Mikä on ADSS-kuituoptisen kaapelin määritys?
ADSS-kuitukaapelin eritelmät määrittelevät mekaaniset, optiset ja ympäristöparametrit, jotka määrittävät kaapelin suorituskyvyn antenniasennuksissa. Tärkeimmät spesifikaatioelementit sisältävät mitoitettu vetolujuus, kuitumäärä, jännepituuskyky, vaipan tyyppi, lämpötilaluokitukset ja standardien, kuten IEEE 1222-2019, noudattaminen.
Ydin ADSS-kuituoptisten kaapelien eritelmien luokkien ymmärtäminen
ADSS-kaapelin tekniset tiedot jakautuvat kolmeen toisiinsa yhdistettyyn luokkaan, jotka toimivat yhdessä varmistaakseen luotettavan suorituskyvyn. Näiden luokkien välisen yhteyden ymmärtäminen auttaa sinua valitsemaan asennusvaatimuksiasi vastaavat kaapelit.
Mekaaniset tiedot
Mekaaniset tiedot määrittävät, kestääkö ADSS-kaapeli fyysisesti asennusympäristössäsi. Mainoksen kuituoptisen kaapelin vetolujuusspesifikaatioiden ymmärtäminen on kriittistä-Rated Tensile Strength (RTS) edustaa kaapelin lopullista murtovoimaa, joka mitataan tyypillisesti kilonewtoneina (kN). Tyypilliset arvot vaihtelevat 4 kN:stä lyhyillä jänteillä ja 50 kN pitkissä-jännevälisovelluksissa. Tämä ei ole vain turvaluku-se ohjaa kaikkia muita mekaanisia laskelmia.
Suurin sallittu jännitys (MAT) on noin 40 % RTS:stä ja edustaa jännitystä täydessä mitoituskuormituksessa, jossa kuidun jännityksen on pysyttävä alle 0,05 % säikeissä kaapeleissa ja 0,1 % keskiputkimalleissa. Kun insinöörit laskevat sag-tension-span -suhteita, MAT:sta tulee kriittinen rajoite. Tämän arvon ylittäminen ei välittömästi katkaise kaapelia, mutta se alkaa rasittaa sisäisiä kuituja.
Everyday Stress (EDS), jota joskus kutsutaan vuotuiseksi keskimääräiseksi jännitykseksi, toimii 16-25 %:ssa RTS:stä ja edustaa jännitystä, jota kaapeli kokee normaalin käytön aikana ilman tuulta, jäätä ja keskimääräistä vuotuista lämpötilaa. Tämä parametri ohjaa tärinänvaimennussuunnittelua ja pitkän aikavälin väsymisanalyysiä.
Kaapelin painolla on suuri merkitys, sillä tyypilliset ADSS-kaapelit painavat 200-250 kg kilometriä kohden, mikä vaikuttaa suoraan tornin kuormituslaskelmiin. Kevyemmät kaapelit mahdollistavat pidemmät jännevälit tai vähentävät rakenteellisia vaatimuksia, mutta voivat uhrata vetolujuuden.
Optiset tiedot
Kuitutyyppi määrittää siirto-ominaisuudet, ja G.652D-yksi-muotokuitu on vakiovalinta. Vaimennus on enintään 0,35 dB/km aallonpituudella 1310 nm ja enintään 0,21 dB/km aallonpituudella 1550 nm. Nämä arvot saattavat vaikuttaa pieniltä, mutta 10{11}}kilometrin ajon aikana 0,21 ja 0,35 dB/km välinen ero laskee 1,4 dB:n häviön, joka riittää vaatimaan lisävahvistimen joissakin järjestelmissä.
1310 nm:n tai 1550 nm:n aallonpituuksilla piirit voivat ulottua jopa 100 kilometriin ilman toistimia, ja yhteen kaapeliin mahtuu jopa 864 kuitua, vaikka käytännössä harvoin ylittää 288 ydintä halkaisija- ja painorajoitusten vuoksi.
Kuitumäärä korreloi suoraan kaapelin halkaisijan ja painon kanssa. Yleiset kokoonpanot vaihtelevat 6–288 ytimistä, ja yli 72 kuidun kaapelit käyttävät usein 24-kuitua-/-putkea ympäristökuormituksen minimoimiseksi. Tarkasteltaessa mainoksia kuituoptisen kaapelin teknisiä asiakirjoja, jokainen ylimääräinen putki lisää halkaisijaa, mikä lisää tuulen kuormitusta - toinen toisiinsa yhdistetty spesifikaatiosuhde.
Ympäristövaatimukset
Käyttölämpötila-alue on tyypillisesti -40 asteesta +70 asteeseen, ja asennussuositus on -20 asteen ja +60 asteen välillä. Nämä vaihteluvälit eivät ole mielivaltaisia - materiaalit käyttäytyvät eri tavalla äärilämpötiloissa. Aramidilangat menettävät joustavuuttaan äärimmäisessä kylmyydessä, kun taas PE-takit voivat pehmetä korkeassa kuumuudessa.
Takin materiaalin valinta riippuu sähköympäristöstä. PE (polyeteeni) -vaipat sopivat alle 110 kV sähkölinjoihin, joiden sähkökenttävoimakkuus on pienempi tai yhtä suuri kuin 12 kV, kun taas yli 110 kV:n linjoille vaaditaan AT (anti-tracking) -vaipat, jotka pystyvät käsittelemään sähkökenttäpotentiaalia 25 kV:iin asti. AT-vaippa käyttää erityisiä lisäaineita, jotka estävät kuivaa-kaistan valokaaria, joka on ainutlaatuinen korkeajänniteympäristöissä{8}}.
Puristuskestävyyden eritelmissä erotetaan toisistaan lyhyt-kesto (suurempi tai yhtä suuri kuin 2000 N/100 mm) ja pitkäaikainen-(suurempi tai yhtä suuri kuin 1000 N/100 mm) kuormitus, koska kaapelit voivat joutua tilapäiseen ylikuormitukseen asennuksen aikana tai putoavien oksien vuoksi.
Miten ADSS-kaapelin tekniset standardit varmistavat vaatimustenmukaisuuden
ADSS-kaapelit on suunniteltu antenniasennukseen IEEE 1222 -standardin mukaisesti, testattu TIA/EIA-455:n ja IEC 60794-1:n mukaisesti, ja ne täyttävät tyypillisesti Telcordia GR-20 -vaatimukset tehtaan ulkopuolisille kaapeleille. Nykyinen IEEE 1222-2019 -standardi koskee erityisesti Ads-kuitukaapelin vaatimuksia, jotka kattavat rakennus-, mekaanisen, sähköisen ja optisen suorituskyvyn, asennusohjeet, hyväksymiskriteerit ja testausvaatimukset ADSS-kaapeleille, jotka on suunniteltu yleishyödyllisiin tiloihin.
Vaatimustenmukaisuus ei ole vain paperityötä. Nämä standardit määrittelevät testimenetelmät, jotka paljastavat, kuinka kaapelit käyttäytyvät rasituksessa. Esimerkiksi lämpötilan kiertotesti ajaa kaapeleita -40 - +70 asteen jaksoissa materiaaliliitäntöjen heikkojen kohtien paljastamiseksi. Kaapelit, jotka kulkevat läpi, osoittavat vakaata vaimennusta (muutos alle tai yhtä suuri kuin 0,05 dB/km), kun taas viat ilmenevät usein mikrohalkeamia tai delaminaatiota.
Span pituus ja jännityssuhde
Jännitteen pituuden ja vaaditun jännityksen välinen suhde seuraa fysiikkaa, ei markkinointia. 24 kN jännityskaapelin tyypilliset jännevälit ovat 300-400 metriä, mutta tämä edellyttää erityisiä olosuhteita: ei jäätä, kohtalainen tuuli ja hallittu painuma.
Vakio ADSS-mallit käsittelevät jännevälit jopa 3 500 jalkaa (noin 1 067 metriä), mutta näiden etäisyyksien saavuttaminen vaatii vahvempia kaapeleita, joiden RTS-arvot ovat 30-50 kN. Painon -/-lujuussuhteesta tulee kriittinen näillä jänteillä - liian suuri paino käytettävissä olevaan lujuuteen nähden, ja kaapeli painuu lujasti tai epäonnistuu.
Tuulen ja jään kuormitus muuttaa kaiken. Kaapeli, joka on suunniteltu 500 - metrin jännevälille Texasissa, saattaa kestää vain 300 metriä Minnesotassa jään kerääntymisen vuoksi. Jokaisen Ads:n kuituoptisen kaapelin eritelmien on otettava huomioon lämpötilan, jääkuorman ja tuulen pahimmat yhdistelmät, jotta kaapelit eivät painu niin alas, että niiden alla oleva liikenne voi vahingoittaa niitä.
Rakennemuunnelmia
ADSS-markkinoita hallitsee kaksi ensisijaista rakennustyyppiä, joista kukin soveltuu erilaisiin sovelluksiin.
Keskusputken rakenne
Keskiputken suunnittelussa kuidut asettuvat irtonaisen PBT-putken sisään, joka on täytetty vedellä-sulkumateriaalilla, kääritään sitten aramidilangalla vetolujuuden vuoksi ja puristetaan PE- tai AT-vaipalla. Tämä malli toimii hyvin pienemmillä kuitumäärillä (tyypillisesti 6–48 ydintä) ja lyhyemmillä jänteillä (50–200 metriä). Yksinkertaisempi rakenne pienentää halkaisijaa ja painoa, mikä helpottaa asennusta jakelupylväisiin.
Stranded rakenne
Säikeistetty rakenne sijoittaa kuidut ja vettä{0}}estävän geelin useisiin irtonaisiin putkiin, jotka on kierretty keskeisen FRP-vahvistuksen (kuitu-vahvisteisen muovin) ympärille. Tämä mahdollistaa pidemmät kuitupituudet ja sopii paremmin suuriin kuituihin (72-288 ydintä), vaikka halkaisija ja paino kasvavat. Rakenne on erinomainen pitkäjänteisissä sovelluksissa, joissa korkeammat lujuusvaatimukset oikeuttavat lisätilavuuden.
Kaksinkertaiset vaippamallit lisäävät ylimääräisen suojakerroksen, mikä laajentaa ominaisuuksia erittäin pitkiä jänteitä ja äärimmäisiä ympäristöjä varten, ja jotkut mallit tukevat jopa 800 metrin jänneväliä.
Kriittiset määrittelyvuorovaikutukset
Teknisiä tietoja ei ole olemassa erikseen-muuttaminen vaikuttaa muihin peräkkäisten suhteiden kautta, jotka asentajien on ymmärrettävä.
Jännitys-Pain-jännityskolmio
Jännitteen pituuden lisääminen edellyttää joko suuremman painuman hyväksymistä tai jännityksen lisäämistä. Mutta korkeampi jännitys lähestyy MAT-rajoja nopeammin, mikä pienentää turvamarginaaleja. MAT:ssa kuidun venymä saavuttaa rajan, jossa ylimääräinen kuidun pituus kuluu -tämän pisteen ylittäminen aiheuttaa vaimennusta tai kuitukatkoja.
Putoamisen hallinta ei ole vain esteettistä. Kaapeleiden on säilytettävä välys liikenteestä ja vältettävä kosketusta jännitteellisiin johtimiin. Käytännössä tämä tarkoittaa, että suurin painuma rajoittaa usein jännepituutta enemmän kuin vetolujuutta.
Kuitumäärä vs. kaapelin halkaisija
24{8}}kuituisen ADSS-kaapelin halkaisija on noin 9,1 mm ja paino 66 kg/km. Kuitumäärän kaksinkertaistaminen ei kaksinkertaista näitä arvoja lineaarisesti, mutta suhde on jyrkkä. 144-kuituisen kaapelin halkaisija voi olla 15–17 mm ja painomitat 150–200 kg/km, mikä vaikuttaa merkittävästi mainosten kuituoptisen kaapelin yleisiin vaatimuksiin.
Miksi tällä on väliä? Tuulikuormitus kasvaa halkaisijan neliön myötä. Kaksi kertaa leveämpi kaapeli kokee noin neljä kertaa tuulen voiman. Tämä lisää vaadittua vetolujuutta, mikä lisää aramidilankaa, mikä kasvattaa halkaisijaa entisestään-vahvistusjaksolla, joka asettaa käytännön rajoituksia suuren-määrän pitkille-jännitteisille kaapeleille.
Sähkökentän ja takin valinta
ADSS-kaapeleiden indusoitunut sähkökenttä aiheuttaa kuivan{0}}kaistan valokaaria saastuneissa ympäristöissä, mikä johtaa kaapelin rikkoutumiseen galvaanisen korroosion takia. Kaapelin hydrofobisuus heikkenee ajan myötä saastumisen vuoksi, jolloin kaapelit ovat entistä herkempiä kuivan-kaistan kaarelle.
Ratkaisu ei ole vain vahvemmat takit{0}}vaan jousituspisteiden sijoittelun ymmärtäminen. AT-vaippakaapelit tulee ripustaa paikkaan, jossa sähkökentän voimakkuus on minimoitu, tyypillisesti tornien alempiin ristikkovarsiin. Huono sijoitus voi aiheuttaa jopa AT-takkien epäonnistumisen.
ADSS-kuituoptisen kaapelin tekniset tiedot eri sovelluksiin
Eri ympäristöt vaativat erilaisia määrittelyprioriteettia.
Jakelulinjat (vähemmän tai yhtä suuri kuin 35 kV)
HDPE-ulkovaipat toimivat hyvin jännitteillä, jotka ovat enintään 35 kV, joissa sähkökentän voimakkuus jää kriittisten kynnysarvojen alapuolelle. Tyypillisiä teknisiä tietoja ovat 12–48 ydintä, 5–15 kN RTS, 100–300 metrin jännevälit ja yksivaipparakenne kustannustehokkuuden takaamiseksi.
Transmission Lines (>110kV)
Kisko{0}}kestävä vaippa tulee pakolliseksi korkeajännitteisille-siirtolinjoille, jotka käsittelevät sähkökenttäpotentiaalia 12 kV:sta yli 25 kV:iin, ja joissakin sovelluksissa 400 kV verkkojännitteet saavuttavat. Tyypillisiä Ads:n kuituoptisen kaapelin siirtovaatimuksia ovat 48–144 ydintä, 20–50 kN RTS, 300-1000+ metrin jänneväli ja kaksinkertainen vaipparakenne maksimaalisen suojan takaamiseksi.
Kaupunki vs. maaseudun asennukset
Asennus erilaisiin maastoihin ja ympäristöolosuhteisiin tuo merkittäviä haasteita jyrkkiä rinteitä sisältävistä vuoristoalueista vesistöjen yläpuolelle asennettaviin asennuksiin, jotka vaativat erikoislaitteita ja korroosionkestäviä{0}}rakenteita.
Kaupunkiasennukset asettavat etusijalle pienemmän halkaisijan (10-12 mm) visuaalisen vaikutuksen ja pylväiden kuormituksen vähentämiseksi ruuhkaisessa infrastruktuurissa. Maaseutuasennuksiin mahtuu suurempia kaapeleita (15-18 mm), mutta niissä on otettava huomioon pidemmät jännevälit ja mahdollisesti ankarampi sää.
Asennusparametrien tiedot
Suurin vetojännitys asennuksen aikana ei saa ylittää 600 lbf (2 700 N), joka on tyypillisesti pienempi antenniasennuksissa, mutta saattaa lähestyä tätä rajaa käytettäessä kiinteitä kelamenetelmiä korkeuden muutosten yli.
Vähimmäistaivutussäteen määrittelyissä erotetaan jännittämättömät olosuhteet (10 × kaapelin halkaisija) ja enimmäisjännitys (20 × kaapelin halkaisija). 12 mm:n kaapeli vaatii 240 mm:n taivutussäteen jännityksen alaisena-tiukemmat mutkat voivat aiheuttaa kuitujen katkeamisen, joka saattaa ilmetä vasta kuukausien kuluttua viivästyneinä vikoina.
Vetopyörän halkaisija ei saa olla alle 500 mm ja puoliympyrän muotoiset kumi- tai nailonurat ovat syvempiä kuin kaapelin ulkohalkaisija. Nämä näennäisesti pienet yksityiskohdat estävät takin vaurioitumisen asennuksen aikana.
Erittelyt Punaiset liput
Tietyt spesifikaatioyhdistelmät osoittavat ongelmia tai epärealistisia odotuksia.
Mahdottomat kolmiot
Kaapeli, jonka RTS on 15 kN, halkaisija 10 mm, 288 kuitua ja 800 metrin jänneväli, rikkoo fyysisiä rajoituksia. 15 kN:n lujuuteen tarvittava aramidilangan tilavuus 10 mm halkaisijalla ei jätä tilaa 288 kuidulle. Yhden määrityksen täytyy olla väärä.
Riittämättömät turvallisuusmarginaalit
MAT at 40% of RTS provides reasonable safety margin, but specifications showing MAT >50 % RTS viittaa riittämättömään suunnittelumarginaaliin. Ultimate Emergency Stress (UES) -arvon tulisi ylittää 60 % RTS:stä, mikä mahdollistaa lyhytaikaisen -ylikuormituksen äärimmäisissä sääolosuhteissa ja pitää kuidun jännityksen alle 0,5 %:ssa keskusputkessa tai 0,35 %:ssa säikeissä malleissa.
Yhteensopimattomat komponentit
PE-vaippa, joka on määritetty 220 kV linjoille, ilmaisee joko määrittelyvirheen tai tulevan vikariskin. AT-vaippa vaaditaan yli 110 kV:n linjoille-käytettäessä PE:tä tässä sovelluksessa, mikä takaa olennaisesti kuivan-kaistan kaarihäiriön 2–5 vuodessa.
Testaus ja todentaminen
Tärkeimmät mekaaniset ja ympäristötestit sisältävät vetolujuuden testauksen nimelliskuormalla, kun kuidun jännitys on rajoitettu 0,33:aan, puristustestaus 2000 N/100 mm:ssä 1 minuutin ajan, iskutestaus 5J energialla ja lämpötilan jaksotus -40 asteesta +70 asteeseen kahdella täydellä syklillä.
Nämä testit eivät ole lempeitä. Lämpötilan jaksotus kohdistuu erityisesti materiaalirajapintojen vaurioihin{1}}, joissa eri materiaalit (aramidilanka, PE-vaippa, PBT-putket) laajenevat eri nopeuksilla. Kaapelit, jotka selviävät, osoittavat häviön muutoksia alle 0,05 dB/km aallonpituudella 1550 nm, mikä vahvistaa pitkän -vakauden.
Hyväksymiskriteerit eivät yleensä edellytä kuitujen katkeamista, vaippavaurioita ja optisen häviön muutosten pysymistä määritetyissä rajoissa. Kaapeli, joka täyttää RTS-vaatimukset, mutta näyttää 0,2 dB:n nousua lämpötilan vaihtelun jälkeen, merkkinä valmistusvirheistä tai materiaalien yhteensopimattomuudesta.
Usein kysytyt kysymykset
Mitä eroa on RTS:n, MAT:n ja EDS:n välillä?
RTS on murtolujuus, MAT on suurin suunniteltu jännitys täydellä kuormalla (noin 40 % RTS:stä) ja EDS on jokapäiväinen käyttöjännitys keskimääräisissä olosuhteissa (16-25 % RTS:stä). Ajattele RTS:ää absoluuttisena rajana, MAT:ta suunnittelun rajana, jota sinun ei pitäisi koskaan saavuttaa, ja EDS:ää normaalina toimintana.
Voinko käyttää kaapelia, joka on mitoitettu 200 metrin jännevälille 300 metrin jännevälillä?
Ei turvallisesti. Alueluokitukset sisältävät erityisiä painuma- ja jännityslaskelmia. Nimellisen jännevälin ylittäminen joko aiheuttaa liiallista painumista (välyshäiriöt) tai vaatii suurempaa jännitystä (lähestyy MAT:ta, vaarana kuitujen venymä). Tarvitset kaapelin, jolla on korkeampi RTS ja sopiva jänneväli.
Miksi jotkin 96-ytimiset kaapelit ovat halvempia kuin 48-ytimiset?
Materiaalien laatuerot aiheuttavat merkittäviä kustannuseroja. Ensiluokkaisissa kaapeleissa käytetään parempaa aramidilankaa, laadukkaampaa -lujuusmateriaalia ja UV-vakaampaa vaippaa. Halpa 96{5}}johdinkaapeli saattaa käyttää huonolaatuisempia-komponentteja, jotka epäonnistuvat ennenaikaisesti, erityisesti korkean UV-säteilyn tai saastuneessa ympäristössä.
Oikeiden teknisten tietojen valitseminen
Aloita asennusvaatimuksistasi: jännevälin pituus, jännitetaso, kuitumäärätarpeet ja ympäristöolosuhteet. Nämä ajavat pakollisia määrityksiä, joiden on vastattava projektisi parametreja.
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 >110 kV), RTS noin 15-20 kN (tukee 250 m jänneväliä turvamarginaalilla), säikeinen rakenne (parempi 48 ytimelle) ja käyttölämpötila-alue -40 asteesta +70 asteeseen.
100 metrin jännevälille 35 kV:n jakelupylväässä, joka vaatii 24 kuitua, PE-vaippa riittää (alle tai yhtä suuri kuin 35 kV), 8-12 kN RTS toimii (100 m on suhteellisen lyhyt), keskusputkirakenne alentaa kustannuksia ja vakiolämpötila-alue on voimassa, ellei äärimmäisiä ilmasto-olosuhteita ole.
Tärkeintä on sovittaa tekniset vaatimukset todellisiin vaatimuksiin sen sijaan, että yli-määriteltään pelosta tai ali-määriteltään kustannusten leikkaamiseksi. Molemmat aiheuttavat ongelmia-ylimäärittely- tuhlaa rahaa tarpeettomiin ominaisuuksiin, kun taas-erittelyn puutteet johtavat vioituksiin, vaihtoihin ja paljon korkeampiin kokonaiskustannuksiin.
Avaimet takeawayt
ADSS-määritykset ovat yhteydessä toisiinsa-yhden parametrin muuttaminen vaikuttaa muihin mekaanisten ja fyysisten suhteiden kautta
IEEE 1222-2019 tarjoaa ensisijaisen standardin ja testausprotokollat, jotka vahvistavat todellisen suorituskyvyn
Jännitysmääritykset (RTS, MAT, EDS) noudattavat hierarkiaa, jossa jokainen edustaa eri toimintavaiheita ja turvamarginaaleja
Vaipan valinta riippuu kriittisesti jännitetasosta: PE on pienempi tai yhtä suuri kuin 110 kV, AT korkeammille jännitteille
Jännitteen pituus riippuu vetolujuuden, kaapelin painon, painumavaran ja ympäristökuormituksen vuorovaikutuksesta
Oikea teknisten tietojen valinta edellyttää, että kaapelin ominaisuudet vastaavat todellisia asennusvaatimuksia, ei arvailua tai ylimäärittelyä-pelosta
Tietolähteet
IEEE 1222-2019 -standardi ADSS-kuituoptisen kaapelin testaamiseen ja suorituskykyyn
Zion Communication - ADSS-kaapelin suunnitteluparametrit (https://www.zion-communication.com)
Fibramerica Technical Data Sheet - ADSS-24-S120 (https://www.winncom.com)
ZMS-kaapeli - ADSS-kuituoptisen kaapelin parametrit (https://zmscable.es)
GL Fiber - ADSS-optisen kaapelin tekniset parametrit (https://www.gl-fiber.com)
Wikipedia - Kaikki-dielektrinen itse-tukikaapeli (https://en.wikipedia.org)
AFL Global - ADSS Fiber Optic Cable Specifications (https://www.aflglobal.com)
Corning Optical Communications - Solo ADSS -asennusopas (https://www.corning.com)