Bagaimana all-dielektrik swadaya kabel optik (ADSS) mengatasi tantangan stabilitas jangka panjang di lingkungan yang kompleks?

Karena struktur non-logam yang unik dan desain mandiri, All-Dielektrik Sendiri Kabel Optik Aerial (ADSS) banyak digunakan dalam jaringan komunikasi daya, terutama cocok untuk pemasangan di koridor saluran transmisi tegangan tinggi. Namun, lingkungan peletakan udara merupakan tes parah terhadap keandalan jangka panjang kabel optik, termasuk radiasi ultraviolet, perbedaan suhu ekstrem, getaran angin dinamis, beban es dan salju, dan gangguan medan listrik yang kuat. Desain kemampuan adaptasi lingkungan dari ADSS Optical Cable berpusat di sekitar tantangan ini, dan melalui aplikasi komprehensif pemilihan material, optimasi struktural dan strategi perlindungan, ia memastikan operasinya yang stabil di bawah kondisi kerja yang kompleks.

Dalam lingkungan udara, radiasi ultraviolet (UV) adalah salah satu faktor utama yang mengarah pada penuaan selubung kabel optik. Paparan jangka panjang terhadap sinar matahari langsung dapat dengan mudah menyebabkan kerusakan rantai molekuler dalam bahan polietilen biasa (PE), menghasilkan selubung yang rapuh dan retak, yang pada gilirannya mempengaruhi sifat mekanik dan penyegelan kabel optik. Selubung luar kabel optik ADSS biasanya mengadopsi polietilen kepadatan tinggi (HDPE) atau polietilen tahan pelacakan (AT-PE), dan karbon hitam atau penstabil anti-UV lainnya ditambahkan ke material untuk secara efektif menyerap dan menyebarkan sinar ultraviolet dan menunda proses foto-oksidasi. Mekanisme perlindungan ini memungkinkan kabel optik untuk mempertahankan fleksibilitas dan resistensi dampak setelah operasi luar ruang jangka panjang, menghindari peningkatan kehilangan mikrobending serat optik yang disebabkan oleh degradasi selubung.

Selain sinar ultraviolet, perubahan suhu drastis juga menimbulkan tantangan terhadap stabilitas struktural kabel optik. Di daerah dengan perbedaan suhu besar antara siang dan malam atau iklim musiman yang ekstrem, bahan kabel optik akan mengalami ekspansi dan kontraksi termal berulang. Jika dirancang dengan tidak tepat, ini dapat menyebabkan stres residual pada serat optik dan bahkan menyebabkan kerusakan kinerja transmisi. ADSS Kabel Optical Mengatasi masalah ini dengan mengoptimalkan desain panjang berlebih. Struktur memutar lapisan tabung longgar memungkinkan serat optik untuk mempertahankan panjang berlebih sedang dalam selubung, memastikan bahwa serat optik tidak terpengaruh oleh tegangan eksternal dalam kisaran suhu yang luas -40 ℃ hingga 70 ℃. Pada saat yang sama, benang aramid, sebagai elemen tarik, memiliki koefisien ekspansi termal yang sangat rendah, yang memungkinkan kabel optik untuk mempertahankan sifat mekanik yang stabil ketika suhu berfluktuasi, menghindari konsentrasi tegangan yang disebabkan oleh ekspansi material dan kontraksi.

Getaran angin dan beban es dan salju adalah jenis lain dari tegangan mekanik dinamis yang dihadapi oleh kabel optik overhead. Di lingkungan angin yang kencang, kabel optik akan menghasilkan getaran frekuensi tinggi, dan efek jangka panjang dapat menyebabkan kelelahan struktural dan bahkan kerusakan serat. Kabel optik ADSS menggunakan benang aramid kekuatan spesifik tinggi sebagai bala bantuan, dan ketahanan tarik dan kelelahan yang sangat baik dapat secara efektif menahan dampak getaran angin. Karakteristik ringan dari benang aramid juga mengurangi berat keseluruhan kabel optik, mengurangi amplitudo ayunan di bawah gaya angin, dan dengan demikian mengurangi dampak getaran angin pada menara dan badan kabel optik. Di daerah yang ditutupi dengan es dan salju, bahan selubung kabel optik ADSS harus memiliki resistensi tekan yang cukup untuk mencegah deformasi lokal yang disebabkan oleh akumulasi es. Desain strukturalnya biasanya mengadopsi penampang melingkar untuk mengurangi adhesi es dan salju, dan fleksibilitas selubung memastikan bahwa kinerja transmisi serat optik dapat dipertahankan di bawah cakupan es.

Lingkungan medan listrik yang kuat dari koridor saluran transmisi mengedepankan persyaratan kinerja listrik yang unik untuk kabel optik ADSS. Karena kabel optik biasanya dipasang pada menara yang sama dengan konduktor tegangan tinggi, pelepasan lokal dapat terjadi pada permukaannya karena induksi medan listrik. Efek jangka panjang akan menyebabkan korosi listrik dan perforasi selubung, mengancam umur kabel optik. Untuk tujuan ini, selubung luar kabel optik ADSS menggunakan bahan anti-pelacakan yang diformulasikan secara khusus, dan mengurangi kekuatan medan listrik permukaan dengan mengoptimalkan ketebalan dan sifat dielektrik. Selain itu, permukaan selubung dapat diobati dengan hidrofobisitas untuk mengurangi akumulasi kotoran dan kelembaban, menghindari pembentukan saluran konduktif, dan dengan demikian menghambat pelepasan korona dan erosi busur. Desain ini memungkinkan kabel optik ADSS untuk tetap stabil untuk waktu yang lama di lingkungan medan listrik yang kuat 110kV atau bahkan 500kV, dan isolasi yang andal dapat dicapai tanpa mengandalkan lapisan pelindung logam.

Kemampuan beradaptasi lingkungan dari kabel optik ADSS tidak hanya tercermin dalam optimalisasi kinerja tunggal, tetapi juga dalam keseimbangan sistematis dari keseluruhan desain. Misalnya, resistensi UV dari selubung perlu dipertimbangkan bersamaan dengan sifat anti-pelacakan untuk menghindari aditif yang mempengaruhi stabilitas listrik material; Kekuatan tarik benang aramid perlu sesuai dengan kinerja lentur kabel optik untuk memastikan bahwa tidak mudah untuk pecah di bawah kondisi angin yang kuat, dan konstruksi dan peletakan tidak terpengaruh oleh kekakuan yang berlebihan. Konsep desain optimasi kolaboratif multi-faktor ini memungkinkan kabel optik ADSS untuk mencapai operasi bebas perawatan jangka panjang di lingkungan yang kompleks dan menjadi infrastruktur utama untuk jaringan komunikasi daya.

Di masa depan, karena persyaratan sistem daya untuk keandalan komunikasi terus meningkat, desain kemampuan beradaptasi lingkungan dari kabel optik ADSS akan terus berkembang. Pengenalan bahan komposit baru dan teknologi pemantauan cerdas dapat memberikan solusi yang lebih baik untuk stabilitas jangka panjang kabel optik di iklim ekstrem dan lingkungan elektromagnetik yang kuat. Namun, tidak peduli bagaimana ia berkembang, logika desain intinya tidak akan berubah: yaitu, berdasarkan arsitektur semua media, melalui integrasi mendalam dari ilmu material dan mekanika struktural, kabel optik selalu mempertahankan kinerja mekanik dan transmisi yang sangat baik di lingkungan yang kompleks.