Blog

Odolný konstrukční design pro montáž na věžích ve volné atmosféře

Mechanické zesílení proti zatížení větrem, ledem a tahem

Kabely pro napájení telekomunikačních věží vyžadují zvláštní vyztužení, aby odolaly všem druhům extrémních povětrnostních podmínek. Hlavními součástmi těchto konstrukcí jsou vodiče s velmi vysokou pevností v tahu, které jsou minimálně dimenzované na 600 kg tahového zatížení. Dále obsahují vrstvy aramidové příze, které snižují protažení při aplikaci zátěže o přibližně 40 % ve srovnání s běžnými konstrukcemi bez tohoto vyztužení. Dalším důležitým aspektem je šroubovicový vzorek svinutí, který brání zkручování při změnách teploty. Všechna tato inženýrská rozhodnutí jsou důležitá, protože udržují strukturu kabelu i při nárazech větrů hurikánové třídy 3 o rychlosti nad 178 km/h nebo při tvorbě námrazy silnější než 12 mm kolem věže. Tento druh odolnosti zajišťuje nepřerušené připojení signálů i v případě, že věže čelí svým nejnáročnějším zatížením.

UV-odolné, odolné proti opotřebení izolační materiály pro dlouhodobé expozice

Vnější vrstva působí jako hlavní ochrana proti letitým účinkům životního prostředí. Smícháváme polyetylen vysoké hustoty s uhlíkovou černí, která podle zkoušek ASTM blokuje téměř veškeré UV záření. Materiál obsahuje také síťované polymery, které se při potřebě natáhnou až o pět set procent, aby odolaly nárazům létajících předmětů. Speciální přísady pomáhají snížit opotřebení pláště asi o dvě třetiny během instalace přes kladky. Díky těmto složkám zůstává výrobek stálý vůči UV záření přibližně dvacet pět let bez tvorby trhlin nebo ztráty pružnosti, i v extrémních podmínkách, jako jsou pouště, kde mohou hladiny UV záření přesáhnout hodnotu jedenáct. Reálné testy ukazují méně než dva desetiny milimetru opotřebení každý rok po nepřetržité expozici.

Odolnost vůči životnímu prostředí: Ochrana napájecího kabelu v extrémních podmínkách

Telekomunikační věže vyžadují napájecí kabely navržené tak, aby odolaly extrémním environmentálním zátěžím – včetně teplotních extrémů, vlhkosti a chemického působení – které mohou degradovat výkon a ohrozit kontinuitu signálu. Odolnost není volitelná; je základní pro provozní spolehlivost.

Termální stabilita v rozsahu provozních teplot od -40 °C do +70 °C

Napájecí kabely musí udržet dielektrickou integritu i při náročných tepelných cyklech. Kabely určené pro rozsah –40 °C až +70 °C (vyhovující normě IEC 60794-4) používají izolaci z síťovaného polyethylenu (XLPE), která si zachovává pružnost přes tento rozsah 110 °C – tím se zabrání mikrotrhlinám při smrštění a rozpínání, což je jednou z hlavních příčin útlumu signálu v aplikacích na věžích.

Zamezení pronikání vlhkosti pomocí technologií plněných jáder nebo suchých blokovacích jader

Vlhkost z vlhkosti vzduchu a deště může výrazně zkrátit životnost napájecích kabelů. Jádra naplněná gelovou hmotou fungují tak, že vytvářejí uvnitř izolačního pláště kabelu jakýsi vodě odpuzující štít, který vytlačuje veškerou vodu, jež se dostane dovnitř. Technologie suchého bloku funguje jinak – využívá speciálních materiálů, které při kontaktu s vlhkostí vlhkost absorbuje a zvětší se na přibližně trojnásobek své původní velikosti. Obě metody splňují požadavky GR-20-CORE na ochranu proti povodním. Terénní testy ukazují, že tyto utěsněné systémy snižují problémy s koroze o přibližně 90 % ve srovnání s běžnými kabely bez utěsnění. Co je nejdůležitější, to znamená, že kabely instalované v pobřežních oblastech nebo v horkých, vlhkých oblastech zůstávají funkční více než dvě desetiletí, než je třeba je vyměnit.

Elektrický výkon a bezpečnost v prostředích s vysokou hustotou věží

Dielektrická integrity a odolnost proti výbojům v blízkosti vysokonapěťového zařízení

Dielektrická pevnost jednoduše nesmí být ohrožena, pokud jde o bezpečnost napájecích kabelů na telekomunikačních věžích plných různých zařízení s vysokým napětím. Kabely musí odolávat vysokým elektrickým polím, aniž by došlo k poruše jejich izolace, což obecně znamená, že by měly mít dielektrickou pevnost někde nad 20 až možná i 30 kV na mm. Problémy vznikají, když jsou tyto kabely umístěny blízko transformátorů nebo silových vedení, protože v takovém případě je velmi důležitá odolnost proti povrchovému přebíjení. Bez dostatečné odolnosti se na povrchu izolace mohou vytvářet vodivé uhlíkové dráhy, kdykoliv je přítomný prach nebo vlhkost. Proto většina výrobců používá keplonový polyethylen (XLPE) nebo polyethylen vysoké hustoty (HDPE) jako materiál pro plášť, protože tyto materiály mají přirozeně vysokou odolnost proti tomuto druhu elektrického přebíjení. Správné provedení obou vrstev činí zásadní rozdíl právě v těchto přeplněných základnách věží, kde může oblouková porucha spustit řetězovou reakci poruch napříč celým systémem. Zkušenosti ukazují, že kabely, kterým tyto ochranné vlastnosti chybí, selhávají přibližně třikrát častěji v oblastech vystavených vysokému elektrickému namáhání.

Certifikace, spolehlivost a ověřená životnost kabelů pro věžové napáječe

Shoda se standardy IEC 60794-4 a GR-20-CORE

Získání správných certifikací pro odvětví je v dnešním tržním prostředí naprosto nezbytné u kabelů pro vysílací věže. Pokud jde o normy, IEC 60794-4 v podstatě ověřuje, jak dobře kabel opticky funguje, i když je vystaven mechanickému namáhání. Dále existuje norma GR-20-CORE, která posuzuje odolnost kabelu vůči různým environmentálním výzvám. To zahrnuje odolnost proti poškození vodou při povodních, vystavení UV záření slunečního světla po delší dobu a odolnost vůči tahovým silám kolem 2 500 newtonů. Většina výrobců věnuje před uvedením výrobku na trh značný čas testování různých aspektů svých produktů. Provádějí kontroly odolnosti vnější pláště, ztráty signálu na vzdálenost, a také toho, zda lze kabel ohýbat, aniž by došlo k poškození. Tyto testy pomáhají zajistit spolehlivý provoz kabelů ve všech typech instalačních podmínek po celém světě.

25letá životnost s roční poruchovostí <0,5 % (data z pole OFC-2023)

Data shromážděná během OFC-2023 ukazují, že napájecí kabely s řádným certifikátem mohou vydržet přibližně 25 let a přitom vykazují poruchovost nižší než půl procenta ročně. Čím je jejich spolehlivost dána? Jádra blokovaná gelem zabraňují pronikání vlhkosti i při vlhkosti přesahující 95 %. Tyto kabely mají také plášť z HDPE, který zůstává pružný až do minus 40 stupňů Celsia, a materiály certifikované pro venkovní použití, které odolávají poškození ozónem. Výzkumníci analyzovali přibližně 12 tisíc instalací v různých lokalitách a zjistili, že věže v pobřežních oblastech i pouštích dosahují téměř 98% dostupnosti. Takový výkon ušetří provozovatelům podle zprávy institutu Ponemon za rok 2023 přibližně sedm set čtyřicet tisíc dolarů nákladů na náhradní díly na každé lokalitě.

Sekce Často kladené otázky

Proč je mechanické zesílení důležité u napájecích kabelů?

Mechanické zpevnění je klíčové pro napájecí kabely, aby odolaly extrémním povětrnostním podmínkám, jako jsou silné větry a námraza, čímž zajišťují nepřerušený signál a předcházejí strukturálnímu poškození.

Jak prodlužují život napájecích kabelů materiály odolné proti UV záření?

Materiály odolné proti UV záření, jako je polyethylen vysoké hustoty smíchaný se stabilizací na bázi sazí, zabraňují poškození kabelů prostředím a udržují jejich pevnost a pružnost po dlouhou dobu.

Jakou roli hraje dielektrická integrity v telekomunikačních věžích?

Dielektrická integrity zajišťuje, že napájecí kabely vydrží silná elektrická pole vysokého napětí, aniž by došlo k poškození izolace, což je nezbytné pro bezpečnost v prostředí věží plných zařízení s vysokým napětím.

Jak technologie prevence vlhkosti prodlužují životnost kabelů?

Technologie prevence vlhkosti, jako jsou jádra naplněná gelovou hmotou nebo suchými bloky, chrání kabely před poškozením vodou a výrazně prodlužují jejich životnost, zejména ve vlhkých a pobřežních oblastech.

Jaké certifikace jsou důležité pro kabely věžových napáječů?

Certifikace jako IEC 60794-4 a GR-20-CORE jsou klíčové, protože zajišťují, že kabely splňují průmyslové normy pro mechanický, optický a environmentální výkon.