Hoe gaat het all-diëlektrische zelfvoorzienende luchtoptische kabel (ADS's) om met de langdurige stabiliteitsuitdagingen in complexe omgevingen?

Vanwege zijn unieke niet-metalen structuur en zelfvoorzienend ontwerp, All-diëlektrische zelfvoorzienende Aerial Optical Cable (ADSS) wordt veel gebruikt in stroomcommunicatienetwerken, vooral geschikt voor de installatie in hoogspanningstransmissielijncorridors. De luchtindelingsomgeving vormt echter een ernstige test voor de langdurige betrouwbaarheid van optische kabels, waaronder ultraviolette straling, extreme temperatuurverschillen, dynamische windtrillingen, ijs en sneeuwbelastingen en sterke elektrische veldinterferentie. Het ontwerp van het milieuaanpassingsvermogen van de optische kabel van ADSS is gecentreerd rond deze uitdagingen en door de uitgebreide toepassing van materiaalselectie, structurele optimalisatie- en beschermingsstrategieën, zorgt het voor de stabiele werking onder complexe werkomstandigheden.

In een luchtomgeving is ultraviolette (UV) straling een van de belangrijkste factoren die leiden tot het verouderen van optische kabelmantels. Langdurige blootstelling aan direct zonlicht kan gemakkelijk moleculaire kettingbreuk veroorzaken in gewone polyethyleen (PE) materialen, wat resulteert in brosse en gebarsten omhulsels, die op hun beurt de mechanische eigenschappen en afdichting van optische kabels beïnvloeden. De buitenste schede van ADSS optische kabel neemt meestal polyethyleen met hoge dichtheid (HDPE) of tracking-resistente polyethyleen (AT-PE) (AT-PE), en koolstofzwart of andere anti-UV-stabilisatoren worden toegevoegd aan het materiaal om effectief ultraviolet rays te absorberen en te verspreiden en het foto-oxidatieproces te vertragen. Dit beveiligingsmechanisme stelt de optische kabel in staat om flexibiliteit en impactweerstand na langdurige buitenbedrijf te behouden, waardoor de toename van het verlies van optische vezelmicrobending veroorzaakt door afbraak van schede wordt vermeden.

Naast ultraviolette stralen vormen drastische temperatuurveranderingen ook een uitdaging voor de structurele stabiliteit van optische kabels. In gebieden met grote temperatuurverschillen tussen dag en nacht of extreme seizoensklimaten zullen optische kabelmaterialen herhaalde thermische expansie en contractie ervaren. Indien onjuist ontworpen, kan dit resterende stress in de optische vezel veroorzaken en zelfs leiden tot verslechtering van de transmissieprestaties. ADSS Optische kabel hanteert dit probleem door het ontwerp van overtollige lengte te optimaliseren. De draaiingstructuur van de losbuislaag maakt het mogelijk om de optische vezel een matige overtollige lengte in de omhulling te behouden, waardoor de optische vezel niet wordt beïnvloed door externe spanning binnen een breed temperatuurbereik van -40 ℃ tot 70 ℃. Tegelijkertijd heeft aramidegaren, als een trekelement, een extreem lage thermische expansiecoëfficiënt, waardoor de optische kabel stabiele mechanische eigenschappen kan handhaven wanneer de temperatuur fluctueert, waardoor spanningsconcentratie wordt veroorzaakt door materiaaluitbreiding en contractie.

Windtrillingen en ijs- en sneeuwbelastingen zijn een ander type dynamische mechanische spanning waarmee optische kabels overhead worden geconfronteerd. In sterke windomgevingen zullen optische kabels hoogfrequente trillingen produceren, en langetermijneffecten kunnen structurele vermoeidheid en zelfs vezelbreuk veroorzaken. ADSS Optische kabels gebruiken aramidegaren met hoge specifieke sterkte als versterkingen, en hun uitstekende trek- en vermoeidheidsweerstand kan de impact van windtrillingen effectief weerstaan. De lichtgewicht kenmerken van aramidegaren verminderen ook het totale gewicht van de optische kabel, verminderen de zwaaimamplitude onder windkracht en verminderen dus de impact van windtrillingen op de toren en het optische kabellichaam. In gebieden bedekt met ijs en sneeuw, moet het schede -materiaal van ADSS optische kabels voldoende drukweerstand hebben om lokale vervorming te voorkomen veroorzaakt door accumulatie van ijs. Het structurele ontwerp neemt meestal een cirkelvormige dwarsdoorsnede aan om ijs- en sneeuwhechting te verminderen, en de flexibiliteit van de omhulling zorgt ervoor dat de transmissieprestaties van de optische vezel onder ijsdekking kunnen worden gehandhaafd.

De sterke elektrische veldomgeving van de transmissielijncorridor stelt unieke elektrische prestatie -eisen voor ADSS optische kabels naar voren. Omdat optische kabels meestal op dezelfde toren worden geïnstalleerd als hoogspanningsgeleiders, kan lokale ontlading op hun oppervlak optreden als gevolg van inductie van elektrische veld. Langetermijneffecten zullen elektrische corrosie en perforatie van de omhulsel veroorzaken, waardoor de levensduur van de optische kabel wordt bedreigd. Hiertoe gebruikt de buitenste omhulling van de optische kabel van de ADSS een speciaal geformuleerd anti-trackingmateriaal en vermindert de oppervlakte-elektrische veldsterkte door de dikte en diëlektrische eigenschappen te optimaliseren. Bovendien kan het oppervlak van de omhulling worden behandeld met hydrofobiciteit om de accumulatie van vuil en vocht te verminderen, de vorming van geleidende kanalen te vermijden en dus corona -ontlading en boogerosie te remmen. Met dit ontwerp kan de optische kabel van de ADS's lange tijd stabiel blijven in een sterke elektrische veldomgeving van 110kV of zelfs 500 kV, en betrouwbare isolatie kan worden bereikt zonder te vertrouwen op een metalen afschermingslaag.

Het aanpassingsvermogen van het omgevingsgebied van de optische ADSS -kabel wordt niet alleen weerspiegeld in de optimalisatie van een enkele prestatie, maar ook in de systematische balans van het totale ontwerp. De UV-resistentie van de omhulsel moet bijvoorbeeld worden overwogen in combinatie met de anti-tracking-eigenschappen om additieven te voorkomen die de elektrische stabiliteit van het materiaal beïnvloeden; De treksterkte van het aramidegaren moet overeenkomen met de buigprestaties van de optische kabel om ervoor te zorgen dat het niet eenvoudig is om te breken onder sterke windomstandigheden, en de constructie en het leggen worden niet beïnvloed door overmatige stijfheid. Dit multi-factor collaboratieve optimalisatieontwerpconcept stelt de ADSS-optische kabel in staat om onderhoudsvrije werking op lange termijn in complexe omgevingen te bereiken en een belangrijke infrastructuur te worden voor stroomcommunicatienetwerken.

In de toekomst, naarmate de vereisten van het energiesysteem voor de communicatiebetrouwbaarheid blijven toenemen, zal het ontwerp van het milieu -aanpassingsvermogen van optische kabels van ADS's blijven evolueren. De introductie van nieuwe composietmaterialen en intelligente monitoringtechnologie kan een betere oplossing bieden voor de stabiliteit op lange termijn van optische kabels in extreme klimaten en sterke elektromagnetische omgevingen. Hoe het ook ontwikkelt, de kernontwerplogica zal echter niet veranderen: dat wil zeggen op basis van de All-Media-architectuur, door de diepe integratie van materiaalwetenschap en structurele mechanica, de optische kabel onderhoudt altijd uitstekende mechanische en transmissieprestaties in complexe omgevingen.