Аэроқондырғылар үшін талшықты кабельдің созылу беріктігі.

Оптикалық талшықты кабельдерді алыс аралықтарда — мысалы, аңғарлар, тау қыраттары және кеңістігі зор ауыл шаруашылығы инфрақұрылымы бойынша электр тораптарының бағаналарына — орнату кабельдің құрамын үздіксіз механикалық, гравитациялық және экологиялық күштерге ұшыратады. Ішкі немесе жер асты каналдарындағы орнатулардан айырмашылығы — кабельдер қорғалған каналдарда орналасады, ал aerial талшықты оптикалық кабельдер өзінің салмағын қатаң тірек нүктелері арасында ұстайтын құрылымдық элемент ретінде қызмет етеді.

Кабельдің созылу беріктігін, аралық ұзындығының шектеулерін, иілу параметрлерін және орта жүктемесін дұрыс есептемеген кезде микроскопиялық шыны микрожарықтары, оптикалық өткізгіштіктің қатты төмендеуі, айқын физикалық иілу немесе толық механикалық желінің құлауы пайда болады. Бұл нұсқаулық сенімді аэрооптикалық талшықтың орнатылуы үшін қажетті инженерлік принциптерді, құрылымдық компоненттерді, стандарттарды және жер бетіндегі практикаларды толық сипаттайды.

1. Созылу беріктігінің механикасы және үш созылу деңгейі

Созылу беріктігі — бұл оптикалық кабельдің тұрақты құрылымдық деформацияға, сыртқы қабықтың жарылуына немесе оптикалық өткізгіштіктің төмендеуіне ұшырамай, көтере алатын ең жоғары тарту жүктемесі. Аэро желілердің инженерлігінде созылу үш операциялық деңгей бойынша бағаланады; олар Ұлттық электрлік қауіпсіздік кодексі (NESC) және халықаралық стандарттармен анықталған:

1. Орнату созылуы (динамикалық тарту жүктемесі)

• Анықтама: Белсенді кабельдің тартылу процесі кезінде қолданылатын ең жоғары уақытша тарту күші.

• Инженерлік ереже: Орнату кезіндегі керілу күші кабельдің ең жоғары рұқсат етілетін керілу (ЕЖРК) бағасының 50%–70%-ынан аспауы керек.

• Салдары: Бұл шекті асып кету ішкі әйнектік өзеге физикалық керілу тудырады, нәтижесінде 125 микрондық әйнектік қабықшада немесе жоғары енгізу шығынына немесе жылу кеңеюі кезінде болашақта талшықтың сынғыштығына әкелетін дереу микросызаттар пайда болады.

2. Ең жоғары рұқсат етілетін керілу (ЕЖРК – жобалау жүктемесі)

• Анықтама: Кабельдің ең қолайсыз ауа-райы жағдайлары кезінде шыдай алатын қысқа мерзімді құрылымдық жүктеме шегі.

• Қоршаған орта факторлары: ЕЖРК ең жоғары жел жылдамдығын (мысалы, 160 километр/сағатқа дейін), ауыр мұз жиналуын (мысалы, 6,4 миллиметрден 12,7 миллиметрге дейін радиалды мұз қалыңдығы) және ең төменгі айналадағы жұмыс температурасын бір уақытта ескереді.

• Есептеу негізі: Толық ЕЖРК жүктемесі кезінде оптикалық талшықтағы деформация өндірушінің қауіпсіз серпімділік шегінде қалуы керек (әдетте 0,23%–0,33% деформациядан аспауы керек), сонда тұрақты әлсіреу болмайды.

3. Күнделікті стресс (EDS — статикалық жұмыс жүктемесі)

• Анықтама: Кабельдің қалыпты ауа температурасында (мысалы, 15–20 °C), желсіз және мұз жүктемесі жоқ кезде тәжірибеде ұзақ уақыт бойы төзетін керілуі.

• Инженерлік шекті мән: EDS кабельдің ресми беріктік шегінің әдетте 15–25%-ынан аспауы керек. Күнделікті стресс деңгейін төмен ұстау — күштік элементтердегі материалдың уақыт өте келе созылуын және сыртқы қабықтың 25–30 жылғы жұмыс өмірі бойынша циклдық стресске қарсы шаршауын болдырмауға көмектеседі.

2. Құрылымдық архитектурасы мен механикалық беріктік компоненттері

Силликалық шыны талшықтар (125 микрондық қабықшамен және 250 микрондық акрилаттық қаптамамен) созылуға төзімділігі өте төмен. Механикалық беріктік тарту мен керілу күштерін сіңіруге арналған ішкі немесе интегралды құрылымдық элементтерге толығымен тәуелді.

Беріктендіру материалдарының салыстырмалы талдауы

3. Аэродинамикалық кабельдің құрылымы: Figure-8 және ADSS

Дұрыс кабельдің құрылымын таңдау электр желілерінің болуына, бағаналар арасындағы арақашықтыққа және айналадағы ортаның жүктемелік жағдайларына байланысты.

Figure-8 өзін-өзі ұстайтын кабельдер

Figure-8 кабельдерінде жоғары беріктіктегі цинктелген болатты мессенджер сымы иілгіш полиэтилендік тор арқылы ішкі бос-түтікті оптикалық кабельдің негізімен біріктірілген екі қабатты экструдерленген профиль қолданылады.

• Құрылымдық әрекет: Болат мессенджер сымы орнату кезіндегі және күнделікті пайдалану кезіндегі механикалық керілу күшінің 100%-ын қабылдайды.

• Талшықтарды қорғау: Оптикалық талшықтар түстерімен белгіленген, гельмен толтырылған буферлік түтіктердің ішінде еркін жүзеді және болат сымның тәжірибеден өткізетін керілу күшінен толығымен оқшауланады.

• Орнату контексті: Бұл кабельдер тек телефон байланысы үшін қолданылатын бағаналық желілерге, қысқа мен орташа арақашықтықтарға (100–150 метрге дейін) және шығындарға сезімтал ауылдық аймақтарға орнатуға қолайлы.

Барлығы диэлектрлік өзін-өзі ұстайтын (ADSS) кабельдер

ADSS кабельдері толығымен металлсыз, ортада FRP күштік стерженьмен, түске боялған бос құбырлармен, арамид жіптердің қалың шеңберлі қабатымен және электр құбылыстарын болдырмауға арналған сыртқы қабығымен жасалған.

• Құрылымдық әрекет: Созылу жүктемесі ішкі арамид жіп қабаты мен ортадағы FRP элементі бойынша тең бөлінеді.

• Диэлектрлік қауіпсіздік: Оларда металл болмағандықтан, ADSS кабельдері электр тогының жерге түсуі немесе индукциялық қаупінсіз 12 кВ-тан 500 кВ-қа дейінгі жоғары кернеулерді беретін желілердің энергетикалық аймағында қауіпсіз орнатыла алады.

• Орнату контексті: Жоғары кернеулі электр желілерінің коридорлары, өзендер мен аңғарлар арқылы ұзын аралықтар (200–500 метр немесе одан да көп), сонымен қатар күшті найзағайға ұшырайтын аймақтар.

4. Механикалық сипаттамалар мен сәйкестік стандарттары

Жоғары сапалы аэродинамикалық кабельдер халықаралық инженерлік стандарттарға сай қатаң түрде жасалады және сынақтан өтеді, оларға мыналар кіреді: IEC 60794 , IEEE 1222 (ADSS үшін) және YD/T 901 :

• Ең жоғары тарту күші: Стандарттық ауыр жұмыс істейтін Figure-8 және ADSS кабельдері 3000 Ньютоннан (жеңіл аралықтар үшін) бастап 15000 Ньютоннан астам (экстремалды ұзын аралықты ADSS үшін) тарту күштеріне шыдай алатындай етіп жасалған.

• Сығылуға төзімділік: Ішкі буферлық түтіктерді сығып жібермеу үшін қысқыш құрылғылары мен ілгіштердің бекітуіне кемінде 1000 Ньютон/100 миллиметр жанама қысымға шыдай алуы керек.

• Температураның жұмыс істеу ауқымы: Қаптаманың трещинаға ұшырауы немесе буферлық гельдің сұйылуы болмайтындай етіп, минус 40 °C-тан плюс 70 °C-қа дейін сенімді жұмыс істеуге арналған.

5. Сахада орнату стандарттары және сапаны бақылау

Керілу мен созу кезінде дұрыс саһа практикасын ұстану механикалық зақымданудың ерте басталуын болдырмаққа көмектеседі:

1. Салмақ пен керілу принципі: Кабельдегі сағат және керілу күші кері пропорционал байланыста. Сағат шамасы кабельдің бірлік ұзындығына келетін салмағы мен аралық ұзындығының квадратының көбейтіндісін, сегіз еселенген керілу күшіне бөлгендегі мәнге тең. Техниктер кабельді қысқы жылулық сығылуын сіңіру үшін жеткілікті сағатпен орнатуға және MAT шектерін асырмауға көмектесетін алдын ала есептелген сағат–керілу кестелеріне міндетті түрде қарауы керек.

2. Динамометрлік тарту бақылауы: Тарту операциялары кабельдің MAT-тың 50%-ына дейін автоматты керілу шектеушісі орнатылған калибрленген керілу динамометрі немесе капстанды лебедка қолдануы керек.

3. Динамикалық иілу радиусына сәйкестік: Тарту кезінде динамикалық ең аз иілу радиусы кабельдің сыртқы диаметрінің кемінде 20 еселенген мәнін қамтамасыз ету керек. Бір рет статикалық ілу қысқыштарына орнатылғаннан кейін иілу радиусы кабельдің сыртқы диаметрінің 10 еселенген мәніне дейін жеңілдей алады.

4. Аралық тарту дөңгелектері: Кабельді орнату үшін әрбір бағанаға үлкен диаметрлі, үздіксіз жұмыс істейтін роликтер қолданылуы керек, бұл тарту кезінде сүйір үйкеліс бұрыштарын болдырмауға көмектеседі.

Аэродромдық орнату мәселелері үшін ақауларды анықтау матрицасы