EN
Kuweka kabeli za kifiberi ya nuru katika mikanda ya juu kote katika umbali mrefu—kama vile ngazi za umma juu ya mito, vijito vya milima, na miundombinu kubwa ya eneo la wakulima—hutawanya kabeli kwa masharubu ya kimechaniki, ya graviti, na ya mazingira yanayotegemea kila wakati. Tofauti na uwekaji ndani ya majengo au chini ya ardhi, ambapo kabeli hukaa katika vifurushi vilivyohifadhiwa, kabeli za kifiberi ya nuru juu ya ardhi zinatumika kama vipengele vya muundo vinavyosimamia uzito wao mwenyewe kati ya vituo vya msingi.
Kukosa kuhesabu kwa usahihi nguvu ya kupuliza mifumo ya waya, uvumilivyo wa urefu wa kati ya mikanda, vipengele vya kushuka, na mambo ya mazingira yanayosababisha mzigo huleta viungo vidogo vya uvimbe wa kioo, kuongezeka kwa kuchomoza nuru, kushuka kwa kifahari au kuvunjika kwa kabisa kwa mifumo ya kifahari. Mwongozo huu unaelezea kanuni za uhandisi, sehemu za muundo, viwajibikaji, na mazoezi ya kifahari yanayohitajika kwa kufanikisha kusambaza waya ya nuru kwa njia ya kifahari.
1. Mifano ya Nguvu ya Kupuliza na Mitatu ya Kupuliza
Nguvu ya kupuliza ina maana ya nguvu kubwa ya kupuliza ambayo waya ya nuru inaweza kubeba bila kuvunjika kwa kudumu, kuvunjika kwa gurudumu la nje, au kuzidisha kuchomoza nuru. Katika uhandisi wa mitambo ya kifahari, nguvu ya kupuliza inasimuliwa katika mitatu ya shughuli zinazofafanuliwa na Kanuni ya Usalama wa Umeme (NESC) na viwajibikaji vya kimataifa:
1. Nguvu ya Kupuliza wakati wa Kusambaza (Mzigo wa Kupuliza wa Muda)
-
Ufafanuzi: Nguvu kubwa ya kupuliza ya muda ambayo hutumiwa wakati wa kusambaza waya kwa kujituma.
-
Kanuni ya Uhandisi: Kupanga kifaa cha kuchakata kisichoweza kuzidisha zaidi ya 50% hadi 70% ya uwezo wa kuchakata kikubwa (MAT) cha kifaa cha kuchakata.
-
Athari ya Kishindikizo: Kukipita kile kikomo hiki kuhimiza muda wa ndani wa kioo kuwachakata kifaa, ambacho husababisha vikororo vidogo vya mara moja kwenye kipengele cha kioo cha 125 mikroni kinachosababisha kufanya kazi vibaya sana au uvunjaji wa kifaa cha kuchakata baadaye wakati wa kupanua kwa joto.
2. Uwezo wa Kuchakata Kikubwa (MAT - Kupanga Kazi)
-
Ufafanuzi: Kikomo cha mzigo wa muundo kwa muda mfupi ambacho kifaa cha kuchakata kinaweza kubeba katika hali ya hewa zenye shida kubwa zaidi.
-
Vitambulisho vya Mazingira: MAT inajumuisha kasi ya upepo ya juu (kama vile hadi 160 kilometa kwa saa), uchafu mkubwa wa barafu (kama vile upana wa barafu kutoka 6.4 hadi 12.7 milimita), na joto la chini zaidi la mazingira katika muda wa kufanya kazi, vyote pamoja.
-
Msingi wa Kuhesabu: Chini ya mzigo wa MAT kamili, kuvimba kwa kifaa cha nuru lazima usiozidi kikomo cha uwezo wa kuvimba salama kwa mfanyabiashara (kawaida ni chini ya 0.23% hadi 0.33% ya kuvimba) ili kuzuia kufanya kazi vibaya kwa muda mrefu.
3. Mchafuzi wa Kila Siku (EDS - Kazi ya Kusimama)
-
Ufafanuzi: Mchafuzi mrefu wa muda, unaofanyika kwa muda mrefu kwenye waya katika joto la mazingira (kama vile 15 hadi 20 digrii Celsius) bila upepo wala mzima wa barafu.
-
Kipengele cha Uhandisi: EDS inapaswa kawaida kuwa chini ya 15% hadi 25% ya nguvu ya kupasua ya kisasa ya waya. Kudumisha mchafuzi wa kila siku chini unadumisha kushuka kwa muda mrefu ya vipengele vya nguvu na kuzuia uvimbe wa kuvimba kwa gurudumu la nje kwa muda wa 25 hadi 30 miaka ya uendeshaji.
2. Utandawazi wa Muundo na Vipengele vya Nguvu ya Kimwili
Vifiber vya silika vya harufu (vina kipengele cha 125 mikron na kipengele cha 250 mikron cha acrylate) vinapungua kiasi kikubwa katika kuvimba kwa nguvu ya kuchukua. Nguvu ya kimwili inategemea kabisa vipengele vya muundo ndani au vilivyowekwa ili kujaza nguvu za kuchukua na mchafuzi.
Ulinganisho wa Vitambulisho vya Vipengele vya Kupakua
3. Mikondo ya Kuchanganya Miongo: Kipengele cha 8 kuhusu ADSS
Kuchagua muundo wa sahihi wa kikabla unategemea uwepo wa mistari ya umeme, umbali kati ya miyombo, na hali za mazingira yanayowakilishwa na mzigo.
Mikondo ya Kuchanganya Miongo ya Kipengele cha 8
Mikondo ya kipengele cha 8 ina muundo wa kuchanganya mara mbili ambapo simu ya chuma iliyopigwa kwa zinki na yenye nguvu kubwa inaunganishwa na kikabla cha nuru kilichopo chini kwa njia ya wavu wa poliethilini wenye uwezo wa kubadilika.
-
Tabia ya Muundo: Simu ya chuma inapokea mzigo wa kiharakati 100% wakati wa kusambaza na wakati wa mzigo wa kawaida wa kipengele cha miongo.
-
Ulinzi wa Vituo vya nuru: Vituo vya nuru vinapita huru ndani ya mitambo ya rangi mbalimbali iliyojaa jeli, bila kujitenga kabisa kutoka kwa mzigo unaotokana na simu ya chuma.
-
Muktadha wa kusambaza: Inafaa sana kwa mistari ya miyombo ya mawasiliano pekee, vipengele vya miongo vya fupi-hadi-viendelezo (hadakini 100 hadi 150 mita), na kusambaza katika eneo la vijiji linalotaka gharama ndogo.
Mifumo ya Kukaribia Kikamilifu (ADSS)
Mifumo ya ADSS ni ya kikamilifu isiyo ya chuma, imeundwa kwa mshale wa nguvu wa FRP katikati, vifurushi vya vifurushi vya rangi, safu ya jumla ya nyuzi ya aramid ya kuzunguka, na gaba ya nje ya kuzuia kuvutwa kwa umeme.
-
Tabia ya Muundo: Mzigo wa kuvutwa unawekwa sawa juu ya safu ya ndani ya nyuzi ya aramid na mshale wa FRP katikati.
-
Usalama wa Dielektriki: Kwa sababu hayajawahi kuwa na chuma, mifumo ya ADSS inaweza kusakinishwa salama katika nafasi ya umeme wa mistari ya uhamisho wa juu ya voltage (kama vile 12 kV mpaka 500 kV) bila hatari ya kujitengeneza kwa umeme au hatari za kuvutwa kwa umeme.
-
Muktadha wa kusambaza: Mikanda ya umeme ya juu ya voltage, mistari mirefu ya kupita mito au bonde (kupita 200 hadi 500 mita au zaidi), na mazingira ambayo mara kwa mara huwa na mvua ya wingu na umeme.
4. Vipengele vya Kiashiria na Viashiria vya Utekelezaji
Mifumo ya juu ya kikwazo cha juu huundwa na hutazamiwa kwa kifupi chini ya viashiria vya kimataifa vya uhandisi, ikiwemo IEC 60794 , IEEE 1222 (kwa ajili ya ADSS), na YD/T 901 :
-
Nguvu ya Kupuliza ya Juu zaidi: Mizizi ya kawaida ya nguvu ya juu ya aina ya Figure-8 na ADSS imeundwa kubakisha nguvu za kupuliza kutoka kwa Newton 3000 kwa mifupa ya rahisi hadi zaidi ya Newton 15000 kwa mifupa ya urefu mkubwa sana ya ADSS.
-
Uwezo wa Kupindua: Lazima uwe na uwezo wa kusimama dhidi ya mgawo wa kusha kwa upande wa chini wa Newton 1000 kwa millimita 100 ili kuhakikisha kwamba vifaa vya kushika na vifaa vya kushikilia haivunjiki mifupa ya ndani ya kushika.
-
Eneo la Joto la Kufanya Kazi: Imeundwa ili ifanye kazi kwa uaminifu kutoka kwa Celsius -40 hadi +70 bila kuvunjika kwa gula la nje au kusagurika kwa jelly ya mifupa ya ndani.
5. Viwajibiko vya Uwekaji wa Kifahari na Udhibiti wa Ubora
Kufuata taratibu sahihi za kifahari wakati wa kuchanganya na kusambaza huzuia uvunjivyo wa mapema wa asili ya uchuma:
-
Kanuni ya Ukuaji na Msimamo wa Kifurushi: Ukuaji na msimamo wa kifurushi ni sawa kwa kinyume katika sehemu ya kifurushi. Ukuaji ni sawa na bidhaa ya uzito wa kifurushi kwa kila kitengo cha urefu na mraba wa urefu wa sehemu, ikigawanywa kwa namba ya 8 mara msimamo. Wahandisi wana hitaji kuangalia meza za awali za ukuaji na msimamo ili kuhakikisha kwamba kifurushi kimefungwa kwa ukuaji unaofaa ili kupunguza ukatili wa baridi bila kuzidirisha mipaka ya MAT.
-
Ukontrolu wa Kupuliza kwa Dinamomita: Mafunzo ya kupuliza yatahitaji kutumia dinamomita ya msimamo iliyopangwa kwa usahihi au winchi ya kapstani yenye kikomo cha msimamo cha otomatiki kilichowekwa kwa asilimia 50 ya MAT ya kifurushi.
-
Utekelezaji wa Radius ya Kukanda Kwa Njia ya Kiwango cha Kuchukua: Hifadhi radius ya chini ya kukanda ya kuchukua ya angalau mara 20 ya kipenyo cha nje cha kifurushi wakati wa kupuliza. Baada ya kufungwa kwa kikomo cha kusimama cha kisasa, radius ya kukanda inaweza kupungua hadi mara 10 ya kipenyo cha nje cha kifurushi.
-
Vipulizo vya Kati vya Kifurushi: Kufungwa kwa kifurushi kitalitumia vifurushi vya kuvuta vya kipenyo kikubwa na vya mizizi ya glasi ya kuvuta kwa kila ngazi ili kuepuka pembe za msugujo zinazotokana na kuvuta.