Hogyan képes az All-dielektromos önellátó légi optikai kábel (ADSS) a hosszú távú stabilitási kihívásokkal bonyolult környezetben?

Egyedülálló, nem fémszerkezete és önellátó kialakításának köszönhetően All-dielektromos önellátó légi optikai kábel (ADSS) széles körben használják az energiakommunikációs hálózatokban, különösen alkalmas a nagyfeszültségű átviteli vonal folyosókba történő telepítésre. Azonban a légi elhajlási környezet súlyos tesztet ad az optikai kábelek hosszú távú megbízhatóságának, ideértve az ultraibolya sugárzást, a szélsőséges hőmérsékleti különbségeket, a dinamikus szél rezgését, a jég- és hóterhelést, valamint az erős elektromos mező-interferenciát. Az ADSS optikai kábel környezeti alkalmazkodóképességének kialakítása ezeknek a kihívásoknak a középpontjában áll, és az anyagválasztás, a szerkezeti optimalizálási és védelmi stratégiák átfogó alkalmazása révén biztosítja stabil működését összetett munkakörülmények között.

Légi környezetben az ultraibolya (UV) sugárzás az egyik fő tényező, amely az optikai kábelhüvelyek öregedéséhez vezet. A közvetlen napfény hosszú távú expozíciója könnyen okozhat molekuláris lánc törését a szokásos polietilén (PE) anyagokban, amelyek törékeny és repedt hüvelyeket eredményeznek, ami viszont befolyásolja az optikai kábelek mechanikai tulajdonságait és tömítését. Az ADSS optikai kábel külső hüvelye általában nagy sűrűségű polietilént (HDPE) vagy nyomkövető-rezisztens polietilént (AT-PE) alkalmaz, és a szén-dioxid-fekete vagy más anti-IV-ellenes stabilizátorokat adják az anyaghoz, hogy hatékonyan felszívják és szétszórják az ultraibolya sugarakat, és késleltessék a foto-oxidációs folyamatot. Ez a védelmi mechanizmus lehetővé teszi az optikai kábel számára, hogy fenntartsa a rugalmasságot és az ütközéses ellenállást hosszú távú kültéri működés után, elkerülve a hüvely lebomlásának okozott optikai szálas mikrobázási veszteségének növekedését.

Az ultraibolya sugarak mellett a drasztikus hőmérsékleti változások kihívást jelentenek az optikai kábelek szerkezeti stabilitására is. Azokban a területeken, ahol nagy hőmérsékleti különbség van a nappali és az éjszakai vagy a szélsőséges szezonális éghajlat között, az optikai kábelanyagok ismételt hőtágulást és összehúzódást tapasztalnak. Ha nem megfelelően tervezték meg, akkor az optikai rostban maradék stresszt okozhat, és akár az átviteli teljesítmény romlásához vezethet. Az ADSS optikai kábel a felesleges hosszúságú kialakítás optimalizálásával foglalkozik ezzel a problémával. Laza cső rétegének csavarodási szerkezete lehetővé teszi az optikai szálnak, hogy mérsékelt felesleges hosszát tartsa fenn a hüvelyben, biztosítva, hogy az optikai szál ne befolyásolja a külső feszültség, széles hőmérsékleti tartományban -40 ℃ -70 ℃. Ugyanakkor az Aramid Fonal, mint szakító elem, rendkívül alacsony hőtágulási együtthatója van, amely lehetővé teszi az optikai kábel számára, hogy fenntartsa a stabil mechanikai tulajdonságokat, amikor a hőmérséklet ingadozik, elkerülve az anyagkiterítés és az összehúzódás által okozott feszültségkoncentrációot.

A szél rezgése, valamint a jég és a hóterhelés egy másik típusú dinamikus mechanikai feszültség, amelyet a felső optikai kábelek szembesülnek. Erős szélkörnyezetben az optikai kábelek magas frekvenciájú rezgést eredményeznek, és a hosszú távú hatások szerkezeti fáradtságot és akár rosttörést okozhatnak. Az ADSS optikai kábelek erősítésként használják a nagyspecifikus szilárdságú Aramid fonalat, és kiváló szakító- és fáradtságuk ellenállásuk hatékonyan ellenáll a szél rezgésének hatásainak. Az aramid fonal könnyű tulajdonságai szintén csökkentik az optikai kábel teljes súlyát, csökkentik a szélerőforrás alatti lengési amplitúdót, és ezáltal csökkentik a szél rezgésének a toronyra és az optikai kábeltestre gyakorolt hatását. A jéggel és a hóval borított területeken az ADSS optikai kábelek burkolatának elegendő nyomóállósággal kell rendelkeznie, hogy megakadályozzák a jég felhalmozódása által okozott helyi deformációt. Szerkezeti kialakítása általában körkörös keresztmetszetet alkalmaz a jég és a hó adhéziójának csökkentése érdekében, és a hüvely rugalmassága biztosítja, hogy az optikai szál átviteli teljesítménye fenntartható legyen a jég lefedettsége alatt.

A sebességváltó folyosó erős elektromos terepi környezete egyedi elektromos teljesítményigényt állít elő az ADSS optikai kábelekhez. Mivel az optikai kábeleket általában ugyanabban a toronyra telepítik, mint a nagyfeszültségű vezetékek, az elektromos mező indukciója miatt helyi kisülés léphet fel a felületükön. A hosszú távú hatások a hüvely elektromos korrózióját és perforációját okozják, fenyegetve az optikai kábel élettartamát. Ebből a célból az ADSS optikai kábel külső hüvelye speciálisan megfogalmazott nyomkövetési anyagot használ, és a vastagság és a dielektromos tulajdonságok optimalizálásával csökkenti a felszíni elektromos mező szilárdságát. Ezenkívül a hüvely felülete hidrofób képességgel kezelhető, hogy csökkentse a szennyeződés és a nedvesség felhalmozódását, elkerülje a vezetőképes csatornák képződését, és így gátolja a korona kisülést és az ív erózióját. Ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy az ADSS optikai kábel hosszú ideig stabil maradjon egy 110 kV vagy akár 500 kV erős elektromos mező környezetben, és megbízható szigetelés érhető el anélkül, hogy egy fémvédőrétegre támaszkodnánk.

Az ADSS optikai kábel környezeti alkalmazkodóképessége nemcsak az egyetlen teljesítmény optimalizálásában, hanem az általános kialakítás szisztematikus egyensúlyában is. Például a hüvely UV-ellenállását a nyomkövetési tulajdonságokkal összefüggésben kell figyelembe venni, hogy elkerüljék az anyag elektromos stabilitását befolyásoló adalékanyagokat; Az Aramid fonal szakítószilárdságának meg kell felelnie az optikai kábel hajlítási teljesítményének annak biztosítása érdekében, hogy az erős szél körülmények között nem könnyű megtörni, és a túlzott merevség nem befolyásolja az építkezést és az elhelyezést. Ez a többfaktoros együttműködési optimalizálási tervezési koncepció lehetővé teszi az ADSS optikai kábel számára, hogy hosszú távú karbantartásmentes működést érjen el összetett környezetben, és kulcsfontosságú infrastruktúrává váljon az energiakommunikációs hálózatok számára.

A jövőben, mivel az energiarendszer kommunikációs megbízhatóságra vonatkozó követelményei tovább növekednek, az ADSS optikai kábelek környezeti alkalmazkodóképességének kialakítása tovább fejlődik. Az új kompozit anyagok és az intelligens megfigyelési technológia bevezetése jobb megoldást kínálhat az optikai kábelek hosszú távú stabilitására szélsőséges éghajlati és erős elektromágneses környezetben. Nem számít, hogyan fejlődik, alapvető tervezési logikája nem változik: azaz az All-Media architektúra alapján az anyagtudomány és a szerkezeti mechanika mély integrációján keresztül az optikai kábel mindig kiváló mechanikai és átviteli teljesítményt tart fenn komplex környezetben.