Kako se sve dielektrični samoodržavajući zračni optički kabel (ADSS) nosi s dugoročnim izazovima stabilnosti u složenim okruženjima?

Zbog svoje jedinstvene ne-metalne strukture i samoodržavajućeg dizajna, All-Dielektrični samoodržavajući zračni optički kabel (ADSS) široko se koristi u komunikacijskim mrežama, posebno pogodno za instalaciju u hodnicima visokonaponskog prijenosa. Međutim, okruženje zračnih polaganja postavlja ozbiljan test na dugoročnu pouzdanost optičkih kablova, uključujući ultraljubičasto zračenje, ekstremne temperaturne razlike, dinamičke vibracije vjetra, opterećenja leda i snijega i snažne smetnje električnog polja. Dizajn prilagodljivosti okoliša optičkog kabela ADSS usredotočen je na ove izazove, a kroz sveobuhvatnu primjenu odabira materijala, strategije strukturne optimizacije i zaštite, osigurava njegov stabilan rad u složenim radnim uvjetima.

U zračnom okruženju, ultraljubičasto (UV) zračenje jedan je od glavnih čimbenika koji dovode do starenja optičkih omotača kabela. Dugotrajna izloženost izravnoj sunčevoj svjetlosti može lako uzrokovati lom molekularnog lanca u uobičajenim polietilenskim (PE) materijalima, što rezultira krhkim i pukotinama omotača, što zauzvrat utječe na mehanička svojstva i brtvljenje optičkih kablova. Vanjski omotač ADSS optičkog kabela obično prihvaća polietilen visoke gustoće (HDPE) ili polietilen otporan na praćenje (AT-PE), a ugljični crni ili drugi anti-UV stabilizatori dodaju se u materijal kako bi se učinkovito apsorbirao i raspršio ultravioletne zrake i odgodite postupak foto-oksidacije. Ovaj mehanizam zaštite omogućava optičkom kabelu da održava fleksibilnost i otpornost na udarce nakon dugotrajnog rada na otvorenom, izbjegavajući povećanje gubitka mikrobedskog mikroba optičkog vlakana uzrokovanog razgradnjom omotača.

Pored ultraljubičastih zraka, drastične temperaturne promjene predstavljaju i izazov strukturnoj stabilnosti optičkih kabela. U područjima s velikim temperaturnim razlikama između dana i noći ili ekstremnih sezonskih klima, optički kabelski materijali doživjet će opetovano toplinsko širenje i kontrakciju. Ako je nepravilno dizajniran, može uzrokovati zaostali stres u optičkim vlaknima, pa čak i dovesti do propadanja performansi prijenosa. ADSS optički kabel se bavi ovim problemom optimiziranjem dizajna viška duljine. Njegova struktura za uvijanje sloja labave cijevi omogućava optičkim vlaknima da održavaju umjerenu višak duljine u omotaču, osiguravajući da na optička vlakna ne utječe vanjski napon u širokom temperaturnom rasponu od -40 ℃ do 70 ℃. Istodobno, aramidna pređa, kao zatezni element, ima izuzetno nizak koeficijent toplinske ekspanzije, koji omogućava optičkom kabelu da održava stabilna mehanička svojstva kada temperatura fluktuira, izbjegavajući koncentraciju naprezanja uzrokovanu ekspanzijom materijala i kontrakcijom.

Vibracija vjetra i opterećenja leda i snijega druga su vrsta dinamičkog mehaničkih napona s kojima se suočavaju nadzemne optičke kablove. U jakim vjetrovitim okruženjima optički kablovi proizvest će visokofrekventne vibracije, a dugoročni učinci mogu uzrokovati strukturni umor, pa čak i lom vlakana. ADSS optički kabeli koriste aramidsku pređu visoke specifične čvrstoće kao pojačanja, a njihova izvrsna otpornost na zatezanje i umor može učinkovito odoljeti utjecaju vibracije vjetra. Lagane karakteristike aramidne pređe također smanjuju ukupnu težinu optičkog kabela, smanjuju njegovu amplitudu ljuljanja pod silom vjetra i na taj način smanjuju utjecaj vibracije vjetra na toranj i tijelo optičkog kabela. U područjima prekrivenim ledom i snijegom, materijal za omotače Optičkih kabela ADSS mora imati dovoljnu tlačnu otpornost kako bi se spriječila lokalna deformacija uzrokovana nakupljanjem leda. Njegov strukturni dizajn obično prihvaća kružni presjek za smanjenje adhezije leda i snijega, a fleksibilnost omotača osigurava da se performanse prijenosa optičkih vlakana mogu održavati pod pokrivanjem leda.

Snažno okruženje električnog polja hodnika prijenosne linije stavlja jedinstvene zahtjeve za električne performanse za ADSS optičke kablove. Budući da se optički kabeli obično instaliraju na istom tornju kao i visokonaponski vodiči, na površini se može pojaviti lokalni pražnjenje zbog indukcije električnog polja. Dugoročni učinci uzrokovat će električnu koroziju i perforaciju omotača, prijeteći vijeku optičkog kabela. U tu svrhu, vanjski omotač optičkog kabela ADSS koristi posebno formulirani materijal protiv praćenja i smanjuje čvrstoću površinskog električnog polja optimiziranjem debljine i dielektričnih svojstava. Osim toga, površina omotača može se tretirati hidrofobnosti kako bi se smanjila nakupljanje prljavštine i vlage, izbjegavala stvaranje vodljivih kanala i na taj način inhibirati koronu pražnjenje i eroziju luka. Ovaj dizajn omogućuje da ADSS optički kabel dugo ostane stabilan u jakom okruženju električnog polja od 110kV ili čak 500KV, a pouzdana izolacija može se postići bez oslanjanja na metalni oklopni sloj.

Prilagodljivost okoliša optičkog kabela ADSS ne odražava se samo na optimizaciju jedinstvenih performansi, već i u sustavnoj ravnoteži cjelokupnog dizajna. Na primjer, UV otpornost omotača treba uzeti u obzir zajedno s svojstvima protiv praćenja kako bi se izbjegli aditivi koji utječu na električnu stabilnost materijala; Vlačna čvrstoća aramidne pređe mora uskladiti performanse savijanja optičkog kabela kako bi se osiguralo da se nije lako razbiti pod jakim uvjetima vjetra, a na konstrukciju i polaganje ne utječe prekomjerna krutost. Ovaj multifaktorski koncept dizajna za optimizaciju suradnje omogućuje Optički kabel ADSS-a da postigne dugoročni rad bez održavanja u složenim okruženjima i postane ključna infrastruktura za komunikacijske mreže.

Kako se zahtjevi elektroenergetskog sustava za pouzdanost komunikacije i dalje povećavaju, dizajn prilagodljivosti okoliša optičkih kabela ADSS nastavit će se razvijati. Uvođenje novih kompozitnih materijala i inteligentne tehnologije praćenja može pružiti bolje rješenje za dugoročnu stabilnost optičkih kablova u ekstremnim klimama i jakim elektromagnetskim okruženjima. Međutim, bez obzira na to kako se razvija, njegova jezgrena logika dizajna neće se mijenjati: to jest, na temelju arhitekture All-Media, dubokom integracijom znanosti o materijalima i strukturnim mehanici, optički kabel uvijek održava izvrsne mehaničke i performanse prijenosa u složenim okruženjima. .