كابل الألياف البصرية الجوي: أنواع ، البناء ، التطبيقات ودليل الاختيار

كابل الألياف البصرية الجوي هو كابل بصري مصمم خصيصًا للتركيب الخارجي العلوي ، معلق بين أعمدة المرافق ، أبراج النقل ، أو على طول خطوط الطاقة الحالية. على عكس الكابلات الأرضية التي تتطلب حفر الخنادق ، تستفيد الكابلات الهوائية من البنية التحتية المرتفعة الحالية لتقليل وقت النشر والتكاليف مع توفير نقل بيانات موثوق به في البيئات المكشوفة المعرضة للرياح ودرجات الحرارة القصوى والتعرض للأشعة فوق البنفسجية وتحميل الجليد.

تمييز مهم: يعد كبل الألياف الضوئية الجوي فئة واسعة تتضمن أنواعًا متعددة من الكابلات المميزة ، كل منها مُحسَّن لأطوال الامتداد المختلفة والأحمال الميكانيكية والبيئات الكهربائية. الاختيار بين الدعم الذاتي العازل بالكامل (ADSS) ، الشكل 8. تعتمد مجموعات الكابلات المصغرة ADSS (ASU) والكابلات المنسوشة على عوامل مثل القرب من خطوط الطاقة ، وتباعد الأعمدة ، وعدد الألياف ، وقيود الميزانية. ليست كل الكابلات الهوائية مناسبة للتركيب بالقرب من خطوط الطاقة عالية الجهد - وهذا تمييز مهم للسلامة والأداء.

ما هو كابل الألياف البصرية الجوي ؟

تم تصميم كابل الألياف البصرية الجوي للتعليق بين الهياكل المرتفعة مثل أعمدة الكهرباء أو أبراج النقل أو واجهات المباني. تتضمن هذه الكابلات عناصر هيكلية لتحمل أحمال الشد والضغوطات البيئية والقوى الميكانيكية التي تواجهها المنشآت العلوية.

تشمل المكونات الأساسية للكابل الجوي ما يلي:

الألياف الضوئية: أحادية الوضع (G.652D ، G.657A) أو متعددة الأوضاع ، عادةً من 1 إلى 288 نواة

أعضاء القوة: غزل الأراميد ، قضبان FRP (البلاستيك fiberglass-reinforced) ، أو أسلاك الفولاذ لتحمل التوتر

مواد مانعة للماء: مركبات مملوءة بالهلام أو أشرطة جافة مانعة للماء لمنع دخول الرطوبة

غمد الخارجي: الأشعة فوق البنفسجية استقرت هدب (البولي ايثيلين عالي الكثافة) أو بي لمقاومة الطقس

يتم نشر الكابلات الجوية باستخدام طريقتين أساسيتين:

Lashed (式): يتم تعليق الكبل من سلك مراسلة منفصل (فولاذ أو GRP) باستخدام سلك ربط أو خطافات ؛ يتحمل الرسول الحمل الميكانيكي

الدعم الذاتي (自承式): يشتمل الكبل على أعضاء قوة مدمجة ويمكن تعليقه بشكل مستقل دون دعم إضافي

أنواع كابلات الألياف البصرية الجوية

فيما يلي الفئات الرئيسية للكابلات الضوئية الهوائية ، ولكل منها خصائص تصميم وسيناريوهات تطبيق مميزة.

كابل ADSS (دعم ذاتي عازل بالكامل)

كابل ADSS عبارة عن كبل غير معدني تمامًا ذاتي الدعم يعتمد على خيوط الأراميد أو أعضاء قوة FRP لتحمل وزنه بدون رسول خارجي. إنه مصمم للتركيب بالقرب من خطوط الطاقة عالية الجهد.

الميزة الرئيسية: يمكن تثبيت كابلات ADSS في مساحة الطاقة الخاصة بأعمدة المرافق دون القلق بشأن التيارات المستحثة ، مما يجعلها نوع كبل هوائي مفضل لوضعه جنبًا إلى جنب مع خطوط النقل عالية الجهد. يوفر أحدث معيار IEC 60794-1-119: 2025 إجراءات اختبار محددة لكابلات ADSS المعرضة للاهتزازات الإيولية ، مما يحدد حمل الكابل عند أقصى توتر للتركيب (MIT).

ASU / ميني ADSS كابل

ASU (وحدة الدعم الذاتي العازلة بالكامل) هي بديل خفيف الوزن ومنخفض التكلفة لـ ADSS الكامل ، محسّن لشبكات الوصول قصيرة المدى.

الفرق الرئيسي من ADSS: يستخدم ASU تعزيز FRP بدلا من غزل الأراميد ، مما يقلل من التكلفة ولكن يحد من القدرة تمتد. يستخدم ASU عادة كحل جوي اقتصادي في المناطق التي تكون فيها الأعمدة متباعدة بشكل وثيق وتقاسم المساحة مع خطوط الكهرباء.

الشكل-8 كابل

تم تسمية كابل الشكل 8 لشكله المقطعي الذي يشبه الرقم "8" - يحتوي القسم العلوي على سلك رسول فولاذي للحمل ، ويحتوي القسم السفلي على عناصر نقل الألياف الضوئية.

الميزة الرئيسية: سلك رسول فولاذي أرخص بكثير من خيوط الأراميد ، مما يجعل كابل الشكل 8 خيارًا جويًا فعالًا من حيث التكلفة عندما لا تكون السلامة الكهربائية مصدر قلق.

OPGW (سلك الأرض البصرية)

OPGW هو كابل مركب يجمع بين الألياف الضوئية والأسلاك الأرضية العلوية التقليدية (سلك الأرض) على أبراج النقل. إنه بمثابة موصل تأريض وقائي ووسيط اتصالات.

الميزة الرئيسية: يلغي OPGW الحاجة إلى بنية تحتية منفصلة للأسلاك الأرضية والاتصالات في أبراج النقل. يوفر IEEE 1138-2021 متطلبات اختبار وأداء شاملة لـ OPGW المستخدمة في خطوط طاقة المرافق الكهربائية.

أوباك (كابل الطاقة الضوئية المرفقة)

الأوباك هو كبل عازل بالكامل ملفوف أو مربوط مباشرة على موصل طاقة أو أرضي موجود. تسمح هذه الطريقة بإضافة سعة اتصالات إلى خطوط النقل الحالية دون تعديلات هيكلية.

الخصائص الرئيسية: قطر صغير ، خفيفة الوزن ، كل-- عازلة البناء.

انتقد كابل الجوي

تتكون تجميعات الكابلات الهوائية التقليدية من كابل خارجي قياسي مربوط بسلك رسول فولاذي منفصل باستخدام سلك ربط أو خطافات. هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا لشبكات الاتصالات في المناطق التي لا توجد بها تعارضات في خطوط الكهرباء.

المتطلبات الرئيسية: رسول والأسلاك جلد موصل ويجب أن تستند بشكل صحيح. يجب أن يأخذ تحليل الامتداد في الاعتبار حجم الرسول ووزن الكابل ومتطلبات الترهل ؛ توصي جمعية الألياف البصرية الترهل يقتصر على أقل من 2 ٪ من طول الامتداد والتوتر الأقصى أقل من 30 ٪ من الحد الأدنى لقوة كسر الكابل. يجب الرجوع إلى ANSI / ICEA P-79-561-2020. دليل لاختيار رسل الكابلات الهوائية وأسلاك الربط.

مقارنة بين أنواع الكابلات الهوائية

إرشادات التثبيت لكابلات الألياف البصرية الجوية

توفر جمعية الألياف البصرية (FOA) وخبراء الصناعة الإرشادات التالية لتركيب الكابلات الهوائية لضمان الأداء والموثوقية والسلامة:

الفصل والتخليص

يجب تركيب الكابلات الموجودة على الأعمدة التي تشترك في الكابلات الكهربائية وكابلات الاتصالات / الكيبل التلفزيوني في مساحة الاتصالات مع إزالة مناسبة من الكابلات الكهربائية ؛ وهذا يشمل محاسبة فصل منتصف المسافة لتراجع الكابل

استثناء: قد يتم تثبيت كابلات ADSS في مساحة الطاقة بواسطة موظفين مؤهلين

يجب تثبيت جميع الكابلات الهوائية خالية من العوائق بما في ذلك المباني والأشجار والكابلات الأخرى ؛ قد تبرر الظروف الجوية (العواصف والجليد وحرائق الغابات) فصلًا أكبر عن الأشجار

التوتر و الترهل

يجب أن يحدد تحليل الامتداد حجم الرسول ، والتوتر المطلوب لطول الامتداد ، ووزن الكابل لتلبية متطلبات الترهل

يقتصر الترهل بشكل عام على أقل من 2 ٪ من طول الامتداد

أقصى توتر أقل من 30 ٪ من قوة كسر الحد الأدنى للكابل

المرجع: ANSI / ICEA P-79-561-2020. دليل لاختيار رسل الكابلات الهوائية وأسلاك الجلد

التأريض

أسلاك الصلب رسول والأسلاك جلد هي الموصلات الكهربائية ويجب أن ترتكز بشكل صحيح

كابلات ADSS كلها عازلة ولا تتطلب التأريض

صنعة

يجب ربط جميع الكابلات بإحكام مع عدم وجود كابلات معلقة فضفاضة في أي مكان على طول الامتداد

يجب إنهاء سلك Messenger بدقة في النهايات

يجب إرفاق إغلاق لصق مع حلقات الخدمة اللازمة باستخدام الأجهزة المناسبة ؛ يجب تأمين حلقات الخدمة مع دوران حذاء الثلوج أو حلقات احترام الحد الأدنى من قطر الانحناء

لا يمكن ترك حلقات الخدمة أو الكابلات التي تنتظر التثبيت معلقة من الامتداد

كيفية اختيار الكابل الهوائي المناسب

يعتمد اختيار نوع الكابل الهوائي المناسب على ثلاثة عوامل أساسية:

الخطوة 1: تحديد القرب من خطوط الكهرباء

إذا كانت الأعمدة تشترك في المساحة مع خطوط الطاقة:

اختر جميع الكابلات العازلة: ADSS أو ASU

تجنب: الشكل-8 كابل ، انتقد كابل مع رسول المعادن ، أو أي كابل مع مكونات معدنية (المعدن هو موصل وخطير بالقرب من خطوط حية)

إذا لم يكن للأقطاب خطوط كهرباء:

كابل الشكل 8 هو الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة لمعظم التطبيقات

انتقد جمعيات الكابلات هي أيضا مناسبة

الخطوة 2: تقييم طول الامتداد

الخطوة 3: النظر في عدد الألياف والميزانية

انخفاض عدد الألياف (≤24): ASU أو الشكل 8 اقتصادية

عدد الألياف المتوسطة (24-96): الشكل 8 أو ADSS

حساسة للميزانية: يوفر كابل الشكل 8 تكلفة أقل لكل ألياف للطرق غير الكهربائية

تطبيقات مناسبة وغير مناسبة للكابلات الهوائية

تطبيقات مناسبة

اتصالات مرافق الطاقة: ADSS و OPGW للمراقبة ، SCADA ، وإدارة الشبكة

نشر النطاق العريض في المناطق الريفية: كابل الشكل 8 لاتصال الميل الأخير الفعال من حيث التكلفة دون تعارض خطوط الطاقة

شبكات الوصول FTTH: ASU للقطرات الجوية قصيرة المدى وطرق القطب الحضري

نقل لمسافات طويلة: ADSS أو OPGW للطرق العمود الفقري

الحالات التي تتطلب نوع كابل آخر

الدفن تحت الأرض أو الدفن المباشر: تفتقر الكابلات الهوائية إلى حواجز الرطوبة المناسبة ، والتدريع ، ومقاومة السحق ؛ حدد كابلات الدفن المباشر المخصصة

مناطق ضغط القوارض العالية: قد تتطلب كابلات مخصصة لمكافحة القوارض مع تدريع شريط فولاذي

متطلبات مثبطات اللهب في الداخل: الكابلات الهوائية مع سترات PE / HDPE ليست مثبطة للهب ؛ حدد الكابلات LSZH أو مثبطات اللهب للأقسام الداخلية

أسئلة متكررة

ما هو الفرق بين ADSS و ASU ؟

كلاهما عازل بالكامل وذو دعم ذاتي ، لكن ADSS يستخدم تقوية خيوط الأراميد لفترات طويلة (مئات الأمتار) على طرق العمود الفقري وخطوط الطاقة ، بينما تستخدم ASU تعزيز FRP لفترات قصيرة لشبكة الوصول (80-120 م) في تكلفة أقل.

يمكن تركيب كابل الشكل 8 بالقرب من خطوط الكهرباء ؟

رقم الشكل 8 كابل يحتوي على أسلاك الفولاذ رسول - موصل معدني. تثبيته بالقرب من خطوط الكهرباء يخلق مخاطر السلامة والمخاطر الناجمة الحالية. يجب تثبيت الكابلات العازلة فقط (ADSS ، ASU) بالقرب من خطوط الكهرباء الحية.

هل يتطلب كابل ADSS التأريض ؟

لا. ADSS هو عازل بالكامل ولا يحتوي على مكونات معدنية ، لذلك لا يتطلب التأريض.

ما هو نطاق درجة حرارة التشغيل النموذجية للكابلات الهوائية ؟

يتم تصنيف الكابلات الهوائية عادةً من -40 درجة مئوية إلى + 70 درجة مئوية ، مع سترات HDPE أو PE مثبتة بالأشعة فوق البنفسجية لتحمل التعرض لأشعة الشمس ودرجات الحرارة القصوى.

ما هي المعايير المطبقة على كابلات الألياف البصرية الجوية ؟

يتم تصنيع الكابلات الهوائية وفقًا لمعايير سلسلة IEC 60794 (كابلات الألياف الضوئية) ، ITU-T G.652 / G.657 (خصائص الألياف أحادية الوضع) ، IEEE 1138 (OPGW) ، ومواصفات ANSI / ICEA.

الاستنتاج

يوفر كابل الألياف الضوئية الجوي حلاً فعالاً من حيث التكلفة وقابل للنشر السريع للبنية التحتية للاتصالات السلكية واللاسلكية العلوية. تتطلب عملية الاختيار مطابقة نوع الكابل مع المجموعة المحددة من طول الامتداد ، والقرب من خطوط الطاقة ، وعدد الألياف ، والظروف البيئية. يعتبر كابل ADSS الخيار المفضل لممرات مرافق الطاقة والمسافات الطويلة نظرًا لبنائه العازل بالكامل وقوة الشد العالية ، مع إجراءات اختبار محددة محددة محددة في IEC 60794-1-119: 2025. يوفر كابل الشكل 8 فعالية من حيث التكلفة للطرق غير الكهربائية. توفر جامعة ولاية أريزونا بديلاً اقتصاديًا وخفيف الوزن للوصول إلى FTTH قصير المدى. OPGW ، التي تحكمها IEEE 1138. يخدم تطبيقات المرافق المتخصصة على خطوط النقل.

YRT Fiber ، التي تأسست في عام 2008 مع 230 موظفًا ، و 21 خط إنتاج ، وشهادات ISO 9001 / 14001 / 45001 ، تقوم بتصنيع مجموعة كاملة من الكابلات الجوية بما في ذلك أنواع الكابلات ADSS و ASU و Figure-8 مع عدد الألياف من 1 إلى 288 مركزًا ، متوافق مع معايير ITU-T و IEC.

المراجع

هايز ، J. تبدو جيدة! المبادئ التوجيهية لتركيب كابل الألياف البصرية الجوي. مجلة المقاول الكهربائي (يونيو 2025)

IEC 60794-1-119: 2025. كابلات الألياف الضوئية - الجزء 1-119: المواصفات العامة - إجراءات اختبار الكابلات الضوئية الأساسية - طرق الاختبار الميكانيكية - الاهتزاز الإيولي ، الطريقة E19

مواصفات مشروع استبدال قطع فولتون JEA للأسلاك الأرضية للألياف البصرية (OPGW). FC-TLN-OPG-SP (أكتوبر 2024)

Made-in-China.com
. طبقة مزدوجة تقطعت بهم السبل كابل بصري سلك الأرض OPGW - مواصفات المنتج