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

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

1. Capacidad de instalación en línea viva: Los cables ADSS se instalan en el lado de fase de la línea de transmisión, lo que permite la implementación sin cortes de energía.
2. Diseño ligero y compacto: El pequeño diámetro exterior del cable y su bajo peso dan como resultado carga mecánica adicional mínima en postes y torres.
3. Rendimiento de largo alcance: Capaz de abarcar luces de hasta 1200 metros, satisfaciendo los requisitos para cruces de ríos anchos y aplicaciones en valles.
4. Excelente resistencia a la corrosión eléctrica: El cubierta exterior de polietileno (PE) Proporciona superior Seguimiento y resistencia a la corrosión bajo condiciones de campo eléctrico elevado.
5. Estructura totalmente dieléctrica: El diseño no metálico asegura inmunidad completa a las sobretensiones inducidas por rayos y la interferencia electromagnética.
6. Alta fiabilidad mecánica y medioambiental: Reforzado con hilo de aramida (Kevlar®), ofreciendo Excelente resistencia a la tracción, estabilidad de temperatura y resistencia al viento y al hielo., adecuado para regiones climáticas severas.
7. Larga vida útil: Diseñado para un Vida útil operativa típica superior a 30 años en condiciones ambientales estándar.

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II. Medidas preventivas para defectos comunes del cable ADSS

1. Daños en la vaina exterior

Fenómeno:
En terrenos montañosos o accidentados, los cables ADSS pueden frotarse contra rocas, ramas de árboles u objetos afilados, lo que lleva a abrasión, arañazos o deformación de la funda exteriorUna funda áspera o dañada es propensa a seguimiento, descarga eléctrica o corrosión en entornos polvorientos o de alta salinidad, lo que acelera el envejecimiento y la degradación del cable.

Medidas preventivas:

• Llevar a cabo inspección minuciosa de tambores de cables y accesorios antes de su transporte y tendido.
• Asegurar supervisión adecuada durante la instalación (al menos un inspector calificado en el lugar).
• Evite arrastrar el cable en el suelo o a través de la vegetación; uso 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 de alta pérdida localizados Por lo general son causadas por tensión desigual o estrés localizado durante la instalación. Velocidad de tracción no uniforme, diámetro de polea inadecuado o flexión más allá del radio de curvatura mínimo puede conducir a pérdidas por microcurvatura o macrocurvatura.
De vez en cuando, el elemento de resistencia central de FRP (plástico reforzado con fibra) Puede fracturarse debido a carga de tracción excesivaEsto da como resultado deformación estructural de los tubos sueltos y puede conducir a falla de fibra óptica.

Medidas preventivas:

• Mantener tensión de tracción constante y uniforme durante todo el proceso de encordado utilizando equipo de control de tensión.
• Asegurar desenrollado suave del cable del tambor para evitar tensiones de torsión.
• Verificar que Los diámetros de las poleas cumplen con las recomendaciones del fabricante para minimizar la tensión de flexión.
• Conducta Pruebas OTDR Después de la instalación, confirme que no hay puntos de pérdida anormales.

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3. Falla de tracción cerca de las abrazaderas de extremo muerto

Fenómeno:
Rotura por tracción en o cerca del hardware del extremo muerto (mordazas preformadas de extremo muerto) es una de las fallas mecánicas más comunes. Suele ocurrir a 1 metro de la terminación de la abrazadera o ocasionalmente detrás de la estructura de soporte.
Instalación incorrecta, como por ejemplo envoltura incorrecta de la varilla preformada, longitud de agarre insuficiente o ángulo de tracción pequeño—puede causar concentración de estrés localizada, lo que lleva a rotura de fibra o FRP.

Medidas preventivas:

• Asegurar alineación correcta entre el dirección de tracción del cable y Orientación de la abrazadera de tensión.
• Sigue el procedimientos de instalación recomendados por el fabricante y secuencia de paso de preforma.
• Evite tirar de una tensión excesiva; utilice dinamómetros para monitorear la carga en tiempo real.
• Inspeccionar el Herrajes de callejón sin salida y varillas de blindaje por 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 fuerte campo electromagnético, fuerzas electromotrices inducidas (FEM) se generan a lo largo del cable. La magnitud de este voltaje inducido varía significativamente a lo largo del tramo; tiende a Aumentan bruscamente cerca de la terminación de las varillas preformadas. y Disminuir progresivamente alejándose de la estructura de la torre.
Como resultado, suele producirse corrosión eléctrica grave. en ambos extremos del tramo, en lugar de en la sección de medio tramo. Bajo la influencia de 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 funda, lo que generalmente no afecta el rendimiento óptico o mecánico normal del cable.

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2. Arco de 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 accesorios de puesta a tierra conectado a la torre. El calor generado por estas corrientes de fuga provoca evaporación de humedad local, formando pequeñas bandas secas en la superficie de la vaina que interrumpen el camino de la corriente.
Cuando el voltaje a través de una banda seca alcanza un nivel crítico, se produce descarga, formando una arco de banda seca. El calor generado por el arco provoca degradación térmica de la vaina de polímero reticulado, lo que lleva a carbonización, seguimiento y formación de poros — un proceso conocido como erosión eléctrica de la vaina (o seguimiento eléctrico)Con el tiempo, esto puede resultar en Perforación de la funda y eventual rotura del cable.
Factores ambientales como polvo, lluvia, nieve y contaminantes transportados por el aire También puede conducir a la formación de una capa de contaminación semiconductora que contiene sales solubles. Bajo voltaje inducido, esta capa promueve corrientes de fuga superficiales, agravando el proceso de corrosión eléctrica.

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3. Descarga de Corona

El uso de amortiguadores Stockbridge (amortiguadores de vibraciones) mitigan eficazmente vibración eólica de cables ADSS y normalmente se instala fuera de las varillas de armadura 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, Resultando en descarga de corona que acelera la erosión eléctrica de la vaina.
Los campos eléctricos no uniformes aumentan la probabilidad de descarga de corona. A medida que aumenta la gravedad de la descarga, Puede producirse un arco eléctrico, produciendo localizada marcas de carbonización o quema en la vaina. Esto no solo debilita la integridad mecánica del cable pero eventualmente puede causar Rotura de fibra o fallo completo del cable.

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IV. Medidas para mitigar la corrosión eléctrica en cables ADSS

1. Selección adecuada de cables y accesorios

Uso de cubiertas exteriores anti-rastreo (AT) Se ha adoptado ampliamente en aplicaciones prácticas. Estas fundas están hechas de materiales de base polimérica no polar con rellenos inorgánicos que efectivamente aislar partículas de negro de carbón, minimizando las corrientes de fuga y evitando el seguimiento de la superficie.
Similarmente, polietileno resistente al seguimiento (TR-PE) Los materiales de la funda demuestran estabilidad térmica mejorada y resistencia al arco eléctrico de banda seca. Aumentar la contenido de relleno inorgánico de aproximadamente 50% Puede mejorar aún más la resistencia al seguimiento, aunque el exceso de relleno puede afectar otras propiedades mecánicas o ambientales.
El material de la funda 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 conexión de cables

Adecuado Selección de ubicaciones de suspensión y callejones sin salida es crucial para minimizar la corrosión eléctrica y garantizar la confiabilidad operativa de la red de comunicación eléctrica.
Científico Planificación de rutas y análisis del campo electromagnético Debería realizarse para determinar distribución e intensidad del campo inducido, lo que permite una colocación óptima de los puntos de fijación que minimizan el estrés eléctrico.
Si se observan trazas de descarga principalmente cerca terminaciones de ajuste, Amortiguadores Stockbridge puede usarse en lugar de amortiguadores de vibraciones en espiral, evitando que sus puntas actúen como electrodos de descargaAjustar 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 prevenir la abrasión y la contaminación de la funda, que son precursoras de la corrosión eléctrica.
Integral inspección visual Debe realizarse antes y después de la instalación para detectar la superficie. arañazos, grietas o desgaste severoLos contaminantes y la humedad de la superficie pueden reducir la resistencia del aislamiento, aumentar la corriente de fuga y acelerar el envejecimiento.
Antes de la instalación, realice estudios de sitio identificar obstáculos adyacentes como postes, árboles, edificios o estructuras de cruce, y asegúrese de que Enrutamiento ADSS Está dispuesto para evitar el contacto y daños mecánicos.
Comprueba el calidad e integridad de las fundas y accesorios de protección, y asegúrese de que la funda exhiba Resistencia adecuada al seguimiento y a la intemperie.

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4. Control del espaciamiento de las varillas preformadas y del amortiguador de vibraciones

El espaciamiento entre varillas de blindaje preformadas y amortiguadores de vibraciones debe controlarse adecuadamente: esta es 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 más allá de los límites de diseño. número de amortiguadores de vibraciones Debe seleccionarse de acuerdo con la longitud del tramo:

• 100–250 metros: usar un par de amortiguadores
• 250–500 metros: usar dos pares
• Más de 500 m: aumentar a tres pares según sea necesario
  Los diseños inadecuados a menudo pasan por alto la requisito de espacio mínimo entre el amortiguador de vibraciones y las varillas preformadas, lo que provoca descarga de corona debido a la proximidad. A espacio libre mínimo de aproximadamente 1 metro debe mantenerse.
  Durante la instalación, utilice herramientas especializadas para asegurar la correcta colocación y evitar el contacto accidental. Aplicación de recubrimientos aislantes a base de silicona Puede mejorar aún más la propiedades de aislamiento de la superficie, suprimir descarga disruptiva por contaminación, y reducir descarga de corona ocurrencias.

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5. Instalación de anillos de corona (anillos de clasificación)

El rugosidad y bordes afilados de la varilla preformada y los extremos del amortiguador de vibraciones pueden actuar como puntos de inicio de la corona, alterando la uniformidad del campo eléctrico y acelerando la degradación de la vaina.
Instalación anillos corona (anillos de clasificación) en estos puntos efectivamente reduce la concentración del campo eléctrico, eleva el Voltaje de inicio para descarga de corona, minimizando así la erosión eléctrica.
Durante la instalación, asegúrese de que Los anillos de corona están colocados correctamente en los extremos de varillas preformadas y amortiguadores según especificaciones del fabricante y normas IEC/IEEE pertinentes. Los anillos deben No toque la funda del cable para evitar interferencias con el rendimiento del cable.

V. Operación, inspección y mantenimiento

• Los recursos de fibra óptica ADSS serán gestionado bajo la jurisdicción de la Autoridad Provincial de Comunicaciones de Energía.
• Definir el límites de responsabilidad entre unidades de mantenimiento de líneas eléctricas y unidades de operación de red óptica.
• Notificar a todos los departamentos pertinentes en caso de modificación de ruta, reubicación de la torre o actualización del sistema afectando el cable ADSS.
• Establecer una programa regular de patrullaje e inspección, incluyendo controles para:
• Seguimiento de la vaina o descarga superficial
• Corrosión y degradación ambiental
• Integridad adecuada de los accesorios de suspensión y tensión
• Instalar marcadores de advertencia en puntos de cruce y lugares de peligro potencial.
• Si se detecta algún daño físico o eléctrico, repárelo de inmediato. coordinar con el instituto de diseño, el fabricante y el contratista de instalación analizar las causas fundamentales y formular acciones correctivas.