Hur klarar all-dielektriska självförsörjande flygoptiska kabel (ADSS) de långsiktiga stabilitetsutmaningarna i komplexa miljöer?

På grund av dess unika icke-metalliska struktur och självförsörjande design, All-Dielectric Self Supporting Aerial Optical Cable (ADSS) används allmänt i kraftkommunikationsnätverk, särskilt lämpligt för installation i högspänningsöverföringslinjekorridorer. Emellertid utgör antennlagningsmiljön ett allvarligt test på den långsiktiga tillförlitligheten hos optiska kablar, inklusive ultraviolett strålning, extrema temperaturskillnader, dynamisk vindvibration, is och snöbelastningar och stark elektrisk fältstörning. Miljöanpassningsdesignen för ADSS -optisk kabel är centrerad kring dessa utmaningar, och genom en omfattande tillämpning av materialval, strukturell optimering och skyddsstrategier säkerställer det dess stabila drift under komplexa arbetsförhållanden.

I en flygmiljö är ultraviolett (UV) strålning en av de viktigaste faktorerna som leder till åldrande av optiska kabelmantlar. Långvarig exponering för direkt solljus kan lätt orsaka molekylkedjebrott i vanliga polyetenmaterial (PE), vilket resulterar i spröda och spruckna mantlar, vilket i sin tur påverkar de mekaniska egenskaperna och tätningen av optiska kablar. Den yttre manteln av ADS: er optisk kabel antar vanligtvis högdensitetspolyeten (HDPE) eller spårningsresistent polyeten (AT-PE), och kolsvart eller andra anti-UV-stabilisatorer tillsätts till materialet för att effektivt absorbera och sprida ultravioletstrålar och försena fotoxidationsprocessen. Denna skyddsmekanism gör det möjligt för den optiska kabeln att bibehålla flexibilitet och slagmotstånd efter långvarig utomhusdrift, vilket undviker ökningen av mikrobending för förlust av optisk fiber orsakad av nedbrytning av manteln.

Förutom ultravioletta strålar utgör drastiska temperaturförändringar också en utmaning för den strukturella stabiliteten hos optiska kablar. I områden med stora temperaturskillnader mellan dag och natt eller extrema säsongsklimat kommer optiska kabelmaterial att uppleva upprepad termisk expansion och sammandragning. Om det är felaktigt utformat kan det orsaka restspänning i den optiska fibern och till och med leda till försämring av överföringsprestanda. ADSS -optiska kabelpoppar med detta problem genom att optimera överskottslängdsdesignen. Dess vridningsstruktur för lösa rörskikt gör det möjligt för den optiska fibern att upprätthålla en måttlig överskottslängd i manteln, vilket säkerställer att den optiska fibern inte påverkas av yttre stress inom ett brett temperaturområde från -40 ℃ till 70 ℃. Samtidigt har Aramid Garn, som ett dragelement, en extremt låg termisk expansionskoefficient, vilket gör det möjligt för den optiska kabeln att upprätthålla stabila mekaniska egenskaper när temperaturen fluktuerar och undviker spänningskoncentration orsakad av materialutvidgning och sammandragning.

Vindvibration och is och snöbelastningar är en annan typ av dynamisk mekanisk stress som möter av optiska kablar. I starka vindmiljöer kommer optiska kablar att ge högfrekventa vibrationer, och långvariga effekter kan orsaka strukturell trötthet och till och med fiberbrott. ADSS-optiska kablar använder högspecifik styrka aramidgarn som förstärkningar, och deras utmärkta drag- och trötthetsresistens kan effektivt motstå effekterna av vindvibration. De lätta egenskaperna hos aramidgarn minskar också den totala vikten på den optiska kabeln, minskar dess svängsamplitud under vindkraft och därmed minskar påverkan av vindvibrationer på tornet och den optiska kabelkroppen. I områden täckta med is och snö måste mantelmaterialet från ADSS -optiska kablar ha tillräckligt med tryckmotstånd för att förhindra lokal deformation orsakad av isansamling. Dess strukturella design antar vanligtvis ett cirkulärt tvärsnitt för att minska is och snöhäftning, och flexibiliteten i manteln säkerställer att överföringsprestanda för den optiska fibern kan upprätthållas under istäckning.

Den starka elektriska fältmiljön i transmissionslinjekorridoren ställer fram unika elektriska prestandakrav för ADSS optiska kablar. Eftersom optiska kablar vanligtvis är installerade på samma torn som högspänningsledare, kan lokal urladdning uppstå på deras yta på grund av induktion av elektriska fält. Långtidseffekter kommer att orsaka elektrisk korrosion och perforering av manteln, vilket hotar den optiska kabelns livslängd. För detta ändamål använder den yttre manteln på ADSS-optisk kabel ett speciellt formulerat anti-spårningsmaterial och minskar ytelektriska fältstyrka genom att optimera tjockleken och dielektriska egenskaper. Dessutom kan ytan på manteln behandlas med hydrofobicitet för att minska ackumuleringen av smuts och fukt, undvika bildning av ledande kanaler och därmed hämma koronutsläpp och bågerosion. Denna design gör det möjligt för ADSS -optisk kabel att förbli stabil under lång tid i en stark elektrisk fältmiljö på 110 kV eller till och med 500 kV, och tillförlitlig isolering kan uppnås utan att förlita sig på ett metallskyddsskikt.

Miljöanpassningsförmågan hos ADSS -optisk kabel återspeglas inte bara i optimeringen av en enda prestanda, utan också i den systematiska balansen i den övergripande designen. Till exempel måste UV-motståndet hos manteln beaktas i samband med anti-spårningsegenskaperna för att undvika tillsatser som påverkar materialets elektriska stabilitet; Aramidgarnens draghållfasthet måste matcha den optiska kabelns böjning för att säkerställa att det inte är lätt att bryta under starka vindförhållanden, och konstruktionen och läggningen påverkas inte av överdriven styvhet. Detta multifaktorsamarbetsoptimeringskoncept gör det möjligt för ADSS-optiska kabel att uppnå långsiktig underhållsfri drift i komplexa miljöer och bli en viktig infrastruktur för kraftkommunikationsnät.

I framtiden, när kraftsystemets krav för kommunikations tillförlitlighet fortsätter att öka, kommer miljöanpassningsdesignen för ADSS -optiska kablar att fortsätta utvecklas. Införandet av nya kompositmaterial och intelligent övervakningsteknik kan ge en bättre lösning för den långsiktiga stabiliteten hos optiska kablar i extrema klimat och starka elektromagnetiska miljöer. Oavsett hur den utvecklas kommer dess kärndesignlogik inte att förändras: det vill säga på grundval av all-mediaarkitekturen, genom den djupa integrationen av materialvetenskap och strukturell mekanik, upprätthåller den optiska kabeln alltid utmärkta mekaniska och transmissionsprestanda i komplexa miljöer.