Блог

Прочная конструкция для размещения на воздушных вышках

Механическое усиление для защиты от ветровых, ледовых и тяговых нагрузок

Кабели питания для телекоммуникационных вышек требуют специального армирования, чтобы выдерживать всевозможные суровые погодные условия. Основными компонентами таких конструкций являются проводники с очень высокими показателями прочности на растяжение — как минимум, рассчитанные на нагрузку в 600 кг. В них также используются слои нитей из арамидного волокна, которые уменьшают растяжение под весом примерно на 40 % по сравнению с обычными конструкциями без такого армирования. Другим важным аспектом является спиральная скрутка, применяемая по всей длине кабеля, которая предотвращает закручивание при перепадах температур. Все эти инженерные решения имеют большое значение, поскольку они сохраняют целостность кабеля даже при воздействии ветра третьей категории урагана со скоростью свыше 178 км/ч или при образовании ледяного нароста толщиной более 12 мм вокруг вышки. Такая надёжность гарантирует сохранение сигнала даже при самых экстремальных нагрузках на вышках.

Материалы оболочки, устойчивые к УФ-излучению и износу, для длительного воздействия внешней среды

Внешний слой служит основным щитом против многолетнего воздействия окружающей среды. Мы смешиваем полиэтилен высокой плотности с углеродным черным стабилизатором, который блокирует почти все ультрафиолетовые лучи согласно испытаниям по стандарту ASTM. Материал также содержит сшитые полимеры, которые при необходимости растягиваются более чем на пятьсот процентов, чтобы противостоять ударам от летящих предметов. Специальные добавки помогают снизить износ оболочки примерно на две трети при прокладке через блоки. Вместе эти компоненты обеспечивают устойчивость изделия к ультрафиолетовому свету в течение около двадцати пяти лет без появления трещин или хрупкости, даже в суровых условиях, таких как пустыни, где уровень УФ-излучения может превышать одиннадцать. Испытания в реальных условиях показывают менее чем две десятые миллиметра износа каждый год после непрерывного воздействия.

Устойчивость к окружающей среде: Защита питающего кабеля в экстремальных условиях

Телекоммуникационные вышки требуют коаксиальных кабелей, рассчитанных на экстремальные воздействия окружающей среды — включая перепады температур, влажность и химические вещества, которые могут ухудшать характеристики и нарушать целостность сигнала. Устойчивость — не прихоть, а основа надежной работы.

Термостабильность в диапазоне эксплуатационных температур от -40 °C до +70 °C

Коаксиальные кабели должны сохранять диэлектрическую целостность при жестких термоциклах. Кабели, рассчитанные на диапазон от –40 °C до +70 °C (соответствующие стандарту IEC 60794-4), используют изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE), которая сохраняет гибкость при перепаде в 110 °C — предотвращая появление микротрещин при сжатии и расширении, что является одной из главных причин потери сигнала в вышках.

Предотвращение проникновения влаги с использованием технологий заполнения сердечника гелем или сухих блокирующих материалов

Влага от влажности и дождя может значительно сократить срок службы питающих кабелей. Сердечники, заполненные гелем, работают, создавая внутри оболочки кабеля подобие водоотталкивающего щита, вытесняя любую воду, которая проникла внутрь. Технология dry block работает иначе: она использует специальные материалы, которые при контакте с влагой впитывают её и увеличиваются примерно в три раза по сравнению с исходным размером. Оба подхода соответствуют требованиям стандарта GR-20-CORE по защите от затопления. Полевые испытания показали, что такие герметизированные системы уменьшают проблемы с коррозией примерно на 90 % лучше, чем обычные кабели без герметизации. Что наиболее важно, это означает, что кабели, установленные вблизи побережья или в жарких влажных районах, остаются работоспособными более двух десятилетий до необходимости замены.

Электрические характеристики и безопасность в условиях плотной застройки вышками

Диэлектрическая целостность и стойкость к tracking-эффектам вблизи высоковольтного оборудования

Диэлектрическая целостность не может быть нарушена, когда речь идет о безопасности питающих кабелей на телекоммуникационных вышках, заполненных различным высоковольтным оборудованием. Кабели должны выдерживать значительные электрические поля без повреждения изоляции, что обычно означает, что их диэлектрическая прочность должна составлять от 20 до, возможно, даже 30 кВ на мм. Проблемы возникают, когда такие кабели расположены рядом с трансформаторами или линиями электропередач, поскольку в этом случае большое значение имеет стойкость к образованию поверхностных токов утечки (tracking resistance). При недостаточной стойкости на поверхности изоляции могут образовываться проводящие углеродные пути при наличии загрязнений или влаги. Именно поэтому большинство производителей выбирают сшитый полиэтилен (XLPE) или полиэтилен высокой плотности (HDPE) в качестве материалов для оболочки — они естественным образом устойчивы к такому типу электрического tracking. Правильный подбор обоих слоев имеет решающее значение в условиях перегруженных оснований вышек, где дуговое замыкание может спровоцировать цепную реакцию отказов во всей системе. Практика показывает, что кабели, в которых отсутствуют эти защитные характеристики, выходят из строя примерно в три раза чаще в зонах, подвергающихся значительным электрическим нагрузкам.

Сертификация, надежность и подтвержденный срок службы кабелей для фидерных башен

Соответствие стандартам IEC 60794-4 и GR-20-CORE

Получение соответствующих отраслевых сертификатов абсолютно необходимо для кабелей линий электропередачи в современных рыночных условиях. Что касается стандартов, то IEC 60794-4 в основном проверяет, насколько хорошо кабель сохраняет оптические характеристики при механических нагрузках. Затем есть GR-20-CORE, который оценивает устойчивость кабеля к различным внешним воздействиям. Сюда входит сопротивление повреждениям от воды при наводнениях, способность выдерживать продолжительное ультрафиолетовое воздействие солнечного света, а также стойкость к растягивающим усилиям около 2500 Ньютонов. Большинство производителей тратят значительное время на тестирование различных аспектов своей продукции перед выпуском. Они проверяют всё — от прочности внешней оболочки до потерь сигнала на расстоянии, а также убеждаются, что кабель можно изгибать без повреждений. Эти испытания помогают обеспечить надёжную работу кабелей в самых разных условиях монтажа по всему миру.

срок службы 25 лет с годовой частотой отказов менее 0,5% (данные поля OFC-2023)

Данные, собранные во время OFC-2023, показывают, что фидерные кабели с надлежащей сертификацией могут служить около 25 лет, при этом отказывая менее чем в половине процента случаев каждый год. Что делает их настолько надёжными? Заполненные гелем сердечники предотвращают проникновение влаги внутрь даже при влажности свыше 95 %. Эти кабели также имеют оболочку из HDPE, сохраняющую гибкость при температурах до минус 40 градусов Цельсия, а также материалы, рассчитанные на наружное применение и устойчивые к повреждениям от озона. Исследователи проанализировали около 12 тысяч установок в различных местах и обнаружили, что вышки как в прибрежных районах, так и в пустынях обеспечивали почти 98 % времени бесперебойной работы. Такая производительность позволяет операторам экономить около семисот сорока тысяч долларов США на расходах по замене оборудования на каждом объекте, согласно отчёту Института Понемона за 2023 год.

Раздел часто задаваемых вопросов

Почему важна механическая прочность для фидерных кабелей?

Механическое армирование имеет важное значение для фидерных кабелей, чтобы выдерживать суровые погодные условия, такие как сильный ветер и обледенение, обеспечивая непрерывность сигнала и предотвращая структурные повреждения.

Как УФ-стойкие материалы продлевают срок службы фидерных кабелей?

УФ-стойкие материалы, такие как полиэтилен высокой плотности с добавлением стабилизированного сажей компонента, предотвращают воздействие окружающей среды на кабели, сохраняя их целостность и гибкость в течение длительного времени.

Какую роль играет диэлектрическая целостность в телекоммуникационных вышках?

Диэлектрическая целостность обеспечивает способность фидерных кабелей работать при высоком напряжении без нарушения изоляции, что крайне важно для безопасности в условиях вышек, насыщенных высоковольтным оборудованием.

Как технологии защиты от влаги увеличивают долговечность кабелей?

Технологии защиты от влаги, такие как сердечники, заполненные гелем или сухим блоком, защищают кабели от повреждений водой, значительно продлевая срок их службы, особенно в условиях повышенной влажности и на побережьях.

Какие сертификаты важны для кабелей линий электропередачи?

Сертификаты, такие как IEC 60794-4 и GR-20-CORE, имеют решающее значение, поскольку они гарантируют соответствие кабелей отраслевым стандартам по механическим, оптическим и экологическим характеристикам.