Blog

Caracteristici ale construcției miezului care asigură rezistența la intemperii în cablurile coaxiale

Ecranare metalică și sisteme dielectrice presurizate pentru excluderea umidității

Cablu coaxial proiectat să reziste la condiții meteo dificile are mai multe straturi care protejează împotriva deteriorării cauzate de factorii externi. Blindajul metalic, de obicei realizat din bandă de aluminiu sau cupru lipită pe partea interioară a cablului, formează atât un ecran electromagnetic, cât și blochează umiditatea care încearcă să pătrundă în interior. Aceste ecrane funcționează foarte bine atunci când sunt asociate cu sisteme sub presiune în interiorul cablului. În esență, spațiul izolator din spumă este umplut cu azot sau aer uscat, astfel încât presiunea pozitivă menține apa la distanță. Conform unor teste de teren menționate în Raportul privind Infrastructura de Difuzare din anul trecut, aceste cabluri sub presiune reduc problemele de semnal cauzate de umiditate cu aproximativ 92% în zonele de lângă coastă, unde aerul sărat reprezintă o problemă majoră. Iar vorbind despre materiale, majoritatea cablurilor utilizează polietilenă spumă ca element dielectric. Producătorii tratează acest material în mod special, astfel încât acesta respinge moleculele de apă la nivel microscopic, ceea ce ajută la menținerea unei performanțe constante chiar și atunci când nivelurile de umiditate rămân ridicate timp de zile întregi.

Oțel cu înveliș de cupru vs. conductori centrali masivi din cupru sub cicluri termice

Ce fel de materiale intră în componența acestor conductori centrali este foarte important când discutăm despre modul în care se comportă la temperaturi extreme. Oțelul acoperit cu cupru, cunoscut în mod obișnuit ca CCS, are o combinație interesantă în interior. Există de fapt un miez din oțel care îi oferă o bună rezistență la tracțiune, în timp ce stratul exterior de cupru gestionează majoritatea sarcinii de conductivitate. Ceea ce face CCS special este cât de puțin se extinde atunci când este supus diferitelor schimbări termice. Această proprietate ajută la menținerea stabilității semnalelor, chiar și atunci când acești conductori sunt instalați sus, în aer liber, unde condițiile pot fi destul de severe. Unele teste au arătat că, într-un interval de la minus 40 de grade Celsius la plus 85, CCS se extinde doar cu aproximativ 0,8 la sută, comparativ cu cuprul solid obișnuit, care se extinde cam cu 1,2 la sută. Desigur, cuprul pur are o conductivitate mai bună (aproximativ 100% IACS față de aproximativ 40% pentru CCS), dar există un compromis. Problema cu cuprul solid este că se extinde mai mult la încălzire, ceea ce creează probleme legate de consistența semnalului, mai ales în zonele în care temperaturile fluctuează dramatic între zi și noapte. Din acest motiv, tot mai mulți ingineri aleg CCS pentru turnurile mari care se întind pe distanțe vaste. Aceste instalații se confruntă adesea cu diferențe de temperatură de peste 60 de grade Celsius în fiecare zi, astfel că utilizarea unui material care nu se extinde și nu se contracte prea mult este absolut esențială pentru o funcționare fiabilă.

Comparația performanței tipurilor de cabluri coaxiale pentru medii severe

Heliax® vs. Cablu coaxial cu dielectric din spumă inundată în testarea expunerii la spray-ul de sare marină

Cablu coaxial realizat cu conductori exteriori din aluminiu solid arată o rezistență mult mai bună la coroziune în timpul testelor cunoscute de spray salin de coastă. Aceste cabluri își păstrează destul de bine puterea semnalului, pierzând mai puțin de 0,1 dB la 100 de picioare, chiar și după ce au stat într-o ceață de apă sărată timp de 1.000 de ore consecutive. Ceea ce le face speciale este modul în care sunt construite fără cusături, astfel încât apa pur și simplu nu poate pătrunde în acei conectori unde problemele apar de obicei. Acest lucru este foarte important pentru turnurile situate chiar lângă ocean, unde echipamentele de difuziune sunt lovite constant de aerul marin. Pe de altă parte, variantele umplute cu spumă tind să piardă aproximativ cu 15% mai multă putere a semnalului în condiții similare, deoarece lichidul din interior este absorbit prin spațiile mici datorită forțelor capilare. Am întâlnit cazuri în care s-a acumulat sare în spațiile mici dintre straturile de manta din polietilenă, modificând modul în care semnalele călătoresc prin cablu și creând acele dezacorduri ale impedanței enervante pe care toată lumea le detestă. Testele de teren conform standardelor ASTM B117 confirmă acest lucru. Cablurile ecranate cu aluminiu rezistă aproximativ de cinci ori mai mult înainte de a atinge limita de VSWR de 3%, care marchează momentul în care lucrurile încep să meargă prost, comparativ cu cablurile obișnuite cu miez de spumă supuse acelorași condiții dificile de testare.

Cablu coaxial armat susținut aerian versus îngropat direct în cicluri de îngheț-dezgheț

Cablu coaxial aerian susținut de messengeri poate suporta temperaturi extreme, cuprinse între -40°C și +85°C, datorită designului său în tensiune suspendată. Aceste cabluri evită problemele cauzate de mișcarea solului, dar necesită mantiu stabilizat UV pentru a rămâne flexibile în condiții de frig. Testele au arătat că instalațiile cu aceste caracteristici își mențin capacitatea stabilă în limite de aproximativ ±2 pF/m, chiar și după mai mult de 200 de cicluri de îngheț-dezgheț, mai ales atunci când sunt acoperite cu teacă din polietilenă de înaltă densitate. Pentru aplicațiile subterane, cablurile armate oferă o bună protecție împotriva forțelor de strivire, dar tind să înregistreze aproximativ 8% mai multe creșteri ale pierderilor de semnal în perioadele de dezgheț, deoarece apa rezultată din topirea gheții pătrunde în punctele slabe ale carcasei cablului. Utilizarea spumei dielectrice rezistente la compresiune, în locul spumei obișnuite injectate cu gaz, face o mare diferență. Cablurile îngropate cu această spumă avansată prezintă aproximativ 22% mai puțină instabilitate de fază sub presiuni repetitive de ridicare prin îngheț, conform standardelor IEC 61196-1. Sunt necesare abordări diferite pentru blocarea umidității, în funcție de tipul de instalare. Liniile subterane necesită de obicei benzi umplute cu gel, în timp ce instalațiile aeriene beneficiază de îmbinări cu barieră contra vaporilor în punctele de conexiune.

Evaluări critice ale mediului și standarde de conformitate pentru cablul coaxial de difuziune

Conformitate cu MIL-DTL-17H și repere practice de implementare pe turnuri de difuziune

Standardul MIL-DTL-17H stabilește cerințe destul de riguroase în ceea ce privește capacitatea cablurilor de a rezista la condițiile meteo dificile. Vorbim despre lucruri precum menținerea umidității la distanță, stabilitatea în fața schimbărilor de temperatură și rezistența mecanică pe termen lung. Acest lucru îl face una dintre specificațiile cheie pentru cablurile coaxiale de difuziune utilizate în medii cu adevărat dificile. Analizând instalațiile reale de pe turnurile de difuziune, mai ales cele din apropierea coastei sau în zone muntoase unde condițiile sunt extreme, cablurile care respectă aceste standarde tind să dureze mult mai mult. Datele din industrie din 2023 au arătat un aspect interesant: cablurile certificate conform standardului MIL-DTL-17H au avut cu aproximativ 35 la sută mai puține defecțiuni decât cele obișnuite atunci când au fost supuse la cicluri repetate de înghețare și dezghețare. Concluzia este că aceste teste în condiții reale ajută la menținerea unui semnal puternic și stabil, reducând în același timp opririle neașteptate în cazul necesităților critice de difuziune.

Știința materialelor pentru manta: rezistență la radiații UV, ozon și substanțe chimice în cablurile coaxiale

Mantele LSZH, PE și PVDF evaluate pentru siturile de emisie montane cu expunere ridicată la UV

Siturile montane de difuziune necesită mantale pentru cabluri coaxiale proiectate pentru o expunere solară extremă. Trei materiale domină aplicațiile cu expunere ridicată la UV:

• LSZH (Fum redus, fără halogeni) oferă siguranță critică la foc cu emisii minime de substanțe toxice, rezistând în același timp degradării cauzate de UV la altitudini peste 2.000 de metri.
• PE (Polietilen) oferă blocare eficientă la umiditate și o rezistență moderată la UV, deși expunerea prelungită poate duce la fragilitate în variantele cu perete subțire.
• PVDF (Poli(1,1-difluoretenă)) se remarcă în medii severe, blocând 99% din radiațiile UV și menținând în același timp flexibilitatea în condiții termice între -40°C și +150°C.

Testele efectuate pe teren arată că mantiile din PVDF păstrează aproximativ 95% din rezistența la tracțiune, chiar și după mai mult de un deceniu expuse în acele locații de transmițătoare de pe creasta munților. Acest lucru este destul de impresionant în comparație cu polietilena, care reușește să păstreze doar circa 60% în condiții similare de testare accelerată a îmbătrânirii. Când vine vorba de rezistența la ozon, lucrurile devin cu adevărat importante în apropierea tuturor acelor echipamente de înaltă tensiune. Atât materialele PVDF, cât și cele LSZH previn formarea microfisurilor care altfel ar permite infiltrarea umidității prin straturile de protecție. Rezistența chimică diferă semnificativ între aceste materiale. PVDF rezistă bine substanțelor precum combustibilii pentru aviație și agenții de dezghețare, dar polietilena obișnuită începe să se degradeze rapid atunci când intră în contact cu solvenți hidrocarburați. Pentru companiile de difuziune care se bazează pe cabluri coaxiale durabile, alegerea materialului potrivit pentru manta face toată diferența în menținerea integrității semnalului an de an.

Întrebări frecvente

Ce factori contribuie la rezistența cablurilor coaxiale la condițiile meteo?

Cablurile coaxiale obțin rezistență la intemperii prin ecranare metalică și sisteme dielectrice sub presiune, care elimină umiditatea și mențin semnale stabile.

De ce este oțelul acoperit cu cupru preferat în locul cuprului masiv la temperaturi extreme?

Oțelul acoperit cu cupru combină rezistența la tracțiune și conductivitatea cu rate mai scăzute de dilatare, asigurând semnale stabile în condiții de temperatură variabilă.

Cum se comportă diferitele tipuri de cabluri coaxiale în mediile costale?

Conductorii exteriori din aluminiu masiv rezistă la coroziune și pierderea semnalului în condiții costale, având performanțe superioare față de cablurile cu dielectric spumos, care suferă din cauza forțelor capilare.

Care sunt beneficiile cablurilor coaxiale susținute aerian de un conductor auxiliar?

Acestea rezistă la temperaturi extreme, mențin stabilitatea și necesită mâneci stabilizate UV pentru a rămâne flexibile în vreme rece.

Care standarde de conformitate sunt esențiale pentru cablurile coaxiale de difuziune?

MIL-DTL-17H stabilește cerințe riguroase privind rezistența la umiditate și stabilitate, asigurând durabilitatea în medii dificile.

Cât de importantă este materialul mansonului în cablurile coaxiale?

Materialul mansonului influențează rezistența la radiațiile UV, ozon și substanțele chimice, afectând durabilitatea cablului și integritatea semnalului în condiții dificile.