAT طراحی می‌شود. برای دهانه های بالای 300 متر، تجزیه و تحلیل ارتعاش حیاتی است و ممکن است به مشخصات کابل سفارشی نیاز داشته باشد.

آیا قدرت کابل ADSS در طول زمان کاهش می یابد؟

خود عضو استحکام آرامید در صورت محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش و رطوبت توسط پوشش دست نخورده، کمترین تخریب را تجربه می کند. با این حال، سه مکانیسم می‌توانند استحکام مؤثر کابل را در طول زمان کاهش دهند: آسیب‌های قوس باند خشک در خطوط{{2} ولتاژ بالا (ایجاد مسیرهای کربنی که ژاکت را تضعیف می‌کند)، ارتعاش بادی بدون میرایی کافی (که باعث خرابی خستگی در نقاط اتصال می‌شود)، و تخریب UV در صورتی که ژاکت با فرمول نامناسب باشد. ADSS که به درستی مشخص و نصب شده باشد، 90-95% از استحکام کششی اولیه خود را بعد از 20 تا 25 سال حفظ می‌کند. بازرسی سالانه مادون قرمز می تواند نقاط داغ را از قوس باند خشک قبل از وقوع شکست فاجعه بار تشخیص دهد.

چرا برخی از کابل های ADSS دارای روکش دوتایی هستند؟

طرح‌های ژاکت دوتایی دو کارکرد اصلی را انجام می‌دهند: افزایش ظرفیت بارگیری در آب و هوا برای بازه‌های طولانی‌تر (200{8}}700 متر) و ارائه حفاظت اضافی در محیط‌های خشن. ژاکت داخلی، معمولاً 1-2 میلی‌متر پلی اتیلن، لایه آرامید را محصور می‌کند و آب را مسدود می‌کند. ژاکت بیرونی، یک لایه 1.5-3 میلی متری دیگر، قرار گرفتن در معرض UV اولیه و بارگذاری یخ/باد را تحمل می کند. این ساختار باعث افزایش قطر کابل 2-4 میلی متر و وزن 15-25٪ می شود که به تقویت آرامید نسبتاً قوی تری نیاز دارد، اما عمر مفید را در تاسیسات ساحلی، صنعتی یا در ارتفاع بالا که کابل های تک ژاکت ممکن است در عرض 8-12 سال تخریب شوند، افزایش می دهد.

درک تنش در زمینه

توانایی کابل فیبر نوری ADSS برای مقاومت در برابر تنش به مهندسی دقیقی بستگی دارد که الزامات دهانه، نیروهای محیطی و محدودیت‌های هزینه را متعادل می‌کند. عضو استحکام الیاف آرامید ظرفیت کششی 4 تا 50 کیلونیوتون را فراهم می کند و در عین حال همه{3}}خواص دی الکتریک ضروری برای محیط های ولتاژ بالا را حفظ می کند.

-سیستم تنش سه لایه-نصب، حداکثر مجاز و عملیاتی-تضمین می‌کند که کابل در طول عمر مفید خود در محدوده ایمنی به خوبی کار می‌کند. خرابی‌ها معمولاً ناشی از طراحی ناکافی نیست، بلکه ناشی از خطاهای نصب (نیروی کشش بیش از حد یا پیچش کابل)، محاسبات نادرست محیطی (کم برآورد کردن بار یخ یا قرار گرفتن در معرض باد)، یا تخریب الکتریکی (خشک{4}}قوس باند در خطوط ولتاژ بالا-).

برای نصب هایی که از مشخصات سازنده پیروی می کنند، با استفاده از سخت افزار مناسب، و استحکام کابل مطابق با نیازهای دهانه و بارگذاری، ADSS عملکرد قابل اعتمادی را برای 25 تا 30 سال ارائه می دهد. این فناوری از زمان استقرار ابزارهای اولیه در دهه 1990، با فرمول‌بندی بهبودیافته ژاکت، درک بهتر مکانیسم‌های ارتعاش، و تکنیک‌های نصب اصلاح‌شده برای رسیدگی به حالت‌های خرابی تاریخی، به طور قابل توجهی رشد کرده است.

بینش کلیدی: مقاومت کششی کابل فیبر نوری ADSS یک سوال بله/خیر ساده نیست، بلکه سیستمی از متغیرهای وابسته به هم است که باید به درستی مشخص، نصب و نگهداری شود تا به پتانسیل طراحی کامل کابل دست یابد.