Hiểu biết

Thông số kỹ thuật cáp quang trên không là gì?

Thông số kỹ thuật cáp quang trên không xác định các thông số vật lý, cơ học, quang học và môi trường xác định sự phù hợp của cáp để lắp đặt trên cao. Các thông số kỹ thuật này thường bao gồm số lượng sợi (2-288 sợi), độ bền kéo (từ hàng trăm đến vài nghìn pound), phạm vi nhiệt độ hoạt động (-40 độ đến +70 độ) và hiệu suất suy giảm (Nhỏ hơn hoặc bằng 0,4 dB/km ở 1310-1625nm đối với sợi quang đơn mode tiêu chuẩn).

Ba loại cáp ăng-ten chính-ADSS (Tất cả-Hỗ trợ tự điện-), Hình 8 và OPGW (Dây quang nối đất)-mỗi loại đều có các yêu cầu thông số kỹ thuật riêng biệt dựa trên thiết kế cấu trúc và môi trường ứng dụng dự định của chúng.

Các loại thông số kỹ thuật cốt lõi cho cáp quang trên không

Thông số hiệu suất quang học

Các đặc tính quang học tạo thành nền tảng của bất kỳ thông số kỹ thuật cáp quang nào. Cáp ăng-ten-chế độ đơn chủ yếu sử dụng sợi ITU-T G.652.D, đại diện cho tiêu chuẩn hiện tại cho các ứng dụng viễn thông. Loại sợi này loại bỏ đỉnh nước ở 1383nm, cho phép hoạt động trên toàn phổ từ 1310nm đến 1625nm.

Thông số kỹ thuật suy giảm cho sợi G.652.D bắt buộc có giá trị tối đa là 0,4 dB/km trên phạm vi 1310-1625nm và 0,3 dB/km đặc biệt ở 1550nm. Tham số phân tán chế độ phân cực (PMD) cho G.652.D không được vượt quá 0,2 ps/√km, thể hiện hiệu suất vượt trội so với các biến thể G.652.C trước đó cho phép lên tới 0,5 ps/√km.

Thông số kỹ thuật về đường kính trường chế độ thường nằm trong khoảng từ 8,6 đến 9,5 micromet ở 1310nm, với đường kính lớp phủ được tiêu chuẩn hóa ở 125 micromet. Bước sóng cắt cáp không được vượt quá 1260nm để đảm bảo hoạt động ở chế độ đơn-trên phạm vi bước sóng dự định.

Đối với các ứng dụng trên không đa chế độ, sợi OM3 và OM4 được chỉ định với đường kính lõi là 50 micromet. Các sợi này hỗ trợ các ứng dụng Ethernet 10 Gigabit trên khoảng cách lên tới 300 mét đối với OM3 và 550 mét đối với OM4.

Thông số kỹ thuật sức mạnh cơ học

Thông số kỹ thuật cơ học xác định liệu cáp có thể chịu được áp lực lắp đặt và tải trọng môi trường-lâu dài hay không. Độ bền kéo của cáp ADSS dao động từ vài trăm pound đến vài nghìn pound, đạt được nhờ sợi aramid hoặc thanh sợi thủy tinh.

Độ bền kéo định mức (RTS), còn được gọi là độ bền kéo tối đa, biểu thị tổng tính toán của tất cả độ bền của các bộ phận chịu tải. Các thử nghiệm lực đứt phải chứng minh rằng cường độ thực tế đáp ứng hoặc vượt quá 95% giá trị RTS được tính toán.

Độ căng tối đa cho phép (MAT) chỉ định tải tối đa trong điều kiện thời tiết thiết kế, trong đó độ biến dạng của sợi phải duy trì Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05% đối với thiết kế mắc kẹt và Nhỏ hơn hoặc bằng 0,1% đối với thiết kế ống trung tâm. Tham số này tác động trực tiếp đến độ dài nhịp cho phép giữa các kết cấu đỡ.

Căng thẳng hàng ngày (EDS), thường là 16-25% RTS, biểu thị độ căng trung bình trong quá trình hoạt động bình thường. Trong điều kiện EDS, sợi quang phải có độ căng bằng 0 và không bị suy giảm thêm, đảm bảo độ ổn định lâu dài.

Cáp ADSS được thiết kế để hỗ trợ độ dài nhịp lên tới 700 mét giữa các tháp, mặc dù các thiết kế cụ thể có thể đáp ứng khoảng cách xa hơn với khả năng gia cố thành phần có độ bền phù hợp.

Thông số kỹ thuật về khả năng chống va đập thường yêu cầu cáp chịu được tải-ngắn hạn 1000-3000 N/100mm mà không làm hỏng sợi. Thử nghiệm khả năng chống va đập bao gồm việc thả các vật nặng được chỉ định từ độ cao xác định trước để mô phỏng các mối nguy hiểm khi lắp đặt.

Thông số kỹ thuật hiệu suất môi trường

Thông số nhiệt độ ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ và hiệu suất của cáp. Cáp trên không tiêu chuẩn hoạt động trong phạm vi nhiệt độ -40 độ đến +70 độ, phù hợp với khí hậu khắc nghiệt từ điều kiện Bắc cực đến sa mạc.

Một số cáp-nhiệt độ cao chuyên dụng mở rộng phạm vi hoạt động đến +85 độ hoặc thậm chí +150 độ cho các ứng dụng công nghiệp cụ thể. Sợi acrylate nhiệt độ cao (HTA) có thể xử lý nhiệt độ lên đến +150 độ dài-và +200 độ ngắn hạn-.

Thông số kỹ thuật chống tia cực tím đảm bảo vật liệu áo khoác duy trì tính nguyên vẹn khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời kéo dài. Vỏ bọc PE (polyethylene) dành cho các ứng dụng tiêu chuẩn thường chịu được 20-25 năm phơi ngoài trời mà không bị xuống cấp đáng kể. Vỏ bọc AT (chống{4}}theo dõi) được chỉ định cho môi trường điện áp cao để ngăn ngừa lỗi theo dõi điện.

Khả năng chống thấm nước đòi hỏi cáp phải ngăn chặn sự xâm nhập của hơi ẩm trong suốt thời gian hoạt động của chúng. Các ống/sợi xốp chứa đầy gel-làm đầy bằng nước- mang lại khả năng bảo vệ, với thử nghiệm cho thấy nước không thấm quá 1 mét sau khi ngâm trong 24 giờ.

Thông số kỹ thuật về tải băng thay đổi tùy theo khu vực nhưng thường chiếm độ dày băng xuyên tâm là 6-25mm kết hợp với áp lực gió. Việc tính toán độ võng của cáp phải tính đến các tình huống tải trong trường hợp xấu nhất này.

Thông số kỹ thuật cáp ADSS

Thông số thiết kế kết cấu

Cáp ADSS không chứa thành phần kim loại, sử dụng sợi aramid hoặc nhựa gia cố-thủy tinh cho các bộ phận chịu lực. Cấu trúc hoàn toàn{2}}điện môi này cho phép lắp đặt gần đường dây điện cao thế-mà không cần lo lắng về điện.

Thông số kỹ thuật về đường kính cáp thường nằm trong khoảng từ 8 mm đến 20 mm, với đường kính lớn hơn có số lượng sợi cao hơn và độ bền cao hơn. Đường kính ảnh hưởng đến tính toán tải trọng gió và yêu cầu về kết cấu tháp.

Thiết kế ADSS ống trung tâm đặt các sợi trong một ống lỏng PBT (polybutylene terephthalate) duy nhất được bao quanh bởi sợi aramid và vỏ bọc ngoài PE hoặc AT. Cấu trúc này có đường kính nhỏ và trọng lượng nhẹ nhưng dung lượng sợi hạn chế.

Thiết kế ADSS dạng sợi quấn nhiều ống lỏng xung quanh bộ phận chịu lực FRP (sợi thủy tinh{0}}nhựa gia cố trung tâm), cho phép chiều dài sợi dài hơn và số lượng cao hơn mặc dù đường kính và trọng lượng tăng lên.

Thông số kỹ thuật chiều dài nhịp

Khả năng kéo dài phụ thuộc vào nhiều yếu tố: trọng lượng cáp, độ bền kéo, yêu cầu về độ võng và tải trọng gió/băng dự kiến. Cáp ADSS tiêu chuẩn có nhịp dài 80-800 mét, với các thiết kế-cụ thể về nhịp sẽ tối ưu hóa tỷ lệ cường độ-trên trọng lượng.

Thiết kế nhịp-ngắn (50-150 mét) sử dụng kết cấu nhẹ hơn với hàm lượng aramid giảm. Cáp có nhịp độ trung bình-(150-400 mét) cân bằng trọng lượng và độ bền cho các ứng dụng phân phối. Thiết kế nhịp dài (400-800+ mét) kết hợp cốt thép aramid tối đa và kết cấu vỏ đôi cho môi trường khắc nghiệt.

Thông số điện trường

Đối với các khu vực lắp đặt có điện thế không quá 110kV, chỉ định vỏ bọc ngoài PE thông thường. Khi điện thế không gian vượt quá 110kV, cần phải có vỏ bọc chống theo dõi (AT).

Vỏ bọc AT sử dụng các hợp chất chuyên dụng chống lại sự theo dõi điện-sự xuống cấp dần dần của vật liệu cách điện dưới tác dụng của điện áp cao. Áo khoác chống ray-có sẵn cho các đường dây truyền tải có giá trị thế năng trong không gian lên tới 25kV.

Hình 8 Thông số kỹ thuật cáp

Cấu hình và số lượng sợi

Cáp hình 8 bao gồm các dây dẫn và sợi quang được đặt song song, được bảo vệ bởi một vỏ bọc có tiết diện hình-8-. Hình dạng đặc biệt này mang lại khả năng tự hỗ trợ trong khi vẫn duy trì kích thước nhỏ gọn.

Thông số kỹ thuật số lượng sợi tiêu chuẩn nằm trong khoảng từ 12 đến 144 sợi, một số nhà sản xuất cung cấp số lượng sợi từ 2 đến 288 sợi cho các ứng dụng chuyên dụng. Phần quang học thường sử dụng cấu trúc ống lỏng trung tâm (đối với 2-24 sợi) hoặc thiết kế ống lỏng dạng bện (đối với số lượng cao hơn).

Thông số kỹ thuật dây Messenger

Dây thép bện mạ kẽm đóng vai trò là-sứ giả tự hỗ trợ, thường được chỉ định là 7 dây × đường kính 1,0mm. Cấu hình này cung cấp tổng đường kính truyền tin xấp xỉ 3,6 mm với lực đứt 1800-2000 kg.

Đối với các ứng dụng-nhẹ hơn, cấu hình 1×7 sứ giả (7 sợi × 0,9 mm) cung cấp lực đứt 1200-1500 kg. Việc lắp đặt công suất lớn có thể chỉ định dây 1×7 có đường kính 1,2mm, cung cấp công suất 2500-3000 kg.

Khoảng cách dây dẫn từ lõi cáp quang thay đổi từ 12-25mm tùy thuộc vào đường kính cáp tổng thể và yêu cầu ứng dụng. Khoảng cách nhỏ hơn giúp giảm tổng chiều rộng cáp cho các cài đặt hạn chế, trong khi khoảng cách lớn hơn tạo điều kiện phân tách dễ dàng hơn trong quá trình kết thúc.

Thông số kỹ thuật cài đặt

Cáp Hình 8 được chỉ định để lắp đặt trên không tự hỗ trợ giữa các cột, đáp ứng các yêu cầu về độ bền kéo cao trong cả quá trình lắp đặt và vận hành. Thiết kế hình số 8 và bộ truyền tin bằng thép tích hợp giúp giảm chi phí lắp đặt bằng cách loại bỏ các hệ thống dây truyền tin riêng biệt.

Độ căng lắp đặt tối đa được khuyến nghị thường nằm trong khoảng từ 60-70% độ bền đứt của dây truyền tin. Giới hạn an toàn này ngăn ngừa sự biến dạng vĩnh viễn đồng thời chịu được tải trọng động từ gió và băng.

Thông số kỹ thuật bán kính uốn cong tối thiểu trong quá trình lắp đặt thường là 20 lần đường kính cáp đối với phần quang và 10 lần đường kính đối với dây truyền tin. Đối với cài đặt cố định, các giá trị này giảm xuống tương ứng là 15× và 8×.

Thông số kỹ thuật cáp OPGW

Yêu cầu thiết kế chức năng kép-

Cáp OPGW phục vụ hai mục đích là dây nối đất trên cao cung cấp đường dẫn chống sét và dòng điện sự cố, đồng thời chứa sợi quang cho viễn thông. Sự kết hợp này đòi hỏi các thông số kỹ thuật nhằm giải quyết cả hiệu suất điện và quang học.

Thiết kế OPGW ống trung tâm đặt sợi trong các ống nhôm kín,{0}}chống nước chứa đầy gel chặn nước{1}}. Sau đó, ống nhôm được bao quanh bởi các dây thép mạ nhôm (ACS) hoặc sự kết hợp giữa dây ACS và dây hợp kim nhôm.

Thiết kế nhiều-ống sử dụng ống thép không gỉ để bảo vệ sợi, được nối xoắn ốc bằng thép mạ nhôm-và dây hợp kim nhôm. Thiết kế này có số lượng sợi rất cao-lên tới 144 sợi-với diện tích mặt cắt ngang-tối đa và công suất hiện tại.

Thông số kỹ thuật hiệu suất điện

Thông số kỹ thuật điện trở DC xác định điện trở song song của tất cả các phần tử dẫn điện ở góc 20 độ, phải khớp chặt với các dây nối đất đối diện trong hệ thống nối đất-kép.

Công suất dòng điện ngắn mạch-mạch, được biểu thị bằng I²t (ampe-bình phương × giây), chỉ định khả năng dẫn dòng điện sự cố một cách an toàn của cáp. Thông số kỹ thuật điển hình nằm trong khoảng từ 30 kA² đến 120 kA² tùy thuộc vào điện áp đường dây truyền tải và mức dòng điện sự cố.

Thông số kỹ thuật của dây thép mạ nhôm-bao gồm độ dày lớp nhôm tối thiểu (thường là 25-30% tổng đường kính dây) và các yêu cầu về độ dẫn điện (tối thiểu 61% IACS đối với lớp nhôm). Điều này đảm bảo độ dẫn điện đầy đủ trong khi vẫn duy trì độ bền cơ học.

Tiêu chuẩn áp dụng

IEEE 1138-2009 thiết lập các tiêu chuẩn thử nghiệm và hiệu suất cho cáp OPGW trên đường dây điện. Tiêu chuẩn này bao gồm hiệu suất phần cứng, yêu cầu kiểm tra, quy trình và tiêu chí chấp nhận cho cả cáp và phần cứng liên quan.

IEC 60794-1-2 xác định các quy trình kiểm tra cáp quang cơ bản áp dụng cho cấu trúc OPGW, trong khi IEC 61232 cung cấp các thông số kỹ thuật bổ sung cho dây dẫn điện trên cao có chứa sợi quang.

Tùy chọn cấu hình và số lượng sợi

Phạm vi đếm sợi tiêu chuẩn

Cáp trên không được sản xuất theo số lượng sợi rời rạc. Các thông số kỹ thuật phổ biến bao gồm 12, 24, 48, 72, 96, 144, 216 và 288 sợi, với mỗi bậc đếm được thiết kế cho các yêu cầu ứng dụng cụ thể.

Mạng phân phối thường chỉ định 12{1}}48 cáp quang, cung cấp đủ công suất cho các khu vực dịch vụ có mật độ trung bình trong khi vẫn duy trì kích thước cáp có thể quản lý được. Các ứng dụng Metro và đường trục thường yêu cầu 72-144 sợi để đáp ứng các yêu cầu định tuyến đa dạng và phát triển trong tương lai.

Cáp có số lượng cực cao-(216-288 sợi) phục vụ các trung tâm mạng lớn và các tuyến đường dài-nơi nhiều nhà cung cấp dịch vụ chia sẻ cơ sở hạ tầng. Một số thiết kế ADSS chứa tới 288 sợi thông qua các ống chứa đầy gel-có mắc dây dao động-ngược lại để tiếp cận giữa nhịp.

Phương pháp tổ chức sợi

Sợi đơn mode ở dạng ống rời tuân theo mã màu TIA/EIA-598: xanh lam, cam, xanh lá cây, nâu, đá phiến, trắng, đỏ, đen, vàng, tím, hồng và xanh nước biển. Cấu hình tiêu chuẩn đặt 12 sợi trên mỗi ống rời, đơn giản hóa việc nối và tổ chức.

Cấu hình cáp ruy băng cung cấp mật độ sợi cao hơn so với thiết kế ống rời-gấp 8 lần số lượng sợi ở các đường kính cáp tương đương. Ruy băng cho phép hàn nối khối lượng lớn, trong đó ruy băng 12 sợi nối đồng thời, tăng tốc quá trình lắp đặt và phục hồi.

Nhận dạng ống đệm trong cáp nhiều{0}}ống sử dụng cùng một chuỗi màu. Đối với cáp vượt quá 144 sợi, các sợi màu hoặc chú thích được in quấn quanh bó ống cung cấp khả năng nhận dạng bổ sung.

Thông số kỹ thuật đường kính và trọng lượng cáp

Đường kính cáp ảnh hưởng trực tiếp đến tải trọng gió, tích tụ băng và yêu cầu xử lý lắp đặt. Cáp Hình 8 24 sợi thông thường có kích thước khoảng 9,5×17,2mm, bao gồm cả thân cáp quang và dây dẫn.

Đường kính cáp ADSS cho số lượng sợi tương đương thường nhỏ hơn so với thiết kế trong Hình 8 do không có bộ truyền tin kim loại. Cáp ADSS 24 sợi có thể có đường kính 11-13mm, trong khi thiết kế ADSS 144 sợi có thể có đường kính từ 15-18mm tùy thuộc vào yêu cầu về nhịp.

Cáp OPGW thay đổi đáng kể dựa trên yêu cầu về hiệu suất điện. OPGW 24 sợi có thể có đường kính từ 12-18mm tùy thuộc vào diện tích dây dẫn yêu cầu và công suất dòng điện sự cố. Số lượng sợi cao hơn và thông số kỹ thuật điện có thể đẩy đường kính lên 20-25 mm trở lên.

Thông số kỹ thuật trọng lượng cáp ảnh hưởng đến việc tính toán tải tháp và yêu cầu thiết bị lắp đặt. Các giá trị điển hình nằm trong khoảng từ 150-300 kg/km đối với cáp ADSS nhỏ đến 800-1500 kg/km đối với các thiết kế OPGW công suất cao có tiết diện dây dẫn lớn.

Thông số hiệu suất nhiệt độ

Phạm vi nhiệt độ hoạt động

Cáp mạng cáp quang tiêu chuẩn hoạt động từ -40 độ đến +75 độ, phù hợp với phần lớn các vùng khí hậu trên cạn. Phạm vi này đảm bảo độ suy giảm sợi vẫn ổn định và các đặc tính cơ học nằm trong giới hạn chấp nhận được.

Hiệu suất ở nhiệt độ-thấp phụ thuộc vào việc vật liệu phủ và đệm duy trì tính linh hoạt. Lớp phủ acrylate trở nên giòn dưới -40 độ , có khả năng gây tổn thất do uốn vi mô. Gel chặn nước phải có tính dẻo để tránh bị nén sợi trong quá trình co nhiệt.

Hoạt động ở nhiệt độ-cao gây áp lực lên cả lớp phủ sợi và vật liệu cáp. Sợi được phủ acrylate-thông thường có nhiệt độ hoạt động tối đa khoảng +85 độ . Vượt quá ngưỡng này, sự xuống cấp của lớp phủ tăng tốc, có khả năng dẫn đến giảm độ bền và tăng độ suy giảm.

Giới hạn nhiệt độ lắp đặt

Thông số kỹ thuật lắp đặt thường hạn chế công việc ở phạm vi nhiệt độ hẹp hơn giới hạn vận hành. Hầu hết các nhà sản xuất khuyến nghị lắp đặt trong khoảng từ -20 độ đến +50 độ để tránh xử lý hư hỏng đối với các bộ phận cáp.

Việc lắp đặt ở nhiệt độ lạnh yêu cầu giảm lực căng-thường là 50-60% giá trị bình thường-để làm giảm độ dẻo của vật liệu. Cáp phải được bảo quản ở nhiệt độ trên -10 độ trong ít nhất 24 giờ trước khi lắp đặt để giảm thiểu căng thẳng khi xử lý.

Việc lắp đặt trong thời tiết nóng trên +40 độ có thể yêu cầu giảm tốc độ kéo để tránh tích tụ nhiệt quá mức do ma sát. Tính toán độ võng được lắp đặt phải tính đến nhiệt độ lắp đặt để đạt được giá trị độ võng cuối cùng thích hợp.

Tiêu chuẩn chất lượng và yêu cầu kiểm tra

Tiêu chuẩn kiểm tra cơ khí

IEC 60794-1-2 xác định các quy trình kiểm tra hiệu suất cơ học bao gồm độ căng tối đa (E1), khả năng chống va đập (E3), khả năng chống va đập (E4), uốn lặp lại (E6), xoắn (E7) và uốn cáp (E11A). Các thử nghiệm tiêu chuẩn hóa này đảm bảo cáp đáp ứng ngưỡng hiệu suất tối thiểu trước khi triển khai.

Kiểm tra độ căng áp dụng tải lên tới 100% RTS trong thời gian ngắn, xác minh rằng cáp chịu được ứng suất lắp đặt mà không bị biến dạng vĩnh viễn. Thử nghiệm nén áp dụng các lực bên mô phỏng các điều kiện trong đó cáp có thể bị nén trong quá trình xử lý hoặc lắp đặt.

Thử nghiệm va đập thả các vật nặng được chỉ định lên các mẫu cáp để mô phỏng các va chạm vô tình từ các dụng cụ hoặc mảnh vụn trong quá trình lắp đặt. Cáp phải chứng minh không có hư hỏng sợi hoặc mức suy giảm tăng vượt quá 0,1 dB sau các sự kiện va chạm.

Thử nghiệm uốn theo chu kỳ liên tục uốn cong cáp theo các góc xác định để mô phỏng chuyển động{0}}do gió gây ra. Các mẫu phải hoàn thành hàng nghìn chu kỳ mà độ suy giảm không vượt quá 0,2 dB.

Yêu cầu kiểm tra quang học

ITU-T G.650.1 và G.650.2 xác định các phương pháp thử nghiệm cho các đặc điểm phân tán chế độ truyền, suy giảm và phân tán chế độ phân cực bằng sợi quang đơn-. Các tiêu chuẩn này đảm bảo thực hành đo lường nhất quán giữa các nhà sản xuất và phòng thử nghiệm.

Kiểm tra độ suy giảm sử dụng phương pháp cắt giảm (phá hủy) hoặc kỹ thuật OTDR (không{0}}phá hủy). Phương pháp cắt giảm cung cấp kết quả chính xác nhất bằng cách đo cùng một sợi ở hai chiều dài, loại bỏ tổn thất ở đầu nối và mối nối. Thử nghiệm OTDR cho phép xác minh hiện trường các cáp được lắp đặt nhưng bao gồm cả độ không đảm bảo đo phải được xem xét.

Thử nghiệm phân tán màu sắc xác minh hiệu suất sợi quang cho các ứng dụng có tốc độ-bit{1}}cao. Đối với sợi G.652.D, độ phân tán điển hình ở 1550nm là khoảng 17 ps/(nm·km), điều này trở nên quan trọng đối với tốc độ truyền 10 Gigabit trở lên trong khoảng cách vượt quá 40-80 km.

Thử nghiệm PMD đo lường độ trễ tín hiệu-phụ thuộc vào phân cực ảnh hưởng đến việc truyền-tốc độ cao. Thiết bị kiểm tra hiện đại có thể đo hệ số PMD dưới 0,05 ps/√km, nằm trong thông số kỹ thuật 0,2 ps/√km đối với sợi G.652.D.

Tiêu chuẩn kiểm tra môi trường

Đánh giá môi trường bao gồm chu kỳ nhiệt độ, ngâm trong nước, tiếp xúc với tia cực tím và thử nghiệm phun muối. Các quy trình này xác minh độ tin cậy lâu dài-trong điều kiện căng thẳng tăng tốc.

Chu kỳ nhiệt độ từ -40 độ đến +70 độ với nhiều chu kỳ (thường là 5-10) đảm bảo vật liệu duy trì tính toàn vẹn trong phạm vi hoạt động. Các phép đo độ suy giảm trước và sau khi đạp xe phải cho thấy những thay đổi nhỏ hơn 0,05 dB/km.

Thử nghiệm ngâm trong nước sẽ ngâm các mẫu cáp trong khoảng thời gian xác định (thường là 24-72 giờ), sau đó xác minh không có sự xâm nhập của nước vượt quá giới hạn xác định. Cáp phải duy trì cách ly điện trên 10.000 megohm sau khi ngâm.

Thử nghiệm phơi nhiễm tia cực tím sử dụng buồng phong hóa tăng tốc có đèn UV cường độ cao. Khoảng thời gian phơi nhiễm tương đương từ 1-3 năm xác minh rằng vật liệu áo khoác có khả năng chống nứt, phấn hóa và suy giảm đặc tính cơ học.

Tiêu chí lựa chọn đặc điểm kỹ thuật

Yêu cầu dựa trên ứng dụng-

Thông số kỹ thuật cáp quang trên không phải phù hợp với môi trường lắp đặt cụ thể và yêu cầu về hiệu suất. Mạng phân phối đô thị có nhịp ngắn hơn (50-150 mét) và mức tiếp xúc điện áp thấp hơn có thể chỉ định cáp Hình 8 nhẹ hơn với vỏ PE tiêu chuẩn và sợi 12-48.

Việc lắp đặt đường dây điện ở nông thôn có nhịp dài hơn (300-800 mét) và vùng gần điện áp cao-yêu cầu cáp ADSS có vỏ bọc AT, gia cố bằng aramid nặng và kết cấu vỏ đôi. Số lượng sợi từ 48-144 đáp ứng cả nhu cầu hiện tại và mở rộng trong tương lai.

Việc lắp đặt đường dây truyền tải kết hợp chức năng dây nối đất và viễn thông chỉ định cáp OPGW. Các thông số kỹ thuật về điện phải phù hợp hoặc vượt quá hiệu suất của dây nối đất được thay thế, trong khi số lượng sợi quang giải quyết các yêu cầu liên lạc-thường là 24-96 sợi cho các ứng dụng tiện ích.

Cân nhắc về khí hậu và địa lý

Các khu vực chịu tải băng nặng đòi hỏi cáp có khả năng giảm nhịp và tăng cường độ bền. Thông số kỹ thuật về độ dày xuyên tâm của băng là 12-25 mm kết hợp với áp suất gió làm tăng tải trọng đáng kể, đòi hỏi giá trị RTS cao hơn và có thể có kết cấu vỏ kép.

Các khu vực có-gió cao có thể yêu cầu lắp đặt bộ giảm rung chuyên dụng trên mỗi nhịp gần các điểm đỡ. Một số thông số kỹ thuật bao gồm thử nghiệm độ rung aeilian để xác minh cáp có thể chịu được dao động liên tục mà không bị hư hại do mỏi.

Môi trường sa mạc với sự thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt và áo khoác có nhu cầu tiếp xúc với tia cực tím mạnh với chất ổn định tia cực tím và hiệu suất luân chuyển nhiệt được tăng cường. Chênh lệch nhiệt độ 60-80 độ giữa ngày và đêm thách thức sự ổn định của vật liệu và yêu cầu hệ số giãn nở nhiệt phù hợp cẩn thận.

Việc lắp đặt ven biển phải đối mặt với những thách thức về phun muối và độ ẩm. Thông số kỹ thuật chặn độ ẩm nâng cao và phần cứng chống ăn mòn-đảm bảo độ tin cậy lâu dài-trong môi trường biển.

Thông số kỹ thuật phương pháp cài đặt

Tính toán lực căng và độ võng

Việc lắp đặt cáp trên không đúng cách đòi hỏi phải kiểm soát lực căng chính xác để đạt được độ võng quy định trong khi vẫn duy trì độ căng của sợi trong giới hạn chấp nhận được. Độ căng lắp đặt ban đầu thường dao động từ 15-25% RTS đối với cáp ADSS và 18-30% đối với thiết kế Hình 8.

Tính toán độ võng dựa trên trọng lượng cáp, chiều dài nhịp, nhiệt độ và điều kiện tải dự kiến. Giá trị độ võng cuối cùng thường nằm trong khoảng từ 2-4% chiều dài nhịp trong điều kiện bình thường, tăng lên 6-10% khi chịu tải trọng gió và băng tối đa.

Phương trình dây xích mô hình hành vi của cáp: độ võng=(w × L²) / (8T), trong đó w biểu thị trọng lượng trên một đơn vị chiều dài, L là chiều dài nhịp và T bằng lực căng ngang. Các ứng dụng-trong thế giới thực bao gồm các hệ số hiệu chỉnh cho hiệu ứng nhiệt độ và độ giãn đàn hồi.

Phần cứng và phụ kiện

Thông số kỹ thuật phần cứng-ngõ cụt phụ thuộc vào loại cáp và độ căng khi lắp đặt. Các đầu chết của dây đã định hình- dành cho cáp ADSS phải bám chặt vào vỏ bọc mà không làm nát các sợi bên dưới, thường được xếp hạng cho 100% RTS của cáp.

Thông số kỹ thuật phần cứng của hệ thống treo cân bằng hỗ trợ cáp và cho phép chuyển động ngang. Bộ giảm chấn rung hình xoắn ốc có thể được chỉ định cho các nhịp dài hoặc các khu vực có gió-cao, với việc lắp đặt thường là 30-50% chiều dài nhịp từ mỗi điểm đỡ.

Phần cứng của cáp Hình 8 bao gồm các kẹp chuyên dụng giúp tách cáp quang khỏi dây truyền tin đồng thời giúp giảm căng thẳng. Những chiếc kẹp này phải chịu được lực căng của dây dẫn mà không truyền ứng suất sang sợi quang.

Việc lắp đặt OPGW yêu cầu nối đất theo các khoảng thời gian xác định và liên kết với các cấu trúc tháp. Phần cứng phải cung cấp đường dẫn điện có-trở kháng thấp đồng thời tránh tập trung ứng suất của sợi quang. Vòng hào quang có thể được chỉ định cho việc lắp đặt điện áp cao- nhằm ngăn ngừa hư hỏng do phóng điện hào quang.

Câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt giữa thông số kỹ thuật cáp trên không ADSS và Hình 8 là gì?

Tất cả cáp ADSS đều là chất điện môi có các bộ phận chịu lực tích hợp (sợi aramid hoặc FRP), được chỉ định cho các nhịp dài hơn (lên đến 800+ mét) và khoảng cách điện áp cao-. Chúng không yêu cầu dây truyền tin riêng biệt nhưng đắt hơn trên mỗi đơn vị chiều dài. Cáp Hình 8 sử dụng dây dẫn bằng thép bên ngoài để hỗ trợ, được thiết kế cho các nhịp ngắn hơn (50-300 mét), chi phí thấp hơn và hoạt động tốt trong môi trường điện áp thấp nơi dây dẫn bằng kim loại không gây lo ngại về điện.

Tôi nên chỉ định số lượng sợi quang nào cho việc lắp đặt cáp trên không?

Số lượng sợi phụ thuộc vào nhu cầu trước mắt cộng với dự báo tăng trưởng. Mạng lưới phân phối thường bắt đầu với 24-48 sợi, phân bổ 50% cho mục đích sử dụng tích cực và 50% cho tăng trưởng trong tương lai. Các tuyến đường trục thường chỉ định 96-144 sợi để đáp ứng nhiều dịch vụ và dự phòng. Hãy cân nhắc rằng việc lắp đặt số lượng sợi cao hơn ban đầu sẽ ít tốn kém hơn so với việc bổ sung cáp sau này, mặc dù đường kính và trọng lượng cáp tăng theo số lượng sợi, ảnh hưởng đến các thông số kỹ thuật cơ học.

Thông số nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến việc lựa chọn cáp trên không?

Cáp trên không tiêu chuẩn hoạt động từ -40 độ đến +70 độ , phù hợp với hầu hết các vùng khí hậu. Môi trường cực kỳ nóng có thể yêu cầu cáp được định mức ở mức +85 độ bằng vật liệu vỏ chuyên dụng và lớp phủ sợi nhiệt độ-cao. Khí hậu lạnh dưới -40 độ cần cáp có gel chịu nhiệt độ-thấp và hợp chất vỏ linh hoạt. Giới hạn nhiệt độ lắp đặt (thường là -20 độ đến +50 độ ) có thể trì hoãn công việc khi thời tiết khắc nghiệt, trong khi nhiệt độ vận hành ảnh hưởng đến tính toán độ võng-cáp lắp đặt vào mùa hè sẽ có độ căng lớn hơn vào mùa đông.

Độ dài nhịp nào xác định thông số kỹ thuật độ bền cơ học?

Độ dài nhịp tác động trực tiếp đến độ bền cáp cần thiết. Các nhịp ngắn (50-150m) có thể sử dụng cáp nhẹ hơn với giá trị RTS thấp hơn (500-1500 kg), trong khi các nhịp trung bình (150-400m) yêu cầu cường độ trung bình (1500-3000 kg). Nhịp dài (400-800m+) yêu cầu cường độ tối đa (3000-6000+ kg) với kết cấu vỏ đôi và cốt thép aramid nặng. Thông số kỹ thuật của bạn cũng phải tính đến tải trọng băng và gió, có thể tăng gấp đôi hoặc gấp ba trọng lượng cáp trong trường hợp xấu nhất.

Yêu cầu về đánh dấu và tài liệu cáp

Thông số kỹ thuật phù hợp bao gồm các yêu cầu về đánh dấu cáp và tài liệu. Việc đánh dấu đồng hồ tuần tự theo khoảng thời gian đều đặn (thường là mỗi mét hoặc hai mét) cho phép xác định vị trí chính xác trong quá trình lắp đặt và bảo trì.

In áo khoác thường bao gồm tên nhà sản xuất, ký hiệu loại cáp, số lượng sợi, loại sợi (ví dụ: "SM G.652.D"), mã ngày sản xuất và các dấu hiệu tuân thủ tiêu chuẩn có liên quan. Bản in phải chống lại sự tiếp xúc với tia cực tím và vẫn rõ ràng trong suốt thời gian hoạt động của cáp.

Yêu cầu về tài liệu kỹ thuật bao gồm các báo cáo thử nghiệm được chứng nhận về các thông số quang học (độ suy giảm, PMD, độ phân tán màu), tính chất cơ học (độ bền kéo, khả năng chống nghiền) và tiêu chuẩn môi trường. Những báo cáo này cung cấp sự xác minh rằng cáp được giao đáp ứng các thông số kỹ thuật.

Tài liệu sản xuất phải bao gồm các thông số kỹ thuật về sợi và cáp, quy trình kiểm tra, hồ sơ kiểm soát chất lượng và khả năng truy xuất nguồn gốc của các lô nguyên liệu thô. Dữ liệu này trở nên quan trọng đối với yêu cầu bảo hành hoặc phân tích lỗi.

Bảo hành và đảm bảo hiệu suất

Bảo hành cáp trên không tiêu chuẩn thường bao gồm 20-25 năm đối với vật liệu và tay nghề khi lắp đặt theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Thông số kỹ thuật bảo hành phải xác định phạm vi bảo hiểm, các trường hợp loại trừ và quy trình khắc phục.

Bảo đảm hiệu suất có thể chỉ định tuổi thọ sử dụng tối thiểu dựa trên các điều kiện môi trường điển hình-thường là 25-30 năm đối với cài đặt tiêu chuẩn. Một số thông số kỹ thuật bao gồm kết quả thử nghiệm lão hóa tăng tốc dự đoán tốc độ suy giảm hiệu suất trong khoảng thời gian nhiều thập kỷ.

Các loại trừ thường bao gồm hư hỏng do sét đánh, sự can thiệp của bên thứ ba-, cài đặt không đúng cách hoặc không tuân theo các khuyến nghị bảo trì. Đặc điểm kỹ thuật rõ ràng về các điều khoản bảo hành ngăn ngừa tranh chấp trong suốt thời gian sử dụng.

Xu hướng đặc điểm kỹ thuật mới nổi

Các phát triển thông số kỹ thuật gần đây bao gồm các sợi không nhạy cảm với uốn cong (G.657.A1/A2) duy trì hiệu suất ở bán kính uốn cong chặt hơn, cho phép thiết kế cáp nhỏ gọn hơn và lắp đặt dễ dàng hơn trong các khu vực hạn chế về không gian. Những sợi này tuân thủ thông số kỹ thuật G.652.D đồng thời mang lại hiệu suất uốn cong nâng cao.

Thiết kế lõi khô loại bỏ các hợp chất làm đầy gel, đơn giản hóa việc lắp đặt và làm sạch trong khi vẫn duy trì khả năng chống ẩm thông qua băng chặn-nước hoặc polyme siêu thấm. Thông số kỹ thuật ngày càng ưu tiên các thiết kế khô để cải thiện khả năng xử lý và cân nhắc về môi trường.

Số lượng sợi cao hơn thông qua công nghệ cáp ribbon cho phép sử dụng cáp quang 288-432 trên không với đường kính nhỏ gọn. Thông số kỹ thuật phải giải quyết các yêu cầu nối nhiệt hạch hàng loạt và phần cứng chuyên dụng để xử lý cáp ruy băng.

Thông số kỹ thuật của cáp thông minh kết hợp cách tử Bragg sợi quang hoặc cảm biến âm thanh phân tán để theo dõi-nhiệt độ, độ căng và độ rung theo thời gian thực. Các hệ thống này phát hiện các lỗi tiềm ẩn trước khi gián đoạn dịch vụ, cho phép bảo trì chủ động.

Việc lựa chọn thông số kỹ thuật cáp quang trên không phù hợp đòi hỏi phải cân bằng hiệu suất quang học, độ bền cơ học, bảo vệ môi trường và cân nhắc chi phí. Hiểu cách tương tác giữa số lượng sợi, độ dài nhịp, phạm vi nhiệt độ, độ bền kéo và độ suy giảm cho phép lựa chọn cáp được tối ưu hóa cho các điều kiện lắp đặt cụ thể. Thông số kỹ thuật phù hợp đảm bảo mạng hoạt động đáng tin cậy trong suốt thời gian sử dụng của cáp đồng thời mang lại công suất cho sự phát triển trong tương lai.