Uzoq masofali havodagi uzunliklarga — masalan, vodiylar, tog' tizmalar va keng qamrovli qishloq infratuzilmasi ustidagi foydali ega kutilari — optik tolali kabelni o'rnatish kabel yig'indisini doimiy mexanik, og'irlik va atrof-muhit ta'siriga qarshi qo'yadi. Ichki yoki yer ostidagi kanal o'rnatishlaridan farqli o'laroq, bunda kabel himoyalangan kanallarda joylashadi, havodagi optik tolali kabel — mustahkamlangan tayanch nuqtalar orasida o'z og'irligini qo'llab-quvvatlaydigan strukturalik element sifatida ishlaydi.
Kabelning cho'zilish mustahkamligini, oraliq uzunligi doirasini, egilish parametrlarini va atrof-muhit yuklamasi omillarini to'g'ri hisoblab chiqmaslik optik shisha mikro-troshiqchalari, optik so'nuv piklari, jiddiy fizik egilish yoki to'liq mexanik liniya qulashi kabi muammolarga olib keladi. Ushbu qo'llanma ishonchli havodagi volokno o'rnatish uchun kerak bo'ladigan muhandislik tamoyillari, tuzilma komponentlari, standartlar hamda maydon amaliyotlarini batafsil tushuntiradi.
1. Cho'zilish mustahkamligi mexanikasi va uchta cho'zilish darajasi
Cho'zilish mustahkamligi — bu optik kabelning doimiy strukturalik deformatsiyaga uchramaslik, gilzaning yorilishiga yoki optik so'nuvning oshishiga sabab bo'lmasdan bardosh berishi mumkin bo'lgan maksimal tortish yukini ifodalaydi. Havodagi tarmoq muhandisligida cho'zilish kuchini Milliy elektr xavfsizlik qoidalar (NESC) hamda xalqaro standartlar tomonidan belgilangan uchta operatsion darajada baholanadi:
1. O'rnatish paytidagi cho'zilish (dinamik tortish yuk)
-
Taqdimot: Bu faol kabel o'rnatish jarayonida qo'llaniladigan maksimal vaqtinchalik tortish kuchi.
-
Muhandislik qoidasi: O'rnatish tarangligi kabelning maksimal ruxsat etilgan taranglik (MAT) darajasining 50% dan 70% gacha bo'lgan qiymatdan oshmasligi kerak.
-
Avariya ta'siri: Bu chegarani oshirish ichki shisha yadrosini jismoniy taranglikka uchratadi, natijada 125 mikronlik shisha qoplamda darhol mikro-sindirishlar hosil bo'ladi va bu yuqori kirish yo'qotishiga yoki termik kengayishda kelajakda tolaning sindirilishiga sabab bo'ladi.
2. Maksimal ruxsat etilgan taranglik (MAT — loyiha yuklanishi)
-
Taqdimot: Kabelning eng noqulay ob-havo sharoitida bardosh bera oladigan qisqa muddatli strukturaviy yuklanish chegarasi.
-
Atmosfera omillari: MAT eng yuqori shamol tezligini (masalan, soatiga 160 kilometrgacha), og'ir muz qatlamini (masalan, radial muz qalinligi 6,4 millimetrdan 12,7 millimetrgacha) va bir vaqtda minimal atrof-muhit ishlatish haroratini hisobga oladi.
-
Hisoblash asosi: To'liq MAT yuklanishida optik tolaning cho'zilishi ishlab chiqaruvchi tomonidan belgilangan xavfsiz elastiklik chegarasidan (odatda 0,23% dan 0,33% gacha cho'zilish) oshmasligi kerak, chunki bu doimiy yo'qotishni oldini oladi.
3. Har kungi stress (EDS — statik ish yuklamasi)
-
Taqdimot: Sim uzun muddat davomida oddiy atrof-muhit haroratida (masalan, 15 dan 20 gradusgacha) nol shamol va nol muz yuklamasi sharoitida boshdan kechiradigan doimiy, uzluksiz kuchlanish.
-
Muhandislik chegarasi: ODS umumiy holda simning reyting berilgan sindirish kuchining 15% dan 25% gacha bo'lishi kerak. Har kungi stressni past saqlash kuchlantiruvchi elementlarning uzoq muddatli material siljishini va tashqi qoplamada 25 dan 30 yilgacha bo'lgan operatsion yosh davomida stressga chidamlilikni kamaytirishini oldini oladi.
2. Tuzilma arxitekturasi va mexanik mustahkamlik komponentlari
Shishali silika voloknalari (125 mikron qoplamali, 250 mikron akrilat qoplamali) minimal cho'zilish kuchiga chidamli. Mexanik mustahkamlik butunlay ichki yoki integratsiyalangan tuzilma elementlariga tayanadi, bu elementlar tortish va kuchlanish kuchlarini yo'qotish uchun mo'ljallangan.
Kuchaytiruvchi materiallarning taqqoslash tahlili
3. Havodagi kabel arxitekturalari: Figura-8 va ADSS
To'g'ri kabel konstruksiyasini tanlash elektr quvvat liniyalari mavjudligiga, ustunlar orasidagi masofaga va muhit yuklanish sharoitlariga bog'liq.
Figura-8 o'zini qo'llab-quvvatlaydigan kablalar
Figura-8 kablalari ikki qatlamli ekstruziya qilingan profilga ega bo'lib, bunda yuqori mustahkamlikdagi galvanizlangan po'lat messenjer simi mos ravishda elastik polietilen tarmog'i orqali pastki qismidagi bo'sh naychali optik kabel yadrosiga ulanadi.
-
Struktural xatti-harakat: O'rnatish va har kungi taranglik ta'sirida mexanik kuchlanishni 100% po'lat messenjer simi qabul qiladi.
-
Volkonlarni himoya qilish: Optik volokonlar rangli, gel bilan to'ldirilgan bufer naychalari ichida erkin suzib yuradi va po'lat simning boshdan kechiradigan kuchlanishdan butunlay ajratilgan holda qoladi.
-
O'rnatish konteksti: Faqat telekommunikatsiya uchun mo'ljallangan ustunlar, qisqa va o'rtacha uzunlikdagi (100 dan 150 metrgacha) tarangliklar hamda arzonlikka e'tibor beriladigan qishloq hududlarida ishlatish uchun idealdir.
Butun dielektrik o'zini qo'llab-quvvatlaydigan (ADSS) kablalar
ADSS kablalari butunlay metallmasdir; ular markaziy FRP kuchlanish tayoqchasi, rangli bo'sh naychalar, aylanma aramid ipdan qalin qatlam va elektr tokining yonib ketishini oldini oluvchi tashqi qopqoqdan tashkil topgan.
-
Struktural xatti-harakat: Cho'zilish yuklamasi ichki aramid ip qatlamiga va markaziy FRP a'zoga teng taqsimlanadi.
-
Dielektrik xavfsizlik: Ular metall o'z ichiga olmaganligi sababli, ADSS kabeli elektr tokining o'tkazilishi yoki induksiya xavfi tug'dirmasdan yuqori kuchlanishli uzatish liniyalari (masalan, 12 kV dan 500 kV gacha) kuchlanish maydonida xavfsiz o'rnatilishi mumkin.
-
O'rnatish konteksti: Yuqori kuchlanishli foydalanuvchi koridorlari, daryo yoki vodiy ustidan uzun tarangliklar (200 dan 500 metr yoki undan ortiq), shuningdek, chaqmoq bilan keskin tahdidlangan muhitlar.
4. Mexanik xususiyatlar va moslik standartlari
Yuqori darajali havodagi kabel lar qat'iy xalqaro muhandislik standartlariga amal qilgan holda ishlab chiqariladi va sinovdan o'tkaziladi, jumladan: IEC 60794 , IEEE 1222 (ADSS uchun), hamda YD/T 901 :
-
Maksimal tortish cho'zilish kuchi: Standart og'ir ishlatiladigan Figure-8 va ADSS kablari yengil taranglikdagi uzunliklar uchun 3000 Nyuton dan boshlab, juda uzoq ADSS uzunliklari uchun 15000 Nyutondan ortiq tortish kuchlariga chidamli bo'lishi uchun loyihalangan.
-
Siqilishga chidamlilik: Klammer jihozlari va osma uskunalari ichki bufer trubalarini siqib yubormasligi uchun tomon bosimiga chidamlilik kamida 1000 Nyuton har 100 millimetrga yetishi kerak.
-
Harorat ishlash doirasi: Qoplam qilish materiali -40 °S dan +70 °S gacha ishlashda qoplam yorilishiga yoki bufer geli suyuqlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun ishlab chiqilgan.
5. Maydonda o'rnatish standartlari va sifat nazorati
Taranglik va uzatish jarayonida to'g'ri maydon amaliyotlariga rioya qilish mexanik shikastlanishni oldini oladi:
-
Arqonning egilishi va taranglik prinsipi: Kabel oraliqda sag va taranglik aksincha bog'liq. Sag kabelning birlik uzunligiga to'g'ri keladigan og'irligi va oraliq uzunligining kvadratining ko'paytmasini sakkizga ko'paytirilgan taranglik kuchiga bo'linishiga teng. Texniklar kabelni qishki issiqlik siqilishini yutish uchun yetarli sag bilan o'rnatish va MAT chegaralarini oshirmaslik uchun oldindan hisoblangan sag-taranglik jadvallariga murojaat qilishlari kerak.
-
Dinamometr yordamida tortish boshqaruvi: Tortish operatsiyalari kabelning MAT ning 50% qiymatiga sozlangan kalibrlangan taranglik dinamometridan yoki avtomatik taranglik cheklovchisi bilan jihozlangan kapstan vinchidan foydalangan holda amalga oshirilishi kerak.
-
Dinamik egilish radiusiga moslik: Tortish paytida dinamik minimal egilish radiusi kabelning tashqi diametrining kamida 20 baravari bo'lishi kerak. Birinchi navbatda statik osish qisqichlariga mahkamlagandan keyin egilish radiusi kabelning tashqi diametrining 10 baravorigacha kamaytirilishi mumkin.
-
O'rtacha tortish g'ildiraklari: Kabelni o'rnatishda har bir ustunga katta diametrli, silliq podshipnikli sheyvlardan foydalanish kerak, bu esa tortish paytida keskin ishqalanish burchaklarini yo'q qiladi.
