ज्ञान

क्या एडीएसएस फाइबर ऑप्टिक केबल तनाव का प्रतिरोध कर सकता है?

एडीएसएस फाइबर ऑप्टिक केबल को विशेष रूप से तनाव का विरोध करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जिसमें मानक केबल स्पैन लंबाई और डिजाइन विनिर्देशों के आधार पर 4 से 50 किलोन्यूटन का समर्थन करते हैं। केबल की तन्यता ताकत आंतरिक और बाहरी आवरणों के बीच एम्बेडेड एरामिड फाइबर यार्न (केवलर के समान) से आती है, जो केबल को धातु समर्थन संरचनाओं के बिना 800 मीटर तक के विस्तार में स्वयं-समर्थन की अनुमति देती है।

यह समझने के लिए कि ये केबल तनाव को कैसे संभालते हैं, तीन अलग-अलग तनाव स्थितियों की जांच करने की आवश्यकता है: स्थापना तनाव (तैनाती के दौरान अस्थायी बल), अधिकतम स्वीकार्य तनाव या एमएटी (केबल जिस डिजाइन सीमा का सामना कर सकता है), और परिचालन तनाव (सामान्य सेवा जीवन के दौरान औसत बल)। प्रत्येक केबल विश्वसनीयता सुनिश्चित करने में एक अलग उद्देश्य पूरा करता है।

तीन-स्तरीय तनाव प्रणाली

एडीएसएस केबल सावधानीपूर्वक गणना किए गए तनाव पदानुक्रम के तहत काम करते हैं जो ध्रुवों के बीच उचित शिथिलता बनाए रखते हुए अंदर के नाजुक ऑप्टिकल फाइबर की रक्षा करते हैं।

स्थापना तनावआमतौर पर तैनाती के खींचने के चरण के दौरान केबल द्वारा अनुभव किए जाने वाले उच्चतम बल का प्रतिनिधित्व करता है। इंस्टालेशन दिशानिर्देश निर्दिष्ट करते हैं कि अधिकांश एडीएसएस केबलों के लिए यह 600 पाउंड - बल (2,700 एन) से अधिक नहीं होना चाहिए, जो केबल की एमएटी रेटिंग का लगभग 50- 70% है। यह रूढ़िवादी सीमा मौजूद है क्योंकि स्थापना के दौरान गतिशील बल जैसे कि ढेरों के ऊपर से गुजरना या ऊंचाई में बदलाव को नेविगेट करना- तनाव सांद्रता पैदा कर सकता है जो सरल खींचने वाले बल की गणना से अधिक हो सकता है।

अधिकतम स्वीकार्य तनाव (MAT)सबसे ख़राब पर्यावरणीय परिस्थितियों में केबल की डिज़ाइन सीमा को परिभाषित करता है: अधिकतम बर्फ भार, चरम हवा की गति, और एक साथ होने वाला न्यूनतम अपेक्षित तापमान। 100-मीटर स्पैन केबल के लिए, MAT 2,700 N हो सकता है, जबकि 400-मीटर स्पैन के लिए इंजीनियर किए गए केबलों की MAT रेटिंग 20,000 N से अधिक हो सकती है। सिग्नल क्षीणन को रोकने के लिए MAT शर्तों के तहत फाइबर स्ट्रेन रिबन डिज़ाइन के लिए 0.05% और केंद्रीय ट्यूब कॉन्फ़िगरेशन के लिए 0.1% से नीचे रहना चाहिए।

दैनिक डिज़ाइन तनाव (ईडीएस), जिसे कभी-कभी वार्षिक औसत तनाव भी कहा जाता है, दीर्घावधि परिचालन बल का प्रतिनिधित्व करता है, जिसे आम तौर पर औसत वार्षिक तापमान पर शून्य हवा की स्थिति के लिए गणना की जाती है। ईडीएस थकान जीवन और कंपनरोधी आवश्यकताओं को निर्धारित करता है, जो आमतौर पर एमएटी के 15-25% पर चलता है।

यह त्रिस्तरीय प्रणाली इंजीनियरों को प्रदर्शन के मुकाबले केबल लागत को संतुलित करने की अनुमति देती है। अकेले इंस्टॉलेशन तनाव के लिए ओवरबिल्डिंग अनावश्यक रूप से भारी, महंगी केबल बनाएगी; स्तरीय दृष्टिकोण सुरक्षा मार्जिन को बनाए रखते हुए सामग्री के उपयोग को अनुकूलित करता है।

कैसे अरामिड फाइबर तन्यता ताकत बनाते हैं

एडीएसएस केबल की स्व-सहायक क्षमता अरैमिड फाइबर यार्न से उत्पन्न होती है, जो उच्च प्रदर्शन वाले सिंथेटिक फाइबर से बनी होती है, जिनकी तन्य शक्ति स्टील के बराबर होती है, लेकिन वजन का पांचवां हिस्सा होता है। ड्यूपॉन्ट के केवलर, टीजिन के ट्वारोन और कोलोन के हेराक्रॉन केबल निर्माण में उपयोग किए जाने वाले सामान्य ब्रांड हैं।

ये अरिमिड यार्न केबल के आंतरिक आवरण के ऊपर लेकिन बाहरी सुरक्षात्मक जैकेट के नीचे एक पेचदार परत में लगाए जाते हैं। 10 kN पर रेटेड केबल के लिए, निर्माता 24 से 48 अलग-अलग यार्न बंडलों का उपयोग कर सकते हैं, प्रत्येक dtex में निर्दिष्ट (10,000 मीटर के ग्राम में वजन)। सामान्य डेनियर रेटिंग में 1,610 डीटेक्स, 3,200 डीटेक्स, और 8,400 डीटेक्स - शामिल हैं। उच्च संख्या मोटे, मजबूत धागे का संकेत देती है।

अरिमिड परत के प्रमुख गुणों में शामिल हैं:

तनन अनुपात70-112 GPa (गीगापास्कल), लोड के तहत कठोरता प्रदान करता है

बढ़ाव को तोड़ना4% से नीचे, जिसका अर्थ है विफलता से पहले न्यूनतम खिंचाव

तापमान स्थिरतामहत्वपूर्ण शक्ति क्षरण के बिना -40 डिग्री से +70 डिग्री तक

ढांकता हुआ गुण, उच्च वोल्टेज वातावरण के लिए शून्य विद्युत चालकता बनाए रखना महत्वपूर्ण है

केबल निर्माता स्पैन लंबाई, प्रति मीटर केबल वजन और अपेक्षित मौसम लोडिंग का उपयोग करके आवश्यक आर्मीड यार्न मात्रा की गणना करते हैं। भारी बर्फ जमाव वाले क्षेत्र में 200 मीटर के विस्तार के लिए हल्के जलवायु में समान विस्तार की तुलना में 30-40% अधिक आर्मीड यार्न की आवश्यकता हो सकती है, जो सीधे केबल व्यास और लागत को प्रभावित करती है।

जब एडीएसएस फाइबर ऑप्टिक केबल तनाव खतरनाक हो जाता है

एडीएसएस फाइबर ऑप्टिक केबल दो प्राथमिक तनाव संबंधित विफलता तंत्रों का सामना करते हैं, जिन्होंने विश्व स्तर पर उपयोगिता प्रतिष्ठानों को प्रभावित किया है: एओलियन कंपन और स्थापना क्षति।

एओलियन कंपनतब होता है जब स्थिर हवा केबल के लंबवत बहती है, जिससे केबल की ऊपरी और निचली सतहों पर बारी-बारी से भंवर बनते हैं। ये भंवर 3-150 हर्ट्ज के बीच आवृत्तियों पर दोलनशील लिफ्ट बल उत्पन्न करते हैं। चूँकि ADSS केबलों में अपेक्षाकृत कम द्रव्यमान, उच्च तनाव और न्यूनतम आंतरिक अवमंदन होता है, वे विशेष रूप से 150 मीटर से अधिक के विस्तार पर इस घटना के प्रति संवेदनशील होते हैं।

कंपन का आयाम छोटा लग सकता है {{0}अक्सर केवल 0.5 से 2 केबल व्यास {{3}लेकिन समर्थन बिंदुओं पर जहां केबल सस्पेंशन क्लैंप में प्रवेश करती है, ये दोलन चक्रीय झुकने वाले तनाव पैदा करते हैं। महीनों या वर्षों में, यह तनाव एकाग्रता बाहरी जैकेट को ख़राब कर सकती है, एरीमिड परत से समझौता कर सकती है, और अंततः स्ट्रैंड के टूटने का कारण बन सकती है। उचित नमी के बिना तेज़ हवा वाले गलियारों में केवल 6{7}}12 महीनों के बाद फ़ील्ड विफलताओं का दस्तावेजीकरण किया गया है।

सर्पिल कंपन डैम्पर्स (एसवीडी) लचीली छड़ें प्रदान करते हैं जो केबल को पकड़ती हैं और सामग्री हिस्टैरिसीस के माध्यम से कंपन ऊर्जा को नष्ट कर देती हैं। उचित डैम्पर प्लेसमेंट, आमतौर पर प्रत्येक निलंबन बिंदु से 0.5-1.0 मीटर की दूरी पर, कंपन आयाम को 60-80% तक कम कर सकता है। हालाँकि, कराडी और सहकर्मियों के शोध से पता चला है कि अनुचित तरीके से डिज़ाइन किए गए डैम्पर्स वास्तव में एक और विफलता मोड को बढ़ा सकते हैं: ड्राई-बैंड आर्किंग।

स्थापना क्षतिअधिक तात्कालिक खतरे का प्रतिनिधित्व करता है। इंस्टालेशन तनाव सीमा से अधिक होने पर {{1}यहाँ तक कि संक्षेप में भी -अरेमीड यार्न का स्थायी विरूपण हो सकता है या ऑप्टिकल फाइबर में माइक्रोबेंड बन सकता है। 2011 के एक अध्ययन में पाया गया कि स्थापना के दौरान 0.3% से अधिक फाइबर तनाव ने तनाव जारी होने के बाद भी मापने योग्य सिग्नल हानि पैदा की, जो ग्लास फाइबर के प्लास्टिक विरूपण का सुझाव देता है।

तैनाती के दौरान केबल मुड़ने से अधिक सूक्ष्म क्षति होती है। यदि खींचने के दौरान केबल प्रति 100 मीटर पर एक से अधिक पूर्ण मोड़ घूमती है, तो एरामिड यार्न हेलिकल तनाव पैटर्न विकसित करता है जो प्रभावी तन्यता ताकत को 15 - 30% तक कम कर देता है। यह बताता है कि क्यों इंस्टॉलेशन प्रक्रियाओं में पुलिंग लाइन और केबल ग्रिप के बीच घूमने वाले कनेक्टर्स को अनिवार्य किया जाता है जो टॉर्सनल बिल्डअप को रोकते हैं।

निलंबित केबलों पर पर्यावरणीय बल

एडीएसएस केबल को जिस तनाव का सामना करना पड़ता है वह मौसम की स्थिति के साथ नाटकीय रूप से भिन्न होता है, जिसके लिए डिजाइन के दौरान परिष्कृत इंजीनियरिंग गणना की आवश्यकता होती है।

बर्फ लोड हो रहा हैबर्फ़ीली बारिश की स्थिति में केबल का वजन 300{7}}500% तक बढ़ सकता है। 0.22 किलोग्राम/मीटर वजन वाली 12 मिमी व्यास वाली केबल की 200 मीटर की लंबाई 6 मिमी रेडियल बर्फ का समर्थन कर सकती है, जो नंगे केबल वजन के आठ गुना से अधिक 1.8 किलोग्राम/मीटर-अधिक जोड़ती है। यह अतिरिक्त द्रव्यमान सीधे समर्थन बिंदुओं पर केबल शिथिलता और तनाव को बढ़ाता है। निर्माता स्थापना क्षेत्र के आधार पर बर्फ की मोटाई की धारणाएं (आमतौर पर 0-25 मिमी) निर्दिष्ट करते हैं, और गलत गणना के कारण अप्रत्याशित रूप से गंभीर बर्फीले तूफान का सामना करने वाले क्षेत्रों में कई विफलताएं हुई हैं।

हवा का दबावसूत्र का अनुसरण करता है: F=0.613 × V² × D × L (जहाँ F न्यूटन में बल है, V m/s में हवा की गति है, D मीटर में केबल व्यास है, और L मीटर में स्पैन की लंबाई है)। 40 मीटर/सेकेंड हवा की गति (90 मील प्रति घंटे) पर, एक 15 मिमी केबल प्रति मीटर स्पैन में लगभग 37 एन बल का अनुभव करती है। 300 मीटर की दूरी पर, यह 11,100 N पार्श्व बल का अनुवाद करता है जो ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज बल घटकों के बीच पायथागॉरियन संबंध के माध्यम से अतिरिक्त तनाव पैदा करता है।

संयुक्त लोडिंगपरिदृश्य{{0}अधिकतम हवा के साथ अधिकतम बर्फ{{1}सबसे खराब स्थिति पैदा करता है{{2}केस डिजाइन स्थिति। हालाँकि, ये शायद ही कभी एक साथ घटित होते हैं; बर्फ आमतौर पर शांत परिस्थितियों में बनती है, जबकि तेज़ हवाएँ बर्फ के संचय को कम कर देती हैं। एनईएससी (राष्ट्रीय विद्युत सुरक्षा कोड) जैसे मानक सांख्यिकीय लोडिंग जिले प्रदान करते हैं जो विभिन्न क्षेत्रों के लिए डिज़ाइन संयोजनों को परिभाषित करते हैं।

तापमान प्रभाव एक और आयाम जोड़ता है। अधिकांश सामग्रियों के विपरीत, अरामिड यार्न में थर्मल विस्तार का नकारात्मक गुणांक होता है (वे गर्म होने पर सिकुड़ते हैं)। 30 डिग्री तापमान वृद्धि से केबल की लंबाई 0.3‰ (0.03%) कम हो सकती है, जो 500 मीटर के विस्तार पर 15 सेमी संकुचन के बराबर होती है - जो केबल के लोचदार मापांक के आधार पर तनाव को 8-12% तक बढ़ा सकती है।

ड्राई-बैंड आर्किंग खतरा

हालांकि यह सीधे तौर पर एक यांत्रिक तनाव विफलता नहीं है, शुष्क -बैंड आर्किंग विद्युत वातावरण और यांत्रिक तनाव के बीच एक महत्वपूर्ण बातचीत का प्रतिनिधित्व करता है जो ध्यान देने योग्य है।

उच्च {{0}वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों (110 केवी से ऊपर) पर स्थापित एडीएसएस केबल चरण कंडक्टर के साथ कैपेसिटिव युग्मन का अनुभव करते हैं। प्रदूषित वातावरण में, विशेष रूप से नमक स्प्रे वाले तटीय क्षेत्रों में या औद्योगिक क्षेत्रों में, वायुजनित संदूषक कोहरे या हल्की बारिश से भीगने पर केबल की सतह पर एक प्रवाहकीय परत बनाते हैं।

चूंकि यह परत असमान रूप से सूखती है, आमतौर पर जमीन से जुड़ी समर्थन संरचनाओं के पास, उच्च {{0}प्रतिरोध वाले "सूखे बैंड" बनते हैं। इन शुष्क बैंडों में वोल्टेज ड्रॉप 7-14 केवी तक पहुंच सकता है, जो विद्युत आर्किंग शुरू करने के लिए पर्याप्त है। ये आर्क्स {{6}हालांकि स्थानीय स्थानों में 2,000 डिग्री से अधिक वर्तमान-उत्पन्न तापमान में केवल 2-5 एमए हैं, जो पॉलीथीन जैकेट को ख़राब करते हैं।

एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी के शोध में पाया गया कि बार-बार आर्किंग से कार्बोनाइज्ड ट्रैक बनते हैं जो उत्तरोत्तर गहरे होते जाते हैं, वोल्टेज स्तर के आधार पर 65{2}}330 चक्रों के भीतर आर्मीड ताकत सदस्य परत तक पहुंचते हैं। एक बार जब अरैमिड उजागर हो जाता है, तो इसके ढांकता हुआ गुण ख़राब हो जाते हैं और यांत्रिक शक्ति तेजी से गिरती है-अत्यधिक प्रदूषित 220 केवी लाइनों पर 2-3 वर्षों के भीतर विफलताएँ हुई हैं।

तनाव से संबंध: उच्च परिचालन तनाव जैकेट सामग्री में यांत्रिक तनाव की स्थिति को बढ़ाता है, जिससे यह आर्क {{0}क्षतिग्रस्त क्षेत्रों से दरार फैलने के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है। यह एक सहक्रियात्मक विफलता तंत्र बनाता है जहां विद्युत क्षति दरारें शुरू करती है और यांत्रिक तनाव उन्हें फैलाता है।

उच्च ट्रैकिंग प्रतिरोध (25 केवी विद्युत क्षेत्र शक्ति से अधिक या उसके बराबर) के साथ विशेष रूप से तैयार किए गए पॉलिमर का उपयोग करके एंटी-{0}ट्रैकिंग (एटी) जैकेट उच्च-वोल्टेज लाइनों पर सुरक्षा प्रदान करते हैं। वैकल्पिक रूप से, कुछ उपयोगिताओं ने अर्धचालक छड़-50-मीटर प्रतिरोधी तत्वों को सफलतापूर्वक लागू किया है जो वर्तमान वितरण को नियंत्रित करते हैं और चाप गठन को सीमित करते हैं। हालाँकि, ये समाधान केबल लागत में 15-30% जोड़ते हैं।

डिज़ाइन वेरिएबल जो एडीएसएस फाइबर ऑप्टिक केबल तनाव क्षमता निर्धारित करते हैं

किसी विशेष इंस्टॉलेशन के लिए एडीएसएस फाइबर ऑप्टिक केबल को निर्दिष्ट करने के लिए कई अन्योन्याश्रित कारकों को संतुलित करने की आवश्यकता होती है।

अवधि की लंबाईप्राथमिक चालक है. मानक पेशकशों में आम तौर पर शामिल हैं:

50-100 मीटर स्पैन: 2-4 केएन मैट, सिंगल जैकेट, 11-13 मिमी व्यास

100-200 मीटर स्पैन: 6-10 केएन एमएटी, सिंगल या डबल जैकेट, 13-15 मिमी व्यास

200-400 मीटर स्पैन: 12-20 केएन एमएटी, डबल जैकेट, 15-18 मिमी व्यास

400-700 मीटर स्पैन: 25-50 केएन एमएटी, डबल जैकेट, 18-22 मिमी व्यास

लंबे स्पैन के लिए आनुपातिक रूप से अधिक एरामिड यार्न की आवश्यकता होती है, जिससे केबल का व्यास और वजन दोनों बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप हवा और बर्फ की लोडिंग बढ़ जाती है, जिससे एक मजबूत फीडबैक लूप में और भी अधिक ताकत की आवश्यकता होती है।

फाइबर गिनतीकेबल कोर व्यास को प्रभावित करता है। निर्माता आम तौर पर 144 फाइबर तक के केबल के लिए प्रति बफर ट्यूब 12 फाइबर का उपयोग करते हैं, फिर प्रबंधनीय केबल व्यास को बनाए रखने के लिए उच्च गणना के लिए प्रति ट्यूब 4 फाइबर पर स्विच करते हैं। 288-फाइबर केबल के लिए एक जटिल स्ट्रैंडिंग पैटर्न में व्यवस्थित लगभग 72 बफर ट्यूबों की आवश्यकता होती है, जो अरिमिड एप्लिकेशन से पहले 18-20 मिमी कोर बनाते हैं।

जैकेट का चयनमानक पॉलीइथाइलीन (पीई) और एंटी{0}}ट्रैकिंग (एटी) फॉर्मूलेशन के बीच वजन, लागत और विद्युत प्रदर्शन प्रभावित होता है। एटी जैकेट आमतौर पर केबल व्यास में 1-2 मिमी और वजन में 10-15% जोड़ते हैं, जिससे समान स्पैन क्षमता बनाए रखने के लिए आर्मीड यार्न में इसी वृद्धि की आवश्यकता होती है।

जलवायु क्षेत्रबर्फ और हवा लोडिंग धारणाओं को निर्देशित करता है। एनईएससी भारी, मध्यम और हल्के लोडिंग जिलों को परिभाषित करता है:

भारी: 12.5 मिमी बर्फ, 18 मीटर/सेकंड हवा, -20 डिग्री

मध्यम: 6 मिमी बर्फ, 21 मीटर/सेकंड हवा, -9 डिग्री

प्रकाश: 0 मिमी बर्फ, 34 मीटर/सेकेंड हवा, 15 डिग्री

अतिरिक्त पर्यावरणीय ताकतों के कारण हल्की लोडिंग में 300 मीटर स्पैन के लिए रेटेड केबल भारी लोडिंग में केवल 180 मीटर का ही समर्थन कर सकता है।

वोल्टेज वातावरणमुख्य रूप से तन्य डिजाइन के बजाय जैकेट विनिर्देश को प्रभावित करता है, लेकिन 220 केवी से ऊपर की स्थापना के लिए टावरों पर इष्टतम लगाव ऊंचाई निर्धारित करने के लिए सावधानीपूर्वक विद्युत क्षेत्र की ताकत की गणना की आवश्यकता होती है। उच्च प्लेसमेंट से फ़ील्ड की ताकत कम हो जाती है लेकिन हवा का जोखिम बढ़ सकता है {{2}एक और इंजीनियरिंग ट्रेडऑफ़।

स्थापना प्रथाएँ जो मजबूती बनाए रखती हैं

यहां तक ​​कि एक उचित रूप से डिज़ाइन की गई एडीएसएस केबल की सेवा जीवन भी कम हो सकती है यदि इंस्टॉलेशन प्रक्रियाएं अरिमिड ताकत सदस्य से समझौता करती हैं।

तनाव की निगरानीतैनाती के दौरान वास्तविक समय बल माप के साथ विशेष टेंशनर्स का उपयोग किया जाता है। लक्ष्य MAT का 50-70% है, लेकिन इसे विशिष्ट स्थितियों के लिए समायोजित किया जाना चाहिए। महत्वपूर्ण ऊंचाई परिवर्तन वाले मार्गों पर, इंस्टॉलरों को कम बिंदुओं पर सीमा से अधिक होने से बचने के लिए चढ़ाई वाले खंडों पर लक्ष्य तनाव को एमएटी के 40-50% तक कम करने की आवश्यकता हो सकती है।

खींचने की गतिप्रति मिनट 20 मीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए. तेज़ दरें गतिशील लोडिंग बनाती हैं क्योंकि केबल दिशा परिवर्तन के माध्यम से तेज़ और धीमी हो जाती है, संभावित रूप से स्थिर-अवस्था खींचने वाले तनाव के 150 - 200% बल स्पाइक्स उत्पन्न करती है। यह गति सीमा विद्युत कंडक्टर स्थापना के आदी स्थापना कर्मचारियों को निराश करती है, जहां 40-50 मीटर/मिनट आम है।

न्यूनतम मोड़ त्रिज्यापूरे इंस्टालेशन में नियम लागू होते हैं. गतिशील (परिनियोजन के दौरान) न्यूनतम 25× केबल व्यास है; स्थिर (स्थायी स्थापना) 15× केबल व्यास है। 14 मिमी केबल के लिए, इसका मतलब है कि खींचने के दौरान 350 मिमी और अंतिम क्लैंप कॉन्फ़िगरेशन में 210 मिमी से अधिक कसकर झुकना नहीं है। उल्लंघन से अरैमिड परत में तनाव सांद्रता पैदा होती है और ऑप्टिकल फाइबर में माइक्रोबेंडिंग हानि उत्पन्न हो सकती है।

कुंडा परिनियोजनकेबल को मुड़ने से रोकता है। एक डबल -स्विवेल असेंबली{{2}एक ग्रिप अटैचमेंट पॉइंट पर और दूसरा 2-3 मीटर पीछे-अतिरेक प्रदान करता है। "ध्वज परीक्षण" उचित कुंडा कार्य को मान्य करता है: कुंडा के पीछे केबल पर एक कपड़ा ध्वज संलग्न करें और प्रत्येक शीव मार्ग के माध्यम से इसका निरीक्षण करें। झंडे को निरंतर दिशा बनाए रखनी चाहिए; यदि यह घूमना शुरू कर देता है, तो कुंडा विफल हो गया है और इसकी तुरंत मरम्मत की जानी चाहिए।

शिथिलता समायोजनस्थापना के बाद कई स्पैनों में उचित तनाव वितरण सुनिश्चित होता है। निरंतर मल्टी{1}}स्पैन इंस्टॉलेशन (7-15 पोल) में, इंस्टॉलर अनुभाग के सिरों के पास दो "अवलोकन स्पैन" का चयन करते हैं, शिथिलता को सटीक रूप से मापते हैं, और शिथिलता तालिकाओं से गणना किए गए मानों से मेल खाने के लिए तनाव को समायोजित करते हैं। यह सुनिश्चित करता है कि कोई भी व्यक्तिगत स्पैन अधिक तनावग्रस्त नहीं है, जबकि अन्य कम तनावग्रस्त हैं, ऐसी स्थिति है जिससे उच्च तनाव वाले स्थानों पर जैकेट को नुकसान हो सकता है और कम तनाव वाले क्षेत्रों में अत्यधिक सरपट दौड़ने का खतरा हो सकता है।

एडीएसएस तन्यता प्रदर्शन की तुलना करना

एडीएसएस एरियल फाइबर केबल प्रौद्योगिकियों के बीच एक अद्वितीय स्थान पर है, प्रत्येक में अलग तनाव विशेषताएं हैं।

चित्र-8 केबलइसमें एक इंटीग्रल स्टील मैसेंजर तार शामिल है, जो आमतौर पर 2.5-3.5 मिमी व्यास का होता है, जो केबल संरचना को असममित बनाता है। यह डिज़ाइन 8-12 kN की मैसेंजर ब्रेकिंग ताकत के साथ 150 मीटर तक के विस्तार का समर्थन करता है। लाभ: मानक विद्युत कंडक्टर तकनीकों का उपयोग करके सरल स्थापना। नुकसान: स्टील मैसेंजर उच्च-वोल्टेज लाइनों के पास विद्युत चालकता समस्याएं पैदा करता है और बॉन्डिंग/ग्राउंडिंग की आवश्यकता होती है।

ओपीजीडब्ल्यू (ऑप्टिकल ग्राउंड वायर)ट्रांसमिशन टावरों पर ओवरहेड ग्राउंड कंडक्टर को एल्यूमीनियम और स्टील स्ट्रैंडिंग से घिरे केंद्रीय ट्यूब में ऑप्टिकल फाइबर युक्त हाइब्रिड केबल से बदल देता है। 800 मीटर तक के विस्तार के लिए ब्रेकिंग ताकत 40-180 kN तक होती है। जबकि ओपीजीडब्ल्यू बेहतर यांत्रिक प्रदर्शन प्रदान करता है, इसकी लागत एडीएसएस से 3-5× अधिक है और मौजूदा लाइनों पर स्थापना के लिए बिजली कटौती की आवश्यकता होती है।

एरियल केबल को तोड़ दिया गयास्टील लैशिंग वायर के साथ मेसेंजर तार से लिपटे हुए मानक ढीले ट्यूब केबल का उपयोग करता है। संदेशवाहक सभी तन्य समर्थन प्रदान करता है; फ़ाइबर केबल न्यूनतम तनाव का अनुभव करता है। यह कम महंगे केबल डिज़ाइन के उपयोग की अनुमति देता है लेकिन स्थापना श्रम को 40-60% तक बढ़ा देता है और एक भारी हवाई प्रोफ़ाइल बनाता है।

एडीएसएस उपयोगिता अनुप्रयोगों के लिए इष्टतम संतुलन प्रदान करता है: 80% वितरण और ट्रांसमिशन लाइन ज्यामिति के लिए पर्याप्त अवधि क्षमता, बिजली कटौती के बिना स्थापना, शून्य विद्युत चालकता चिंताएं, और जीवन चक्र की लागत ओपीजीडब्ल्यू विकल्पों से 30-40% कम है। तनाव सीमाएँ (आमतौर पर कस्टम इंजीनियरिंग के बिना 800 मीटर से अधिक के स्पैन के लिए उपयुक्त नहीं) प्राथमिक डिज़ाइन बाधा का प्रतिनिधित्व करती हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

यदि स्थापना के दौरान ADSS केबल का तनाव अधिक हो जाए तो क्या होगा?

निर्दिष्ट इंस्टॉलेशन तनाव (आमतौर पर मानक केबलों के लिए 600 एलबीएफ या 2,700 एन) से अधिक होने से एरामिड स्ट्रेंथ सदस्य का स्थायी विरूपण हो सकता है और ऑप्टिकल फाइबर में माइक्रोबेंड बन सकता है। यहां तक ​​कि जब केबल एक कठिन सेक्शन से गुजर रही होती है, तो कुछ सेकंड तक चलने वाला संक्षिप्त ओवरस्ट्रेस भी मापनीय सिग्नल हानि को प्रेरित कर सकता है। प्रयोगशाला परीक्षण से पता चलता है कि 0.3% से ऊपर फाइबर तनाव कांच की संरचना को अपरिवर्तनीय रूप से नुकसान पहुंचा सकता है। व्यावहारिक रूप से, क्षतिग्रस्त केबल प्रारंभिक परीक्षण में उत्तीर्ण हो सकती है, लेकिन अपेक्षित 25-30 वर्ष की सेवा जीवन के बजाय 2-5 वर्षों के भीतर तेजी से पुरानी हो जाती है और अप्रत्याशित विफलताएं विकसित होती हैं।

आप किसी विशिष्ट अवधि के लिए सही ADSS केबल की गणना कैसे करते हैं?

केबल चयन के लिए चार प्रमुख इनपुट की आवश्यकता होती है: अधिकतम स्पैन लंबाई, प्रतिनिधि स्पैन (सेक्शन का औसत), पर्यावरणीय लोडिंग (बर्फ की मोटाई, हवा की गति, तापमान सीमा), और बिजली लाइनों के पास स्थापित करने पर वोल्टेज स्तर। निर्माता अलग-अलग लोडिंग स्थितियों के तहत अपने केबल मॉडल के लिए स्पैन, सैग और तनाव के बीच संबंध दिखाने वाली शिथिलता सारणी प्रदान करते हैं। इंजीनियर सबसे खराब केस स्पैन और लोडिंग को एक ऐसे केबल से मिलाते हैं जिसका अधिकतम स्वीकार्य तनाव (एमएटी) पर्याप्त सुरक्षा मार्जिन प्रदान करता है। आमतौर पर वास्तविक परिचालन तनाव के लिए डिज़ाइन किया जाता है जो एमएटी के 60-70% से अधिक नहीं होता है। 300 मीटर से ऊपर के स्पैन के लिए, कंपन विश्लेषण महत्वपूर्ण हो जाता है और इसके लिए कस्टम केबल विनिर्देशों की आवश्यकता हो सकती है।

क्या ADSS केबल की ताकत समय के साथ कम हो सकती है?

अगर अक्षुण्ण जैकेटिंग द्वारा यूवी जोखिम और नमी से संरक्षित किया जाए तो आर्मीड ताकत वाला सदस्य न्यूनतम गिरावट का अनुभव करता है। हालाँकि, तीन तंत्र समय के साथ प्रभावी केबल शक्ति को कम कर सकते हैं: उच्च वोल्टेज लाइनों पर सूखी {{1} बैंड आर्किंग क्षति (जैकेट को कमजोर करने वाले कार्बन ट्रैक बनाना), पर्याप्त नमी के बिना एओलियन कंपन (अटैचमेंट बिंदुओं पर थकान विफलताओं का कारण), और यदि जैकेट को अनुचित रूप से तैयार किया गया है तो यूवी गिरावट। उचित रूप से निर्दिष्ट और स्थापित एडीएसएस 20-25 वर्षों के बाद अपनी मूल तन्यता ताकत का 90{7}}95% बनाए रखता है। वार्षिक इन्फ्रारेड निरीक्षण विनाशकारी विफलता होने से पहले ड्राई-बैंड आर्किंग से गर्म स्थानों का पता लगा सकता है।

कुछ ADSS केबलों में डबल जैकेट क्यों होते हैं?

डबल जैकेट डिज़ाइन दो प्राथमिक कार्य करते हैं: लंबी अवधि के लिए मौसम लोडिंग क्षमता बढ़ाना (200{8}}700 मीटर) और कठोर वातावरण में अत्यधिक सुरक्षा प्रदान करना। आंतरिक जैकेट, आमतौर पर 1-2 मिमी पॉलीथीन, अरिमिड परत को घेरता है और प्रारंभिक जल अवरोधन प्रदान करता है। बाहरी जैकेट, एक और 1.5-3 मिमी परत, प्राथमिक यूवी जोखिम और बर्फ/हवा लोडिंग को सहन करती है। यह निर्माण केबल के व्यास को 2-4 मिमी और वजन को 15-25% तक बढ़ा देता है, जिसके लिए आनुपातिक रूप से मजबूत आर्मीड सुदृढीकरण की आवश्यकता होती है, लेकिन तटीय, औद्योगिक या उच्च-ऊंचाई वाले प्रतिष्ठानों में सेवा जीवन का विस्तार होता है जहां एकल जैकेट केबल 8-12 वर्षों के भीतर ख़राब हो सकते हैं।

संदर्भ में तनाव को समझना

तनाव का विरोध करने के लिए एडीएसएस फाइबर ऑप्टिक केबल की क्षमता सावधानीपूर्वक इंजीनियरिंग पर निर्भर करती है जो स्पैन आवश्यकताओं, पर्यावरणीय ताकतों और लागत बाधाओं को संतुलित करती है। अरैमिड फ़ाइबर स्ट्रेंथ सदस्य उच्च{{4}वोल्टेज वातावरण के लिए आवश्यक सभी -डाइलेक्ट्रिक गुणों को बनाए रखते हुए 4 से 50 किलोन्यूटन तक तन्य क्षमता प्रदान करता है।

तीन {{0}स्तरीय तनाव प्रणाली {{1}स्थापना, अधिकतम स्वीकार्य और परिचालनात्मक {{2}सुनिश्चित करती है कि केबल अपने पूरे सेवा जीवन में सुरक्षा सीमा के भीतर अच्छी तरह से संचालित हो। विफलताएँ आम तौर पर अपर्याप्त डिज़ाइन के कारण नहीं होती हैं, बल्कि स्थापना त्रुटियों (अत्यधिक खींचने वाले बल या केबल मोड़), पर्यावरणीय गलत गणना (बर्फ लोडिंग या हवा के संपर्क को कम करके आंकना), या विद्युत गिरावट (उच्च - वोल्टेज लाइनों पर शुष्क - बैंड आर्किंग) के कारण होती हैं।

निर्माता विनिर्देशों का पालन करने वाले इंस्टॉलेशन के लिए, उपयुक्त हार्डवेयर का उपयोग करना, और स्पैन और लोडिंग आवश्यकताओं के लिए केबल की ताकत से मेल खाते हुए, एडीएसएस 25-30 वर्षों के लिए विश्वसनीय स्व-सहायक प्रदर्शन प्रदान करता है। 1990 के दशक में शुरुआती उपयोगिता तैनाती के बाद से प्रौद्योगिकी काफी परिपक्व हो गई है, जिसमें बेहतर जैकेट फॉर्मूलेशन, कंपन तंत्र की बेहतर समझ और ऐतिहासिक विफलता मोड को संबोधित करने वाली परिष्कृत स्थापना तकनीकें शामिल हैं।

मुख्य अंतर्दृष्टि: एडीएसएस फाइबर ऑप्टिक केबल तनाव प्रतिरोध एक साधारण हां/नहीं वाला प्रश्न नहीं है, बल्कि अन्योन्याश्रित चर की एक प्रणाली है जिसे केबल की पूर्ण डिजाइन क्षमता प्राप्त करने के लिए उचित रूप से निर्दिष्ट, स्थापित और बनाए रखा जाना चाहिए।