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Robuste Konstruktionsauslegung für den Einsatz an Luftmasten

Mechanische Verstärkung gegen Wind-, Eis- und Zugbelastungen

Zuleitungskabel für Telekommunikationstürme benötigen eine spezielle Verstärkung, um allen Arten rauer Wetterbedingungen standzuhalten. Die Hauptbestandteile dieser Konstruktionen sind Leiter mit besonders hohen Zugfestigkeitseigenschaften, die mindestens für eine Zugbelastung von 600 kg ausgelegt sind. Sie enthalten außerdem Aramidgarnschichten, die die Dehnung unter Belastung reduzieren – etwa 40 % weniger als bei herkömmlichen Ausführungen ohne diese Verstärkung. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das spiralförmige Verseilungsmuster, das dazu beiträgt, ein Verdrehen bei Temperaturschwankungen zu verhindern. All diese konstruktiven Entscheidungen sind wichtig, da sie die Struktur des Kabels auch bei orkanartigen Winden der Kategorie 3 mit Geschwindigkeiten über 178 km/h oder bei einer Eisansammlung von mehr als 12 mm Dicke am Turm aufrechterhalten. Diese Art von Haltbarkeit stellt sicher, dass die Signale auch unter höchsten Belastungen der Türme stabil verbunden bleiben.

UV-beständige, abriebfeste Mantelmaterialien für Langzeiteinwirkung

Die äußere Schicht fungiert als unsere Hauptabschirmung gegen jahrelange Umweltschäden. Wir mischen hochdichtes Polyethylen mit Ruß zur Stabilisierung, das laut ASTM-Tests nahezu alle UV-Strahlen blockiert. Das Material enthält außerdem vernetzte Polymere, die sich bei Bedarf um über fünfhundert Prozent dehnen können, um Stößen durch fliegende Gegenstände zu widerstehen. Spezielle Additive reduzieren den Verschleiß der Umhüllung während der Verlegung durch Rollen um etwa zwei Drittel. Zusammen gewährleisten diese Komponenten, dass das Produkt etwa fünfundzwanzig Jahre lang stabil gegenüber UV-Licht bleibt, ohne Risse zu bilden oder spröde zu werden, selbst unter extremen Bedingungen wie in Wüsten, wo die UV-Intensität Werte über elf erreichen kann. Praxisnahe Tests zeigen nach kontinuierlicher Belastung weniger als 0,2 Millimeter Verschleiß pro Jahr.

Umweltbeständigkeit: Schutz des Zuleitungskabels unter extremen Bedingungen

Telekommunikationstürme erfordern Speisekabel, die so konstruiert sind, dass sie extremen Umweltbelastungen standhalten – einschließlich Temperaturspitzen, Feuchtigkeit und chemischer Einwirkung –, die die Leistung beeinträchtigen und die Signalstetigkeit gefährden können. Widerstandsfähigkeit ist keine Option; sie ist die Grundlage für Betriebssicherheit.

Thermische Stabilität über den Betriebstemperaturbereich von -40°C bis +70°C

Speisekabel müssen die dielektrische Integrität über anspruchsvolle thermische Zyklen hinweg bewahren. Kabel, die für den Bereich von –40°C bis +70°C ausgelegt sind (konform mit IEC 60794-4), verwenden eine vernetzte Polyethylen-Isolierung (XLPE), die über diesen 110°C-Schwankungsbereich hinweg flexibel bleibt – und so Mikrorissen während von Ausdehnung und Kontraktion vorbeugt, einer Hauptursache für Signalverluste in Turmanwendungen.

Verhinderung von Feuchtigkeitseindringen mittels gelgefüllter oder dry-block-Kerntechnologien

Feuchtigkeit durch Luftfeuchtigkeit und Regen kann die Lebensdauer von Zuleitungskabeln erheblich verkürzen. Die gelgefüllten Kerne wirken, indem sie wie ein wasserabweisender Schild innerhalb der Kabelummantelung wirken und jedes eindringende Wasser verdrängen. Die Dry-Block-Technologie funktioniert anders: Sie verwendet spezielle Materialien, die bei Kontakt mit Feuchtigkeit diese aufsaugen und sich dabei auf etwa das Dreifache ihrer ursprünglichen Größe ausdehnen. Beide Ansätze erfüllen die Anforderungen von GR-20-CORE zum Schutz vor Überschwemmungen. Feldtests zeigen, dass diese versiegelten Systeme Korrosionsprobleme um etwa 90 % stärker reduzieren als herkömmliche Kabel ohne Dichtungen. Am wichtigsten ist, dass Kabel, die in Küstennähe oder in heißen, feuchten Gebieten installiert sind, in der Regel über zwei Jahrzehnte hinweg funktionsfähig bleiben, bevor sie ersetzt werden müssen.

Elektrische Leistung und Sicherheit in dicht bebauten Turmumgebungen

Dielektrische Integrität und Gleitentladungsbeständigkeit in der Nähe von Hochspannungsanlagen

Die elektrische Isolationsfestigkeit darf bei der Sicherheit von Speisekabeln an Telekom-Türmen, die voller Hochspannungsgeräte sind, einfach nicht beeinträchtigt werden. Die Kabel müssen hohen elektrischen Feldern standhalten, ohne dass ihre Isolierung versagt, was in der Regel bedeutet, dass sie eine Durchschlagfestigkeit von etwa 20 bis sogar 30 kV pro mm aufweisen sollten. Probleme entstehen, wenn diese Kabel in der Nähe von Transformatoren oder Stromleitungen verlegt sind, da dann die Kriechstrombeständigkeit eine große Rolle spielt. Ohne ausreichende Beständigkeit können sich leitfähige Kohlenstoffpfade auf den Oberflächen der Isolierung bilden, sobald Schmutzablagerungen oder Feuchtigkeit vorhanden sind. Aus diesem Grund greifen die meisten Hersteller bei der Mantelmaterialauswahl auf vernetztes Polyethylen (XLPE) oder Polyethylen hoher Dichte (HDPE) zurück, da diese Materialien von Natur aus gegen diese Art elektrischer Kriechströme resistent sind. Die richtige Gestaltung beider Schichten macht am Ende den entscheidenden Unterschied aus – gerade an den überfüllten Türmegrundlagen, wo ein Lichtbogenfehler eine Kettenreaktion von Ausfällen im gesamten System auslösen könnte. Erfahrungen zeigen, dass Kabel, denen diese Schutzmerkmale fehlen, in Bereichen mit starker elektrischer Beanspruchung etwa dreimal so häufig ausfallen.

Zertifizierung, Zuverlässigkeit und nachgewiesene Lebensdauer von Turmfütterungskabeln

Einhaltung der Normen IEC 60794-4 und GR-20-CORE

Die richtigen Branchenzertifizierungen zu erhalten, ist im heutigen Markt für Turmfutterkabel unbedingt erforderlich. Bei den Standards prüft IEC 60794-4 im Wesentlichen, wie gut das Kabel optisch funktioniert, auch wenn es mechanischer Belastung ausgesetzt ist. Dann gibt es noch GR-20-CORE, das untersucht, wie widerstandsfähig das Kabel gegenüber verschiedenen Umwelteinflüssen bleibt. Dazu gehören beispielsweise die Beständigkeit gegen Wasserschäden durch Überschwemmungen, die Resistenz gegenüber längerer UV-Bestrahlung durch Sonnenlicht sowie die Fähigkeit, Zugkräften von etwa 2.500 Newton standzuhalten. Die meisten Hersteller verwenden erhebliche Zeit darauf, verschiedene Aspekte ihrer Produkte vor der Markteinführung zu testen. Sie prüfen alles, von der Haltbarkeit des Außenmantels über den Signalverlust über Entfernungen hinweg bis hin zur Biegbarkeit des Kabels, ohne dass Schäden entstehen. Diese Tests tragen dazu bei, sicherzustellen, dass die Kabel weltweit zuverlässig in allen möglichen Installationsumgebungen funktionieren.

25-jährige Nutzungsdauer mit einem jährlichen Ausfallrate von <0,5 % (OFC-2023 Feld-Daten)

Daten, die während OFC-2023 gesammelt wurden, zeigen, dass Speisekabel mit entsprechender Zertifizierung etwa 25 Jahre halten und dabei weniger als ein halbes Prozent pro Jahr ausfallen. Was macht sie so zuverlässig? Die kerndichten Gele verhindern, dass Feuchtigkeit eindringt, selbst wenn die Luftfeuchtigkeit über 95 % liegt. Diese Kabel verfügen außerdem über eine HDPE-Ummantelung, die bis zu minus 40 Grad Celsius flexibel bleibt, sowie über Materialien, die für den Außeneinsatz geeignet sind und Ozonbelastung widerstehen. Forscher untersuchten rund 12.000 Installationen an verschiedenen Standorten und stellten fest, dass Türme sowohl in Küstenregionen als auch in Wüsten nahezu 98 % Verfügbarkeit aufwiesen. Eine solche Leistungsfähigkeit spart den Betreibern laut dem Ponemon Institute-Bericht von 2023 pro Standort etwa 740.000 Dollar an Ersatzkosten.

FAQ-Bereich

Warum ist mechanische Verstärkung bei Speisekabeln wichtig?

Die mechanische Verstärkung ist entscheidend, damit Speisekabel harschen Wetterbedingungen wie starken Winden und Eisansammlungen standhalten, wodurch die Signalübertragung gewährleistet und strukturelle Schäden verhindert werden.

Wie verlängern UV-beständige Materialien die Lebensdauer von Speisekabeln?

UV-beständige Materialien, wie hochdichtes Polyethylen mit Kohlenstoffschwarz-Stabilisierung, verhindern Umweltschäden an den Kabeln und erhalten deren Integrität und Flexibilität über einen langen Zeitraum.

Welche Rolle spielt die dielektrische Integrität bei Telekommunikationstürmen?

Die dielektrische Integrität stellt sicher, dass Speisekabel Hochspannungsfelder aushalten können, ohne dass die Isolierung beeinträchtigt wird, was für die Sicherheit in Turmumgebungen mit Hochspannungsanlagen entscheidend ist.

Wie verbessert die Feuchtigkeitsverhinderungstechnologie die Lebensdauer von Kabeln?

Feuchtigkeitsverhinderungstechnologien, wie gelgefüllte oder trocken blockierte Kerne, schützen Kabel vor Wasserschäden und verlängern deren Nutzungsdauer erheblich, insbesondere in feuchten und küstennahen Regionen.

Welche Zertifizierungen sind für Turmzuleitungskabel wichtig?

Zertifizierungen wie IEC 60794-4 und GR-20-CORE sind entscheidend, da sie sicherstellen, dass die Kabel die branchenüblichen Standards für mechanische, optische und umweltbedingte Leistungsanforderungen erfüllen.