Kas ir ADSS optiskās šķiedras kabeļa specifikācija?
ADSS optiskās šķiedras kabeļa specifikācija nosaka mehāniskos, optiskos un vides parametrus, kas nosaka kabeļa veiktspēju antenas instalācijās. Galvenie specifikācijas elementi ietver nominālo stiepes izturību, šķiedru skaitu, laiduma garuma spēju, apvalka veidu, temperatūras rādītājus un atbilstību tādiem standartiem kā IEEE 1222-2019.
Izpratne par galveno ADSS optisko šķiedru kabeļu specifikāciju kategorijām
ADSS kabeļa specifikācijas iedalās trīs savstarpēji saistītās kategorijās, kas darbojas kopā, lai nodrošinātu uzticamu veiktspēju. Izpratne par to, kā šīs kategorijas ir saistītas, palīdz izvēlēties kabeļus, kas atbilst jūsu uzstādīšanas prasībām.
Mehāniskās specifikācijas
Mehāniskās specifikācijas nosaka, vai ADSS kabelis var fiziski izdzīvot jūsu instalācijas vidē. Izpratne par reklāmu optisko šķiedru kabeļu specifikāciju stiepes izturībai ir ļoti svarīga-Nominālā stiepes izturība (RTS) ir kabeļa maksimālais pārrāvuma spēks, ko parasti mēra kiloņūtonos (kN), un tipiskās vērtības svārstās no 4 kN īsiem laidumiem līdz 50 kN gariem-laidumiem. Tas nav tikai drošības skaitlis,{6}}tas nosaka visus citus mehāniskos aprēķinus.
Maksimālais pieļaujamais spriegums (MAT) ir aptuveni 40% no RTS un atspoguļo spriegumu pilnas projektētās slodzes apstākļos, kur šķiedras deformācijai jāpaliek zem 0,05% savītiem kabeļiem un 0,1% centrālajām caurulēm. Kad inženieri aprēķina sag-saspring-span attiecības, MAT kļūst par kritisko ierobežojumu. Pārsniedzot šo vērtību, kabelis nekavējoties nesabojājas, taču tas sāk noslogot iekšējās šķiedras.
Ikdienas stress (EDS), ko dažreiz sauc par gada vidējo stresu, darbojas ar 16-25% no RTS un atspoguļo kabeļa spriegumu, kas rodas normālas darbības laikā bez vēja, ledus un vidējās gada temperatūras. Šis parametrs nosaka pretvibrācijas dizaina lēmumus un ilgtermiņa noguruma analīzi.
Kabeļa svaram ir liela nozīme, jo tipiski ADSS kabeļi sver 200–250 kg uz kilometru, tieši ietekmējot torņa slodzes aprēķinus. Vieglāki kabeļi nodrošina garākus laidumus vai samazina konstrukcijas prasības, taču var zaudēt stiepes izturību.
Optiskās specifikācijas
Šķiedras veids nosaka pārraides raksturlielumus, un standarta izvēle ir G.652D viena -moda šķiedra, kas piedāvā vājinājumu mazāku vai vienādu ar 0,35 dB/km pie 1310 nm un mazāku vai vienādu ar 0,21 dB/km pie 1550 nm. Šīs vērtības var šķist mazas, taču, noskrienot 10 kilometrus, starpība starp 0,21 un 0,35 dB/km savienojas ar 1,4 dB zudumu, kas ir pietiekami, lai dažās sistēmās būtu nepieciešams papildu pastiprinātājs.
Izmantojot viļņu garumus 1310 nm vai 1550 nm, ķēdes var paplašināties līdz 100 km bez atkārtotājiem, un viens kabelis var uzņemt līdz pat 864 šķiedrām, lai gan praktiskie izvietojumi reti pārsniedz 288 serdeņus diametra un svara ierobežojumu dēļ.
Šķiedru skaits tieši korelē ar kabeļa diametru un svaru. Parastās konfigurācijas svārstās no 6 līdz 288 serdeņiem, un kabeļi ar vairāk nekā 72 šķiedrām bieži izmanto 24-šķiedru-uz -caurules dizainu, lai samazinātu vides slodzi. Pārskatot reklāmu optiskās šķiedras kabeļa specifikācijas dokumentus, katra papildu caurule pievieno diametru, kas palielina vēja slodzi - vēl viena savstarpēji savienota specifikācijas sakarība.
Vides specifikācijas
Darba temperatūras diapazons parasti ir no -40 grādiem līdz +70 grādiem, un uzstādīšana ir ieteicama no -20 grādiem līdz +60 grādiem. Šie diapazoni nav patvaļīgi — materiāli izturas atšķirīgi galējās temperatūrās. Aramīda dzijas zaudē elastību lielā aukstumā, savukārt PE apvalki var kļūt mīksti lielā karstumā.
Jakas materiāla izvēle ir atkarīga no elektriskās vides. PE (polietilēna) apvalki ir piemēroti elektropārvades līnijām, kuru spriegums ir zemāks par 110 kV, ar elektriskā lauka stiprumu, kas ir mazāks vai vienāds ar 12 kV, savukārt AT (anti-tracking) apvalki ir nepieciešami līnijām virs 110 kV, kas spēj apstrādāt elektriskā lauka potenciālu līdz 25 kV. AT apvalkā tiek izmantotas īpašas piedevas, lai izturētu sausās-joslas loka veidošanos, kas ir unikāls augstsprieguma{8}}videi.
Saspiešanas pretestības specifikācijās tiek izšķirta īstermiņa-(lielāka vai vienāda ar 2000 N/100 mm) un ilgtermiņa-(lielāka vai vienāda ar 1000 N/100 mm) slodze, atzīstot, ka kabeļi uzstādīšanas laikā vai krītošu zaru dēļ var saskarties ar īslaicīgu pārslodzi.
Kā ADSS kabeļa specifikācijas standarti nodrošina atbilstību
ADSS kabeļi ir paredzēti uzstādīšanai antenā saskaņā ar IEEE 1222, pārbaudīti saskaņā ar TIA/EIA-455 un IEC 60794-1, un tie parasti atbilst Telcordia GR-20 prasībām, kas attiecas uz ārējās iekārtas kabeļiem. Pašreizējais IEEE 1222-2019 standarts īpaši attiecas uz reklāmu optisko šķiedru kabeļu specifikācijas prasībām, kas attiecas uz konstrukciju, mehānisko, elektrisko un optisko veiktspēju, uzstādīšanas vadlīnijām, pieņemšanas kritērijiem un testēšanas prasībām ADSS kabeļiem, kas paredzēti gaisvadu komunālajiem pakalpojumiem.
Atbilstība nav tikai dokumentu kārtošana. Šie standarti nosaka pārbaudes metodes, kas atklāj, kā kabeļi izturēsies stresa apstākļos. Piemēram, temperatūras cikliskuma tests vada kabeļus caur -40 grādi līdz +70 grādiem, lai atklātu materiālu saskarņu vājās vietas. Kabeļi, kas iziet cauri, uzrāda stabilu vājināšanos (izmaiņas ir mazākas vai vienādas ar 0,05 dB/km), savukārt kļūmes bieži izpaužas kā mikroplaisas vai atslāņošanās.
Laipnes garums un spriedzes attiecības
Attiecības starp laiduma garumu un nepieciešamo spriegumu izriet no fizikas, nevis mārketinga. 24 kN spriegojuma kabeļa tipiskais laiduma garums ir 300–400 metri, taču tiek pieņemti īpaši apstākļi: nav ledus, mērens vējš un kontrolēta nosēšanās.
Standarta ADSS dizaini iztur laiduma garumus līdz 3500 pēdām (aptuveni 1067 metriem), taču, lai sasniegtu šos attālumus, ir nepieciešami lielākas-stiprības kabeļi ar RTS vērtībām 30-50 kN. Svara -pret-izturības attiecība šajos laidumos kļūst kritiska — pārāk liels svars pieejamajam stiprumam, un kabelis nepieņemami nokrīt vai sabojājas.
Vēja un ledus slodze maina visu. Kabelis, kas paredzēts 500{4}} metru laidumam Teksasā, Minesotā ledus uzkrāšanās dēļ varētu izturēt tikai 300 metri. Katrai reklāmu šķiedru optikas kabeļa specifikācijai ir jāņem vērā vissliktākās temperatūras, ledus slodzes un vēja kombinācijas, nodrošinot, ka kabeļi nenoslīd tik zemu, ka satiksme var tos sabojāt.
Konstrukcijas variācijas
ADSS tirgū dominē divi primārie būvniecības veidi, katrs ir piemērots dažādiem lietojumiem.
Centrālās caurules struktūra
Centrālās caurules konstrukcijā šķiedras atrodas brīvā PBT caurulē, kas piepildīta ar ūdeni{0}}bloķējošu materiālu, pēc tam ietīta ar aramīda dziju, lai nodrošinātu stiepes izturību, un izspiesta ar PE vai AT apvalku. Šis dizains labi darbojas ar mazāku šķiedru skaitu (parasti 6–48 serdeņi) un īsākiem laidumiem (50–200 metri). Vienkāršākā konstrukcija samazina diametru un svaru, atvieglojot uzstādīšanu uz sadales stabiem.
Balasta struktūra
Sašķeltā struktūra ievieto šķiedras un ūdeni{0}}bloķējošo želeju vairākās vaļīgās caurulēs, kas aptītas ap centrālo FRP (šķiedru-pastiprinātas plastmasas) stiegrojumu. Tas nodrošina garāku šķiedru garumu un labāk uzņem lielu šķiedru skaitu (72-288 serdeņi), lai gan palielinās diametrs un svars. Struktūra ir izcila liela laiduma lietojumos, kur augstākas izturības prasības attaisno papildu tilpumu.
Dubultās jakas konstrukcijas pievieno papildu aizsargkārtu, paplašinot iespējas ļoti gariem laidumiem un ekstremālām vidēm, un daži modeļi atbalsta laidumus līdz 2600 pēdām (800 metriem).
Kritiskās specifikācijas mijiedarbības
Specifikācijas nepastāv atsevišķi{0}}to maiņa ietekmē citus, izmantojot kaskādes attiecības, kas instalētājiem ir jāsaprot.
Spriegojuma-slīd-trijstūris
Lai palielinātu laiduma garumu, ir jāpieņem lielāka noliekšanās vai jāpalielina spriegums. Taču augstāks spriegums ātrāk tuvojas MAT ierobežojumiem, samazinot drošības robežas. MAT šķiedru deformācija sasniedz robežu, kurā tiek patērēts pārmērīgs šķiedru garums-, pārsniedzot šo punktu, izraisa vājināšanos vai šķiedras pārtraukumus.
Slīpēšanas kontrole nav tikai estētiska. Kabeļiem ir jāatstāj atstatums no satiksmes un jāizvairās no saskares ar strāvas vadītājiem. Praksē tas nozīmē, ka maksimālā noliekšanās bieži ierobežo laiduma garumu vairāk nekā stiepes izturību.
Šķiedru skaits salīdzinājumā ar kabeļa diametru
24{8}}šķiedru ADSS kabeļa diametrs ir aptuveni 9,1 mm, un tas sver 66 kg/km. Divkāršojot šķiedru skaitu, šīs vērtības lineāri netiek dubultotas, taču attiecības ir straujas. 144 šķiedru kabelis var sasniegt 15–17 mm diametru un 150–200 kg/km svara izmērus, kas būtiski ietekmē vispārējās reklāmu optiskās šķiedras kabeļa specifikācijas prasības.
Kāpēc tas ir svarīgi? Vēja slodze palielinās līdz ar diametra kvadrātu. Divreiz platāks kabelis piedzīvo aptuveni četras reizes lielāku vēja spēku. Tas palielina nepieciešamo stiepes izturību, kas pievieno vairāk aramīda dzijas, kas vēl vairāk palielina diametru-pastiprināšanas ciklu, kas nosaka praktiskus ierobežojumus liela-skaita gariem-laiduma kabeļiem.
Elektrisko laukumu un jaku izvēle
Inducētais elektriskais lauks uz ADSS kabeļiem izraisa sausas joslas -loka veidošanos piesārņotā vidē, izraisot kabeļa bojājumus galvaniskās korozijas dēļ. Kabeļu hidrofobitāte laika gaitā pasliktinās piesārņojuma dēļ, padarot kabeļus arvien neaizsargātākus pret sausās joslas -loku.
Risinājums nav tikai stiprākas jakas,{0}}tas ir izpratne par piekares punktu izvietojumu. AT apvalka kabeļi ir jāpiekar vietā, kur elektriskā lauka stiprums ir samazināts, parasti uz torņu zemākajiem šķērsstieņiem. Slikts novietojums var izraisīt pat AT jakas neveiksmi.
ADSS optiskās šķiedras kabeļa specifikācija dažādiem lietojumiem
Dažādām vidēm ir nepieciešamas dažādas specifikāciju prioritātes.
Sadales līnijas (mazākas vai vienādas ar 35kV)
HDPE ārējās apvalks labi darbojas spriegumam, kas ir mazāks par vai vienāds ar 35 kV, kur elektriskā lauka stiprums paliek zem kritiskā sliekšņa. Tipiskās specifikācijas ietver 12-48 serdeņus, 5-15 kN RTS, 100-300 metru laidumus un vienas apvalka konstrukciju izmaksu efektivitātei.
Transmission Lines (>110kV)
Sliežu-izturīgi apvalki kļūst obligāti augstsprieguma{1}}pārvades līnijām, kas apstrādā elektriskā lauka potenciālu no 12 kV līdz vairāk nekā 25 kV, dažos gadījumos sasniedzot 400 kV līnijas spriegumu. Tipiskās Ads optiskās šķiedras kabeļa specifikācijas prasības pārraidei ietver 48–144 serdeņus, 20–50 kN RTS, 300-1000+ metru laidumus un dubultā apvalka konstrukciju maksimālai aizsardzībai.
Pilsētas pret lauku instalācijas
Uzstādīšana dažādos reljefos un vides apstākļos rada ievērojamas problēmas, sākot no kalnu reģioniem ar stāvām nogāzēm un beidzot ar instalācijām virs ūdenstilpēm, kam nepieciešams specializēts aprīkojums un pret koroziju izturīgs{0}} dizains.
Pilsētas instalācijās prioritāte ir mazākam diametram (10–12 mm), lai samazinātu vizuālo ietekmi un stabu noslogojumu pārpildītajā infrastruktūrā. Lauku instalācijās var ievietot lielākus kabeļus (15–18 mm), taču tiem ir jāņem vērā garāki laidumi un iespējami skarbāki laikapstākļi.
Instalācijas parametru specifikācijas
Maksimālais vilkšanas spriegums uzstādīšanas laikā nedrīkst pārsniegt 600 lbf (2700 N), kas parasti ir zemāks gaisa instalācijām, bet, iespējams, tuvojas šai robežai, ja tiek izmantotas stacionāras spoles metodes, pārsniedzot augstuma izmaiņas.
Minimālā lieces rādiusa specifikācijas izšķir nenospriegotus apstākļus (10 × kabeļa diametrs) un maksimālo spriegojumu (20 × kabeļa diametrs). 12 mm kabelim ir nepieciešams 240 mm lieces rādiuss zem nospriegojuma-stingrāki līkumi var izraisīt šķiedras pārrāvumus, kas var parādīties tikai pēc mēnešiem kā aizkavētas atteices.
Vilces riteņa diametrs nedrīkst būt mazāks par 500 mm ar pusapaļām gumijas vai neilona rievām, kas ir dziļākas par kabeļa ārējo diametru. Šīs šķietami mazās detaļas novērš jakas bojājumus uzstādīšanas laikā.
Specifikācija Sarkanie karogi
Dažas specifikāciju kombinācijas norāda uz problēmām vai nereālām cerībām.
Neiespējami trīsstūri
Kabelis ar 15 kN RTS, 10 mm diametru, 288 šķiedrām un 800 metriem laidumiem pārkāpj fiziskus ierobežojumus. Aramīda dzijas apjoms, kas nepieciešams 15 kN stiprībai 10 mm diametrā, neatstāj vietu 288 šķiedrām. Vienai specifikācijai jābūt nepareizai.
Nepietiekamas drošības rezerves
MAT at 40% of RTS provides reasonable safety margin, but specifications showing MAT >50% RTS liecina par neatbilstošu dizaina rezervi. Ultimate Emergency Stress (UES) ir jāpārsniedz 60% RTS, pieļaujot īslaicīgu-pārslodzi ekstremālos laikapstākļos, vienlaikus saglabājot šķiedru deformāciju zem 0,5% centrālajām caurulēm vai 0,35% šķiedrām.
Neatbilstoši komponenti
PE apvalks, kas paredzēts 220 kV līnijām, norāda vai nu specifikācijas kļūdu, vai arī turpmākas atteices risku. AT apvalks ir nepieciešams līnijām virs 110 kV-, izmantojot PE šajā lietojumprogrammā, būtībā garantē sausas-joslas loka bojājumus 2–5 gadu laikā.
Testēšana un verifikācija
Galvenie mehāniskie un vides testi ietver stiepes stiprības testu pie nominālās slodzes ar šķiedru deformāciju, kas ierobežota līdz 0,33%, saspiešanas testu pie 2000 N/100 mm 1 minūti, trieciena testu pie 5J enerģijas un temperatūras cikliskuma no -40 grādiem līdz +70 grādiem ar diviem pilniem cikliem.
Šie testi nav maigi. Temperatūras cikliskums ir īpaši paredzēts materiālu saskarnes kļūmēm{1}}vietām, kur dažādi materiāli (aramīda pavedieni, PE apvalks, PBT caurules) izplešas ar atšķirīgu ātrumu. Kabeļi, kas izdzīvo, uzrāda zudumu izmaiņas zem 0,05 dB/km pie 1550 nm, apstiprinot ilgtermiņa stabilitāti.
Pieņemšanas kritēriji parasti paredz, ka nav šķiedru pārtraukumu, apvalka bojājumu un optisko zudumu izmaiņu, kas paliek noteiktās robežās. Kabelis, kas atbilst RTS specifikācijām, bet uzrāda 0,2 dB pieaugumu pēc temperatūras cikliskuma signāliem par ražošanas defektiem vai materiālu nesaderību.
Bieži uzdotie jautājumi
Kāda ir atšķirība starp RTS, MAT un EDS?
RTS ir pārrāvuma izturība, MAT ir maksimālais paredzētais spriegums pie pilnas slodzes (apmēram 40% no RTS), un EDS ir ikdienas darbības spriegums vidējos apstākļos (16-25% no RTS). Uztveriet RTS kā absolūto robežu, MAT kā konstrukcijas robežu, kuru nekad nevajadzētu sasniegt, un EDS kā normālu darbību.
Vai es varu izmantot kabeli, kas paredzēts 200 m laidumam un 300 m laidumam?
Nav droši. Laitruma novērtējumos ir iekļauti īpaši noslīdēšanas un spriegojuma aprēķini. Nominālā laiduma pārsniegšana vai nu izraisa pārmērīgu noslīdēšanu (klīrensu pārkāpumi), vai arī prasa lielāku spriegumu (tuvojoties MAT, pastāv šķiedras deformācijas risks). Jums ir nepieciešams kabelis ar augstāku RTS un atbilstošu laiduma vērtējumu.
Kāpēc daži 96-dzīslu kabeļi ir lētāki nekā 48-dzīslu kabeļi?
Materiālu kvalitātes atšķirības rada ievērojamas izmaksu atšķirības. Augstākās kvalitātes kabeļos tiek izmantota labāka aramīda dzija, augstākas -klases FRP un UV-stabilāka apvalka. Lētā 96{5}}dzīslu kabelī var būt izmantoti zemākas-kvalitātes komponenti, kas priekšlaicīgi sabojājas, īpaši augstas UV starojuma vai piesārņotā vidē.
Pareizo specifikāciju izvēle
Sāciet ar uzstādīšanas prasībām: laiduma garumu, sprieguma līmeni, šķiedru skaita vajadzībām un vides apstākļiem. Šīs ir obligātās specifikācijas, kurām ir jāatbilst jūsu projekta parametriem.
For a 250-meter span on a 115kV line needing 48 fibers in a moderate climate, the proper adss fiber optic cable specification should include AT jacket (required for >110kV), RTS aptuveni 15–20 kN (atbalsta 250 m laidumu ar drošības rezervi), savrupa konstrukcija (labāk 48 serdeņiem) un darba temperatūras diapazons no -40 grādiem līdz +70 grādiem.
100 metru laidumam uz sadales staba pie 35 kV, kam nepieciešamas 24 šķiedras, pietiek ar PE apvalku (mazāk nekā vai vienāds ar 35 kV), darbojas RTS ar 8–12 kN (100 m ir salīdzinoši īss), centrālās caurules konstrukcija samazina izmaksas, un tiek piemērots standarta temperatūras diapazons, ja vien nepastāv ekstremāli klimatiskie apstākļi.
Galvenais ir saskaņot specifikācijas ar faktiskajām prasībām, nevis pārmērīgi{0}}norādot no bailēm vai nepietiekami norādīt{1}}, lai samazinātu izmaksas. Abas rada problēmas-pārmērīgu-specifikāciju dēļ, tiek izšķiesti līdzekļi nevajadzīgām iespējām, savukārt-nepietiekama specifikācija izraisa kļūmes, nomaiņu un daudz augstākas kopējās izmaksas.
Key Takeaways
ADSS specifikācijas ir savstarpēji saistītas{0}}viena parametra maiņa ietekmē citus, izmantojot mehāniskas un fiziskas attiecības
IEEE 1222-2019 nodrošina primāro standartu ar testēšanas protokoliem, kas apstiprina veiktspēju reālajā pasaulē
Spriegojuma specifikācijas (RTS, MAT, EDS) atbilst hierarhijai, kur katra atspoguļo dažādas darbības fāzes un drošības robežas
Jakas izvēle ir ļoti atkarīga no sprieguma līmeņa: PE ir mazāks vai vienāds ar 110kV, AT augstākam spriegumam
Laituma garuma spēja ir atkarīga no stiepes izturības, kabeļa svara, noliekšanās un vides slodzes mijiedarbības
Pareizai specifikāciju izvēlei ir jāsaskaņo kabeļa iespējas ar faktiskajām instalācijas prasībām, nevis minējumiem vai pārlieku -norādot no bailēm
Datu avoti
IEEE 1222-2019 ADSS optiskā kabeļa testēšanas un veiktspējas standarts
Zion Communication - ADSS kabeļa dizaina parametri (https://www.zion-communication.com)
Fibramerica tehnisko datu lapa - ADSS-24-S120 (https://www.winncom.com)
ZMS kabeļa - ADSS optiskās šķiedras kabeļa parametri (https://zmscable.es)
GL Fiber - ADSS optiskā kabeļa tehniskie parametri (https://www.gl-fiber.com)
Wikipedia - Viss-dielektriskais pašatbalstošais-kabelis (https://en.wikipedia.org)
AFL globālās - ADSS optiskās šķiedras kabeļa specifikācijas (https://www.aflglobal.com)
Corning Optical Communications - Solo ADSS instalēšanas rokasgrāmata (https://www.corning.com)