ظواهر الأعطال الشائعة والتدابير الوقائية لكابلات الألياف الضوئية ADSS

I. خصائص كابل الألياف الضوئية ADSS (العازل بالكامل والداعم ذاتيًا)

1. إمكانية التثبيت المباشر: يتم تثبيت كابلات ADSS على جانب الطور لخط النقل، مما يسمح بالنشر بدون انقطاع التيار الكهربائي.
2. تصميم خفيف الوزن وصغير الحجم: يؤدي القطر الخارجي الصغير للكابل ووزنه المنخفض إلى الحد الأدنى من الحمل الميكانيكي الإضافي على الأعمدة والأبراج.
3. الأداء على المدى الطويل: قادرة على امتدادات تصل إلى 1200 متر، تلبية متطلبات عبور الأنهار الواسعة وتطبيقات الوديان.
4. مقاومة ممتازة للتآكل الكهربائي: ال الغلاف الخارجي المصنوع من البولي إيثيلين (PE) يوفر متفوقة التتبع ومقاومة التآكل في ظل ظروف المجال الكهربائي العالي.
5. هيكل عازل بالكامل: ال تصميم غير معدني يضمن مناعة كاملة ضد الطفرات الناجمة عن الصواعق والتداخل الكهرومغناطيسي.
6. موثوقية ميكانيكية وبيئية عالية: معززة بـ خيوط الأراميد (كيفلر®)، عرض قوة شد ممتازة، وثبات في درجة الحرارة، ومقاومة للرياح والجليد، مناسبة ل المناطق المناخية القاسية.
7. عمر خدمة طويل: تم تصميمه لـ عمر تشغيلي نموذجي يتجاوز 30 عامًا في ظل الظروف البيئية القياسية.

---

II. التدابير الوقائية لعيوب كابلات ADSS الشائعة

1. تلف الغلاف الخارجي

ظاهرة:
في التضاريس الجبلية أو الوعرة، قد تكون كابلات ADSS الاحتكاك بالصخور أو أغصان الأشجار أو الأشياء الحادة، مما يؤدي إلى تآكل الغلاف الخارجي أو الخدوش أو التشوه. الغلاف الخشن أو التالف يكون عرضة لـ التتبع أو التفريغ الكهربائي أو التآكل في البيئات المتربة أو ذات الملوحة العالية، مما يؤدي إلى تسريع شيخوخة الكابلات وتدهورها.

الإجراءات الوقائية:

• يؤدي التفتيش الشامل من براميل الكابلات والتجهيزات قبل النقل والتوصيل.
• يضمن الإشراف الكافي أثناء التثبيت (على الأقل مفتش مؤهل واحد في الموقع).
• تجنب السحب الكابل على الأرض أو من خلال النباتات؛ استخدم بكرات الحماية وبكرات التوجيه أثناء السحب.

---

2. انقطاعات الألياف ونقاط التوهين العالية

ظاهرة:
كسر الألياف ونقاط الخسارة العالية الموضعية تحدث عادة بسبب توتر غير متساوٍ أو إجهاد موضعي أثناء التركيب. سرعة سحب غير منتظمة، أو قطر بكرة غير مناسب، أو انحناء يتجاوز الحد المسموح به. الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء قد يؤدي إلى خسائر الانحناء الدقيق أو الانحناء الكبير.
في بعض الأحيان، عضو القوة المركزي المصنوع من البلاستيك المقوى بالألياف (FRP) قد يحدث كسر بسبب حمل الشد المفرط. وهذا يؤدي إلى التشوه الهيكلي للأنابيب السائبة وقد يؤدي إلى فشل الألياف البصرية.

الإجراءات الوقائية:

• يحافظ على شد سحب ثابت وموحد طوال عملية التوتير باستخدام معدات التحكم في التوتر.
• يضمن سداد الكابل السلس من الأسطوانة لمنع الإجهاد الالتوائي.
• تأكد من ذلك أقطار البكرة تتوافق مع توصيات الشركة المصنعة للتقليل من إجهاد الانحناء.
• سلوك اختبار OTDR بعد التثبيت للتأكد من عدم وجود نقاط خسارة غير طبيعية.

---

3. فشل الشد بالقرب من المشابك المسدودة

ظاهرة:
كسر الشد عند أو بالقرب من الأجهزة المسدودة (مقابض النهاية المسدودة المُشكَّلة مسبقًا) هي أحد أكثر الأعطال الميكانيكية شيوعًا. تحدث عادةً في حدود متر واحد من نهاية المشبك أو أحيانًا خلف الهيكل الداعم.
التثبيت غير السليم - مثل لف قضيب مسبق الصنع بشكل غير صحيح، أو طول قبضة غير كافٍ، أو زاوية سحب صغيرة—يمكن أن يسبب تركيز الإجهاد الموضعي، مما يؤدي إلى تمزق الألياف أو البلاستيك المقوى بألياف الزجاج.

الإجراءات الوقائية:

• يضمن المحاذاة الصحيحة بين اتجاه سحب الكابل و اتجاه مشبك الشد.
• اتبع إجراءات التثبيت الموصى بها من قبل الشركة المصنعة و تسلسل الملعب المسبق.
• تجنب شد الشد المفرط؛ استخدم مقاييس القوة لمراقبة الحمل في الوقت الحقيقي.
• فحص قضبان الأجهزة والدروع المسدودة للضرر قبل التثبيت.

---

ثالثًا. العوامل المؤثرة على التآكل الكهربائي لكابلات الألياف الضوئية ADSS

1. التآكل الكهربائي التقليدي

عندما كابل ADSS يتم تثبيته بالقرب من مجال كهرومغناطيسي قوي, القوى الدافعة الكهربائية المستحثة (EMF) يتم توليدها على طول الكابل. يختلف حجم هذا الجهد المُستحث بشكل كبير على طول الامتداد - فهو يميل إلى زيادة حادة بالقرب من نهاية القضبان المشكلة مسبقًا و تتناقص تدريجيًا بعيدًا عن هيكل البرج.
ونتيجة لذلك، يحدث عادة تآكل كهربائي شديد في كلا طرفي الامتداد، وليس في منتصف المقطع. تحت تأثير المجالات الكهربائية المستحثة، التيار المستحث تتراوح من 0.1 مللي أمبير إلى 10 مللي أمبير قد يتدفق على طول سطح الغلاف، وهو ما لا يؤثر بشكل عام على الأداء البصري أو الميكانيكي الطبيعي للكابل.

---

2. القوس الكهربائي ذو النطاق الجاف

بسبب فروق الجهد في المجال الكهربائي المحيطقد تتدفق تيارات التسرب عبر سطح الغلاف الخارجي لكابل ADSS و تجهيزات التأريض مُلحقة بالبرج. الحرارة الناتجة عن تيارات التسرب هذه تسبب تبخر الرطوبة المحلية، تشكيل عصابات جافة صغيرة على سطح الغمد الذي يقاطع المسار الحالي.
عندما الجهد عبر نطاق جاف يصل إلى مستوى حرج، يحدث التفريغ، تشكل قوس النطاق الجاف. الحرارة المتولدة عن القوس تسبب التحلل الحراري لغلاف البوليمر المترابط، مما يؤدي إلى الكربنة والتتبع وتكوين الثقوب الدبوسية - عملية تُعرف باسم تآكل الغمد الكهربائي (أو التتبع الكهربائي). مع مرور الوقت، يمكن أن يؤدي هذا إلى ثقب الغلاف وكسر الكابل في النهاية.
العوامل البيئية مثل الغبار والمطر والثلوج والمواد الملوثة المحمولة جوًا وقد يؤدي أيضًا إلى تكوين طبقة التلوث شبه الموصلية تحتوي على أملاح قابلة للذوبان. تحت تأثير الجهد المستحث، تعمل هذه الطبقة على تيارات التسرب السطحيةمما يؤدي إلى تفاقم عملية التآكل الكهربائي.

---

3. إفرازات كورونا

ال استخدام مخمدات ستوكبريدج (مخمدات الاهتزاز) تخفف بشكل فعال الاهتزازات الهوائية من كابلات ADSS ويتم تثبيتها عادة خارج قضبان الدروع المشكلة مسبقًا. ومع ذلك، في المناطق ذات قوة المجال الكهربائي العالية، ال نهايات مخمدات الاهتزاز والقضبان المشكلة مسبقًا يمكن أن تعمل كـ أقطاب التفريغ، مما أدى إلى تفريغ كورونا الذي يعمل على تسريع تآكل الغلاف الكهربائي.
تزيد المجالات الكهربائية غير المنتظمة من احتمالية تفريغ الهالة. ومع تزايد شدة التفريغ، قد يحدث قوس كهربائي، إنتاج موضعي علامات الكربنة أو الحرق على الغمد. هذا لا يضعف فقط السلامة الميكانيكية من الكابل ولكن قد يؤدي في النهاية إلى حدوث انقطاع الألياف أو فشل الكابل بالكامل.

---

رابعًا. إجراءات للحد من التآكل الكهربائي في كابلات ADSS

1. الاختيار الصحيح للكابلات والتجهيزات

استخدام أغلفة خارجية مضادة للتتبع (AT) تم اعتمادها على نطاق واسع في التطبيقات العملية. هذه الأغلفة مصنوعة من المواد ذات القاعدة البوليمرية غير القطبية مع الحشوات غير العضوية هذا بشكل فعال عزل جزيئات الكربون الأسود، تقليل تيارات التسرب ومنع تتبع السطح.
بصورة مماثلة، البولي إيثيلين المقاوم للتتبع (TR-PE) تظهر مواد الغمد تعزيز الاستقرار الحراري و مقاومة القوس الكهربائي الجاف. زيادة محتوى الحشو غير العضوي يصل إلى حوالي 50% يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحسين مقاومة التتبع بشكل أكبر، على الرغم من أن الحشو الزائد قد يؤثر على خصائص ميكانيكية أو بيئية أخرى.
يجب أن توفر مادة الغمد المختارة قوة عازلة عالية, مقاومة الأشعة فوق البنفسجية، و المتانة الميكانيكية دون المساس بمرونة الكابل أو الأداء على المدى الطويل.

---

2. تحسين نقاط ربط الكابلات

سليم اختيار مواقع التعليق والطريق المسدود يعد أمرًا بالغ الأهمية لتقليل التآكل الكهربائي وضمان الموثوقية التشغيلية شبكة الاتصالات الكهربائية.
علمي تخطيط المسار وتحليل المجال الكهرومغناطيسي ينبغي إجراء ذلك لتحديد توزيع المجال المستحث وشدته، مما يسمح بوضع مثالي لنقاط التثبيت التي تقلل من الضغط الكهربائي.
إذا تم ملاحظة آثار التفريغ في المقام الأول بالقرب من تركيبات التشطيب, مخمدات ستوكبريدج يمكن استخدامها بدلا من مخمدات الاهتزاز الحلزونية، ومنع نصائحهم من التصرف كـ أقطاب التفريغ. يساعد ضبط تكوين المرفق على تقليل توليد كورونا و تحسين توحيد المجال.

---

3. حماية سطح الكابل

تعزيز تدابير حماية السطح أثناء البناء يساعد على منع تآكل الغلاف وتلوثه، وهي العوامل التي تؤدي إلى التآكل الكهربائي.
شامل الفحص البصري يجب أن يتم ذلك قبل وبعد التثبيت للكشف عن السطح الخدوش أو الشقوق أو التآكل الشديديمكن أن تؤدي الملوثات والرطوبة السطحية إلى تقليل مقاومة العزل وزيادة تيار التسرب وتسريع الشيخوخة.
قبل التثبيت، قم بإجراء مسوحات الموقع لتحديد هويته العوائق المجاورة مثل الأعمدة أو الأشجار أو المباني أو الهياكل المتقاطعة، والتأكد من أن توجيه ADSS تم تصميمها لتجنب التلامس والأضرار الميكانيكية.
التحقق من جودة وسلامة الأكمام والتجهيزات الواقية، وتأكد من أن الغلاف يظهر مقاومة كافية للتتبع والعوامل الجوية.

---

4. التحكم في المسافة بين القضبان المُشكَّلة ومخمد الاهتزاز

ال المسافة بين قضبان الدروع المصبوبة مسبقًا ومخمدات الاهتزاز يجب التحكم فيها بشكل صحيح - وهذا إجراء بالغ الأهمية لمنع التآكل التاجي والكهربائي.
يمكن أن تؤدي أطوال الامتداد المفرطة وظروف الرياح الشديدة إلى اهتزاز الكابل بما يتجاوز حدود التصميم. عدد مخمدات الاهتزاز ينبغي أن يتم اختيارها وفقا ل طول الامتداد:

• 100–250 م: يستخدم زوج واحد من المخمدات
• 250–500 متر: يستخدم زوجين
• أكثر من 500 متر: زيادة إلى ثلاثة أزواج حسب الحاجة
  غالبًا ما تتجاهل التصميمات غير المناسبة الحد الأدنى لمتطلبات التباعد بين مخمد الاهتزاز والقضبان المشكلة مسبقًا، مما يؤدي إلى تفريغات كورونا بسبب القرب. أ الحد الأدنى للخلوص هو حوالي متر واحد ينبغي الحفاظ عليها.
  أثناء التثبيت، استخدم أدوات متخصصة لضمان الوضع الصحيح وتجنب التلامس العرضي. تطبيق الطلاءات العازلة القائمة على السيليكون يمكن أن يعزز بشكل أكبر خصائص عزل السطح، قمع وميض التلوث، وتقليل تفريغ كورونا الحوادث.

---

5. تركيب حلقات كورونا (حلقات التصنيف)

ال خشونة وحواف حادة يمكن أن تعمل أطراف قضيب التخميد ومثبط الاهتزاز كـ نقاط بدء كورونا، مما يؤدي إلى تعطيل توحيد المجال الكهربائي وتسريع تدهور الغمد.
التثبيت حلقات التاج (حلقات التصنيف) في هذه النقاط بشكل فعال يقلل تركيز المجال الكهربائي، يرفع جهد البدء لتفريغ الهالةوبالتالي يقلل من التآكل الكهربائي.
أثناء التثبيت، تأكد من أن تم وضع حلقات الإكليل بشكل صحيح في نهايات القضبان والمخمدات المشكلة مسبقًا وفقًا لـ مواصفات الشركة المصنعة والمعايير IEC/IEEE ذات الصلة. يجب أن تكون الحلقات لا تلامس غلاف الكابل لمنع التداخل مع أداء الكابل.

الخامس. التشغيل والتفتيش والصيانة

• يجب أن تكون موارد الألياف البصرية ADSS تُدار تحت سلطة هيئة الاتصالات الكهربائية الإقليمية.
• تعريف حدود المسؤولية بين وحدات صيانة خطوط الطاقة و وحدات تشغيل الشبكة البصرية.
• إخطار جميع الإدارات المعنية في حالة تعديل المسار، أو نقل البرج، أو ترقية النظام التأثير على كابل ADSS.
• إنشاء برنامج الدوريات والتفتيش المنتظم، بما في ذلك عمليات التحقق من:
• تتبع الغمد أو التفريغ السطحي
• التآكل والتدهور البيئي
• سلامة تركيبات التعليق والشد
• ثَبَّتَ علامات التحذير عند نقاط العبور والمواقع المحتملة للخطر.
• إذا تم اكتشاف أي ضرر مادي أو كهربائي، قم على الفور التنسيق مع معهد التصميم والشركة المصنعة ومقاول التثبيت لتحليل الأسباب الجذرية وصياغة الإجراءات التصحيحية.