Fenómenos de avería comunes y medidas preventivas de los cables de fibra óptica ADSS

I. Características del cable de fibra óptica totalmente dieléctrico autoportante (ADSS)

1. Capacidad de instalación en línea: Los cables ADSS se instalan en el lado de fase de la línea de transmisión, lo que permite el despliegue sin cortes de electricidad.
2. Diseño ligero y compacto: El pequeño diámetro exterior del cable y su bajo peso se traducen en carga mecánica adicional mínima en postes y torres.
3. Rendimiento a largo plazo: Capaz de vanos de hasta 1200 metros, cumpliendo los requisitos para cruces de ríos anchos y aplicaciones en valles.
4. Excelente resistencia a la corrosión eléctrica: En cubierta exterior de polietileno (PE) proporciona una rastreo y resistencia a la corrosión en condiciones de alto campo eléctrico.
5. Estructura totalmente dieléctrica: En diseño no metálico garantiza inmunidad total a las sobretensiones inducidas por rayos e interferencias electromagnéticas.
6. Alta fiabilidad mecánica y medioambiental: Reforzado con hilo de aramida (Kevlar®), ofreciendo excelente resistencia a la tracción, estabilidad térmica y resistencia al viento y al hielo, adecuado para regiones climáticas extremas.
7. Larga vida útil: Diseñado para vida útil típica superior a 30 años en condiciones ambientales normales.

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II. Medidas preventivas para los defectos comunes de los cables ADSS

1. Daños en la vaina exterior

Fenómeno:
En terrenos accidentados o montañosos, los cables ADSS pueden roces con rocas, ramas de árboles u objetos punzantes, que conduce a abrasión, arañazos o deformación de la vaina exterior. Una funda áspera o dañada es propensa a rastreo, descarga eléctrica o corrosión en entornos polvorientos o de alta salinidad, lo que acelera el envejecimiento y la degradación de los cables.

Medidas preventivas:

• Realice inspección minuciosa de las bobinas de cable y los accesorios antes del transporte y el tendido.
• Asegúrese supervisión adecuada durante la instalación (al menos un inspector cualificado in situ).
• Evitar el arrastre el cable en el suelo o a través de la vegetación; utilice rodillos protectores y poleas guía durante la tracción.

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2. Roturas de fibra y puntos de alta atenuación

Fenómeno:
Rotura de fibras y puntos localizados de altas pérdidas suelen deberse a tensión desigual o tensión localizada durante la instalación. La velocidad de tracción no uniforme, el diámetro inadecuado de la polea o la flexión más allá de la radio mínimo de curvatura puede dar lugar a pérdidas por microflexión o macroflexión.
Ocasionalmente, el elemento central de resistencia FRP (plástico reforzado con fibra) puede fracturarse debido a carga de tracción excesiva. Esto se traduce en deformación estructural de los tubos sueltos y puede conducir a fallo de la fibra óptica.

Medidas preventivas:

• Mantener tensión de tracción constante y uniforme durante todo el proceso de encordado utilizando equipo de control de tensión.
• Asegúrese pago por cable sin problemas del tambor para evitar esfuerzos de torsión.
• Compruebe que los diámetros de las poleas cumplen las recomendaciones del fabricante para minimizar el esfuerzo de flexión.
• Realice Pruebas OTDR después de la instalación para confirmar que no hay puntos de pérdida anormales.

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3. Fallo por tracción cerca de abrazaderas de extremo muerto

Fenómeno:
Rotura por tracción en o cerca de herrajes sin salida (empuñaduras preformadas sin salida) es uno de los fallos mecánicos más comunes. Suele producirse a menos de 1 metro de la terminación de la pinza u ocasionalmente detrás de la estructura de soporte.
Instalación incorrecta, como envoltura incorrecta de la varilla preformada, longitud de agarre insuficiente o ángulo de tracción pequeño-puede causar concentración localizada de tensiones, que conduce a rotura de fibras o FRP.

Medidas preventivas:

• Asegúrese alineación correcta entre el dirección de tracción del cable y orientación de la pinza tensora.
• Sigue el procedimientos de instalación recomendados por el fabricante y preformar secuencia de paso.
• Evite una tensión de tracción excesiva; utilice dinamómetros para controlar la carga en tiempo real.
• Inspeccione el herrajes sin salida y varillas de blindaje de daños antes de la instalación.

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III. Factores que influyen en la corrosión eléctrica de los cables de fibra óptica ADSS

1. Corrosión eléctrica convencional

Cuando un Cable ADSS se instala en las proximidades de un campo electromagnético intenso, fuerzas electromotrices inducidas (CEM) se generan a lo largo del cable. La magnitud de esta tensión inducida varía significativamente a lo largo del tramo - tiende a aumentan bruscamente cerca de la terminación de las varillas preformadas y disminuyen progresivamente alejándose de la estructura de la torre.
Como resultado, suele producirse una corrosión eléctrica grave en ambos extremos del vano, y no en la sección media del vano. Bajo la influencia de los campos eléctricos inducidos, un corriente inducida que van desde 0,1 mA a 10 mA puede fluir a lo largo de la superficie de la cubierta, lo que generalmente no afecta al rendimiento óptico o mecánico normal del cable.

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2. Arco en banda seca

Debido a diferencias de potencial en el campo eléctrico circundante, las corrientes de fuga pueden fluir a través de la superficie de la cubierta exterior del cable ADSS y el accesorios de puesta a tierra unido a la torre. El calor generado por estas corrientes de fuga provoca evaporación local de la humedad, formando pequeñas bandas secas en la superficie de la vaina que interrumpen el paso de la corriente.
Cuando el tensión a través de una banda seca alcanza un nivel crítico, se produce el vertido, formando un arco en banda seca. El calor generado por el arco provoca degradación térmica de la vaina de polímero reticulado, que conduce a carbonización, rastreo y formación de agujeros de alfiler - un proceso conocido como erosión eléctrica de la vaina (o rastreo eléctrico). Con el tiempo, esto puede dar lugar a perforación de la cubierta y eventual rotura del cable.
Factores medioambientales como polvo, lluvia, nieve y contaminantes atmosféricos también puede conducir a la formación de un capa semiconductora de contaminación que contiene sales solubles. Bajo tensión inducida, esta capa promueve corrientes de fuga superficiales, agravando el proceso de corrosión eléctrica.

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3. Descarga Corona

En uso de amortiguadores stockbridge (amortiguadores de vibraciones) mitiga eficazmente vibración eólica de cables ADSS y suele instalarse fuera de las varillas de blindaje preformadas. Sin embargo, en zonas con alta intensidad de campo eléctrico, El extremos de los amortiguadores de vibraciones y varillas preformadas puede actuar como electrodos de descarga, El resultado es descarga de corona que acelera la erosión eléctrica de la vaina.
Los campos eléctricos no uniformes aumentan la probabilidad de descarga corona. A medida que aumenta la gravedad de la descarga, puede producirse un arco eléctrico, produciendo marcas de carbonización o quemado en la vaina. Esto no sólo debilita la integridad mecánica del cable, pero puede acabar causando rotura de fibras o fallo completo del cable.

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IV. Contramedidas para mitigar la corrosión eléctrica en los cables ADSS

1. Selección adecuada de cables y accesorios

Uso de vainas exteriores antihuellas (AT) ha sido ampliamente adoptado en aplicaciones prácticas. Estas vainas están hechas de materiales de base polimérica no polares con rellenos inorgánicos que efectivamente aislar las partículas de negro de humo, minimizando las corrientes de fuga y evitando el rastreo de la superficie.
Del mismo modo, polietileno resistente a la tracción (TR-PE) los materiales de revestimiento demuestran mayor estabilidad térmica y resistencia al arco eléctrico de banda seca. Aumentar el contenido de relleno inorgánico a aproximadamente 50% puede mejorar aún más la resistencia al rastreo, aunque un exceso de relleno puede afectar a otras propiedades mecánicas o medioambientales.
El material de revestimiento seleccionado debe proporcionar alta rigidez dieléctrica, Resistencia a los rayos UV, y durabilidad mecánica sin comprometer la flexibilidad del cable ni el rendimiento a largo plazo.

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2. Optimización de los puntos de fijación de los cables

Adecuado selección de los puntos de suspensión y de los puntos muertos es crucial para minimizar la corrosión eléctrica y garantizar la fiabilidad operativa de la red de comunicación de energía.
Científico planificación de rutas y análisis de campos electromagnéticos para determinar distribución e intensidad del campo inducido, lo que permite una colocación óptima de los puntos de fijación que minimiza la tensión eléctrica.
Si se observan rastros de descarga principalmente cerca de terminaciones de montaje, Compuertas Stockbridge en lugar de amortiguadores de vibraciones en espiral, impidiendo que sus puntas actúen como electrodos de descarga. Ajustar la configuración del accesorio ayuda a reducir la generación de corona y mejorar la uniformidad del campo.

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3. Protección de la superficie del cable

Fortalecimiento medidas de protección de superficies durante la construcción ayuda a evitar la abrasión de la vaina y la contaminación, que son precursores de la corrosión eléctrica.
Completo inspección visual debe realizarse antes y después de la instalación para detectar arañazos, grietas o desgaste grave. Los contaminantes y la humedad superficial pueden reducir la resistencia del aislamiento, aumentar la corriente de fuga y acelerar el envejecimiento.
Antes de la instalación, realice encuestas sobre el terreno identificar obstáculos adyacentes como postes, árboles, edificios o estructuras de cruce, y asegurarse de que el Enrutamiento ADSS está dispuesta para evitar el contacto y los daños mecánicos.
Compruebe el calidad e integridad de los manguitos y accesorios de protección, y asegúrese de que la funda presenta resistencia adecuada a la tracción y a la intemperie.

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4. Control de la separación entre la varilla preformada y el amortiguador de vibraciones

En separación entre varillas de armadura preformadas y amortiguadores de vibraciones debe controlarse adecuadamente: se trata de una medida fundamental para evitar la corrosión corona y eléctrica.
Las longitudes de tramo excesivas y las condiciones de viento fuerte pueden inducir vibraciones en los cables que superen los límites de diseño. El sitio número de amortiguadores de vibraciones debe seleccionarse en función del longitud del tramo:

• 100-250 m: utilice un par de amortiguadores
• 250-500 m: utilice dos pares
• Más de 500 m: aumentar a tres pares según sea necesario
  Los diseños inadecuados suelen pasar por alto la requisito de separación mínima entre el amortiguador de vibraciones y las varillas preformadas, lo que conduce a descarga de corona por proximidad. A distancia mínima de aproximadamente 1 metro debe mantenerse.
  Durante la instalación, utilice herramientas especializadas para garantizar una colocación correcta y evitar contactos accidentales. Aplicación de revestimientos aislantes a base de silicona puede mejorar aún más la propiedades aislantes de la superficie, suprimir llamarada de contaminación, y reducir descarga de corona ocurrencias.

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5. Instalación de anillos corona (anillos de graduación)

En asperezas y bordes afilados de la varilla preformada y los extremos del amortiguador de vibraciones pueden actuar como puntos de iniciación de la corona, alterando la uniformidad del campo eléctrico y acelerando la degradación de la vaina.
Instalación de anillos corona (anillos de clasificación) en estos puntos de forma eficaz reduce la concentración del campo eléctrico, eleva el tensión de inicio de la descarga de corona, y minimiza así la erosión eléctrica.
Durante la instalación, asegúrese de que los anillos corona están colocados correctamente en los extremos de las varillas preformadas y los amortiguadores según especificaciones del fabricante y normas IEC/IEEE pertinentes. Los anillos deben no entre en contacto con la cubierta del cable para evitar interferencias en el funcionamiento del cable.

V. Funcionamiento, inspección y mantenimiento

• Los recursos de fibra óptica del ADSS serán gestionadas bajo la jurisdicción de la Autoridad Provincial de Comunicaciones Eléctricas.
• Definir el límites de responsabilidad entre unidades de mantenimiento de líneas eléctricas y unidades de explotación de redes ópticas.
• Notificar a todos los departamentos pertinentes en caso de modificación de la ruta, traslado de la torre o mejora del sistema que afectan al cable ADSS.
• Establecer un programa regular de patrullas e inspecciones, incluyendo cheques para:
• Rastreo de la vaina o descarga superficial
• Corrosión y degradación medioambiental
• Integridad adecuada de los accesorios de suspensión y tensión
• Instale indicadores de advertencia en los puntos de cruce y en los lugares de peligro potencial.
• Si se detecta algún daño físico o eléctrico, inmediatamente coordinarse con el instituto de diseño, el fabricante y el contratista de la instalación analizar las causas profundas y formular medidas correctoras.