Причины неисправностей кабеля ADSS: провисание, натяжение, проблемы с оболочкой и монтажом

Кабель ADSS применяется для воздушных оптоволоконных трасс, где кабель должен удерживаться самостоятельно, без использования несущей проволоки. Он широко используется в линиях телекоммуникационного доступа, на трассах, проходящих по опорам линий электропередачи, в сельских сетях связи, для подключения кампусов, а также в проектах по прокладке воздушных линий с большим пролетом.

Большинство отказов кабелей ADSS обусловлено не только количеством волокон. Проблемы обычно возникают из-за несоответствия длины пролета, неправильного монтажного натяжения, неподходящего материала оболочки, некачественных соединительных элементов, неаккуратного обращения или недостаточно тщательных приемочных испытаний. Кабель может пройти первое оптическое испытание, но после нескольких месяцев воздействия ветровой нагрузки, перепадов температуры, ультрафиолетового излучения и механических нагрузок могут проявиться такие неисправности, как чрезмерный провис, растрескивание оболочки, износ зажимов или повышенное затухание.

При реализации проектов по прокладке воздушных оптоволоконных линий конструкция кабеля должна соответствовать фактическому маршруту. Длина пролета, расстояние между опорами, ветровая нагрузка, тип оболочки, растяжимые характеристики, соединительные элементы и способ монтажа имеют большее значение, чем просто название модели или цена за единицу.

1. Проблемы с провисанием, вызванные неправильным выбором пролета

Провисание — одна из наиболее заметных проблем, связанных с кабелями ADSS. Некоторое провисание является нормальным явлением, однако чрезмерное провисание уменьшает дорожный просвет, увеличивает нагрузку на точки крепления к опорам и может создавать угрозу безопасности на пересечениях с дорогами, сельских трассах или в коридорах линий электропередачи.

Эта проблема часто возникает, когда кабель выбирается исключительно по количеству волокон. Название “48-жильный кабель ADSS” не указывает, составляет ли длина участка трассы 100 м, 200 м, 450 м или 600 м. Длина участка влияет на диаметр кабеля, его вес, количество арамидной нити, предел прочности на разрыв и натяжение при прокладке.

Не следует использовать кабель ADSS с малым пролетом для трассы с большим пролетом только потому, что количество волокон в них одинаковое. Перед утверждением структуры кабеля необходимо проверить как средний, так и максимальный пролет. SOCTFiber’s Сравнение пролетов кабелей ADSS объясняет, почему длина пролета является одной из первых деталей, которые необходимо уточнить при проектировании воздушных трасс.

К числу распространенных причин чрезмерного провисания относятся:

• значение пролета меньше фактического расстояния между опорами;
• вес кабеля не соответствует проекту трассы;
• неправильный расчет провиса и натяжения;
• длинные участки, на которых отсутствует опора;
• не учитываются ветровая или ледовая нагрузки;
• неправильное усилие натяжения при монтаже;
• Перед монтажом не была проверена высота опоры или зазор.

2. Проблемы с натяжением при монтаже

Кабель ADSS может выйти из строя, если он проложен слишком туго или слишком свободно. Если кабель проложен слишком свободно, его провисание может превысить допустимый диапазон. Если же он натянут слишком туго, это может привести к растяжению волокон, напряжению в оболочке, избыточному давлению в зажимах или долговременной усталости материала.

Кабель ADSS использует внутренние армирующие элементы, как правило, арамидную нить и элементы из стеклопластика, для восприятия механической нагрузки. Во время прокладки тяговое усилие должно оставаться в пределах расчетного предела прочности кабеля на разрыв. Если фактическая нагрузка превышает допустимое значение, напряжение может переноситься на свободную трубку или оптические волокна, что приведет к увеличению затухания или нестабильности передачи сигнала.

При проектировании линий с большим пролетом инженеры часто проверяют значения MAT, RTS и EDS. Эти показатели помогают определить, выдержит ли кабель монтажную нагрузку, номинальную прочность на разрыв и долгосрочное рабочее натяжение. Их не следует игнорировать при проектировании линий с пролетом 200 м, 450 м, 600 м или других линий с большим пролетом.

К распространенным ошибкам при выполнении упражнений на растяжку относятся:

• натягивание без проверки максимального монтажного натяжения;
• использование неподходящего тягового оборудования;
• не принимая во внимание таблицу провисания и натяжения;
• тянуя непосредственно за внешнюю оболочку;
• установка при сильном ветре без возможности контролировать процесс;
• неучёт изменения температуры после монтажа.

Кабель с неправильным натяжением на первый взгляд может выглядеть нормально. Проблемы часто проявляются позже в виде увеличения оптических потерь, деформации оболочки, проскальзывания кабеля или повреждений вблизи соединительных элементов.

3. Растрескивание, старение и истирание оболочки

Внешняя оболочка является первым защитным слоем кабеля ADSS. Она подвергается воздействию солнечных лучей, дождя, влажности, ветра, перепадов температуры, а также постоянному контакту с зажимами и крепежными элементами опор.

Повреждение оболочки может проявляться в виде трещин, побеления, затвердевания, отслоения или следов истирания. После повреждения оболочки влага и механические нагрузки могут легче повлиять на структуру кабеля. В условиях высокой влажности или интенсивного ультрафиолетового излучения слабый материал оболочки может сократить срок службы кабеля даже при сохранности оптических волокон.

К числу распространенных проблем с куртками относятся:

• материал низкого качества из полиэтилена (PE), среднеплотного полиэтилена (MDPE) или высокоплотного полиэтилена (HDPE);
• низкая устойчивость к ультрафиолетовому излучению;
• низкая стойкость к гидролизу во влажных условиях;
• истирание при тяге;
• повреждение от давления зажима;
• неподходящая оболочка вблизи линий электропередачи;
• неправильный выбор куртки для маршрутов вдоль побережья, в тропиках или в условиях высоких температур.

При прокладке линий ADSS вблизи линий электропередачи при выборе оболочки следует также учитывать воздействие электрического поля. В некоторых случаях требуется оболочка, устойчивая к образованию следов. При прокладке линий в условиях высокой влажности, в тропических или прибрежных районах перед началом производства необходимо проверить влагостойкость и характеристики старения оболочки.

4. Неподходящие фитинги и крепеж

Рабочие характеристики кабеля ADSS зависят как от самого кабеля, так и от системы крепления. На безопасность кабеля влияют подвесные зажимы, натяжные зажимы, концевые фитинги, кронштейны для опор, спиральные виброгасители и защитные стержни.

Если фитинги не соответствуют диаметру кабеля, длине пролета, растягивающей нагрузке, углу наклона линии или конструкции опоры, это может привести к возникновению локальных напряжений, повреждению оболочки, соскальзыванию или чрезмерному изгибу. Именно поэтому фитинги следует подбирать с учётом конструкции кабеля, а не рассматривать их как недорогие аксессуары.

Проблемы с посадкой часто возникают в следующих местах:

• точки подвески;
• тупиковые должности;
• угловые столбы;
• пролеты дорожных переходов;
• пролеты с длительной экспозицией;
• зоны с сильной вибрацией от ветра;
• точки перехода между различными условиями маршрута.

Если повреждения оболочки наблюдаются преимущественно вблизи места зажима, причиной этого может быть неправильный выбор фитингов, чрезмерное давление зажима, недостаточный радиус изгиба или неэффективное подавление вибраций. Не следует делать вывод о несоответствии качества кабеля до проверки системы крепежных элементов.

5. Неосторожное обращение до и во время монтажа

Многие проблемы с кабелями ADSS возникают ещё до того, как кабель поступает в эксплуатацию. Даже подходящий кабель может быть повреждён в результате ненадлежащего обращения на объекте.

К распространенным ошибкам при обращении относятся:

• изгиб с радиусом меньше минимального;
• перетаскивание кабеля по неровной поверхности;
• наступив на трос;
• использование поврежденных шкивов или острых роликов;
• тяга в неправильном направлении барабана;
• обеспечивающий скручивание кабеля при размотке;
• неаккуратное разрезание или снятие оболочки;
• не прижимать кабель к острым металлическим краям или бетонным углам.

Кабель ADSS состоит из оптических волокон, свободных трубок, наполнителя, армирующих элементов и слоев оболочки. Эти компоненты должны сохранять стабильность в ходе монтажа. Чрезмерное сгибание, скручивание или перетаскивание могут привести к скрытым повреждениям, которые могут остаться незамеченными при первом визуальном осмотре.

Перед началом протяжки монтажники должны проверить направление вращения барабана, диаметр шкива, маршрут прокладки кабеля, скорость протяжки, временные опоры, крепеж опоры и расположение препятствий.

6. Неподходящая конструкция кабеля для данного маршрута

Одна и та же конструкция кабеля ADSS не подходит для всех проектов по прокладке воздушных линий. Короткий городской подходный участок, сельская телекоммуникационная трасса, коридор электропередачи и переход через большое расстояние могут требовать различных конструкций кабеля.

Кабель с одинаковым количеством волокон может иметь различные конструкции оболочки, схемы расположения несущих элементов, диаметры, массу и номинальные значения пролета. Например, 48-жильный кабель ADSS, предназначенный для короткого участка, может иметь иную конструкцию, чем 48-жильный кабель ADSS, рассчитанный на пролет длиной 600 м.

Конструкцию кабеля следует выбирать с учетом следующих факторов:

• длина пролета;
• количество волокон;
• вес кабеля;
• ветровая нагрузка;
• ледовая нагрузка;
• расстояние между опорами;
• натяжение при монтаже;
• требование к куртке;
• электрическая среда;
• влажность и воздействие ультрафиолета;
• сложности с обслуживанием в будущем.

Для коротких трасс может оказаться достаточным кабель ADSS с одной оболочкой. Для более длинных пролетов, открытых участков или в более суровых условиях может потребоваться кабель ADSS с двойной оболочкой или более прочное армирование. Общие Ассортимент кабелей ADSS их можно оценивать по длине отрезка, количеству волокон, структуре оболочки и условиям прокладки.

7. Не учитываются условия окружающей среды

Кабель ADSS на протяжении многих лет после прокладки находится под воздействием внешних факторов. Местные условия окружающей среды оказывают непосредственное влияние на срок его службы.

Кабель, который хорошо себя зарекомендовал на маршрутах с умеренными городскими условиями, может оказаться неподходящим для прибрежных, горных, пустынных, тропических или ветреных районов. Кабель может подвергаться различным рискам в зависимости от скорости ветра, ледовой нагрузки, интенсивности ультрафиолетового излучения, влажности, перепадов температуры и близости электросетевой инфраструктуры.

К важным условиям относятся:

• средняя и максимальная длина пролета;
• скорость ветра;
• ледовая нагрузка;
• диапазон температур;
• уровень влажности;
• воздействие ультрафиолетового излучения;
• высота опоры;
• напряжение в линии электропередачи поблизости;
• риск повреждения грызунами или птицами;
• участки дорог, рек или железнодорожных переездов.

Если на трассе наблюдаются разнообразные условия, одной конструкции кабеля может оказаться недостаточно для всех участков. На участках с повышенным риском может потребоваться кабель большей прочности, другие фитинги или специальный материал оболочки.

8. Недостаточное тестирование после установки

Некоторые неисправности кабелей ADSS не выявляются на ранней стадии из-за чрезмерной простоты приемочных испытаний. Одного визуального осмотра недостаточно для воздушных трасс прокладки оптоволоконных кабелей.

После установки проектная группа должна проверить:

• Результаты испытаний с использованием OTDR;
• потери на вставку;
• непрерывность волокна;
• провисание кабеля;
• клиренс;
• положение зажима;
• состояние оболочки;
• радиус изгиба в точках полюсов;
• защита от замыкания в месте сращивания;
• стабильность аппаратного обеспечения.

Если после монтажа уровень затухания увеличивается, необходимо выяснить причину до того, как линия начнёт эксплуатироваться в долгосрочном режиме. Проблема может быть связана с чрезмерным натяжением, сильным изгибом, некачественным сращиванием, повреждением оболочки, давлением зажимов или скрытыми повреждениями, полученными при монтаже.

Когда возникают проблемы с кабелем ADSS, место повреждения зачастую дает больше информации, чем название модели. Провисание между опорами, износ оболочки вблизи фитингов, повышенное затухание после протяжки или повреждения в местах изгиба — все это указывает на различные причины. Для обеспечения стабильной работы воздушной оптоволоконной трассы конструкцию кабеля, расчет пролетов, фитинги, натяжение при прокладке и итоговые испытания следует проверять как единую систему, а не как отдельные элементы.