الاختبار قوة الشد OPGWهو تقييم نقدي يستخدم للتحقق من الموثوقية الميكانيكية والأداء البصري للسلك الأرضي البصري (OPGW) عند تعرضه للتوتر. نظرًا لأن كابلات OPGW تؤدي أدوارًا مزدوجة-توفر التأريض لخطوط نقل الطاقة أثناء حمل ألياف الاتصالات-فإن قدرتها على تحمل الأحمال الميكانيكية طويلة الأمد- تعتبر أمرًا ضروريًا للتشغيل الآمن. من خلال خطوات التحميل التي يتم التحكم فيها والتي يتم التعبير عنها كنسب مئوية من قوة الشد المقدرة (RTS)، يقوم هذا الاختبار بتقييم استقرار توهين الألياف واستطالة الكابل وسلوك الإجهاد في ظل ظروف التشغيل الحقيقية. ومن خلال ضمان التوافق مع معايير مثل GB/T 1179 وDL/T 832، يوفر اختبار قوة الشد البيانات الأساسية المطلوبة لتصميم الخط، وسلامة التركيب، وأداء الكابل على المدى الطويل-.
ما هو اختبار قوة الشد OPGW؟
الاختبار قوة الشد OPGWهو اختبار النوع واختبار قبول المصنع يستخدم لتقييم كيفية تصرف السلك الأرضي البصري (OPGW) عندما يتم سحبه عن طريق التوتر.
في الاختبار، يتم تركيب-عينة OPGW كاملة الطول (عادة أكبر من أو تساوي 100 متر) علىآلة اختبار الشد الأفقي. يتم زيادة التوتر تدريجياً إلى مستويات محددة يتم التعبير عنها كنسبة مئوية منقوة الشد المقدرة (RTS).
أثناء سحب الكابل، يمكن استخدام أدوات مثلأوتدرومقياس الطاقة الضوئية يقيس بشكل مستمر:
التوهين البصري للألياف
سلالة الألياف
سلالة الكابل
بالتآمرمنحنيات الإجهاد والانفعالومنحنيات التوهين والإجهاد، يحدد الاختبار:
مستوى الإجهاد الذي تبدأ عنده الألياف بالإجهاد
الحد الأقصى المسموح به من السلالة والاستطالة
العلاقة بين حمل الكابل والأداء البصري
قوة الكسر النهائية للكابل
لماذا نقوم بإجراء اختبار قوة الشد OPGW؟
التحقق من الأداء البصري تحت الحمل الميكانيكي
تُخضع خطوط الطاقة OPGW للتوتر الناتج عن الوزن الذاتي-والرياح والجليد وزاوية الخط. الاختبار يؤكد ذلكتوهين الألياف لا يزيدوهذالا يوجد سلالة ألياف دائمةيحدث عند أحمال الخدمة (EDS، MAT، UOS).
تحقق من هوامش السلامة الميكانيكية
من خلال تحميل الكابل إلى نسب عالية من RTS وأخيرًا إلى الكسر، يتحقق الاختبار من أن قوة الكسر الحقيقية تلبي أو تتجاوزتصميم ار تي اسوأن هناك هامش أمان كافيًا بين توتر التشغيل اليومي والقوة القصوى.
تأكد من تصميم الألياف ذات الطول الزائد
من منحنى الإجهاد والانفعال، يمكننا العثور على النقطة التي تبدأ فيها الألياف بتتبع إجهاد الكابل. هذا يتحقق مما إذا كانالطول الزائد للأليافتم تصميمه بشكل صحيح بحيث يتمدد الكابل، في ظل التشغيل العادي، ولكن تظل الألياف خالية من الإجهاد تقريبًا.
التحقق من الامتثال للمعايير
يوضح الاختبار أن OPGW يلبي متطلبات المعايير مثلجيجابايت/ت 1179ودي إل/تي 832، والتي تحدد حدود إجهاد الألياف والخسارة الإضافية والأحمال الميكانيكية عند مستويات توتر مختلفة.
تقليل مخاطر التثبيت والتشغيل
إن معرفة كيفية تصرف الكابل في كل خطوة تحميل يساعد المهندسين على الضبطالتوترات التوتير آمنةومخططات التوتر المتدلية-، مما يقلل من خطر تلف الألياف أثناء التثبيت والتشغيل على المدى الطويل-.
كيفية إجراء اختبار قوة الشد واختبار الإجهاد والانفعال OPGW؟
الغرض من اختبار قوة الشد
يتم استخدام اختبار قوة الشد والإجهاد والانفعال لتحديد الخصائص البصرية (التغيرات في التوهين البصري) للوحدة البصرية تحت حمل الشد، بالإضافة إلى العديد من الخصائص الميكانيكية مثل حد الإجهاد. يجب إجراء اختبار قوة الشد والإجهاد والانفعال وفقًا للمواصفة GB/T 1179-2017 وDL/T 832-2016.
معدات اختبار قوة الشد
يتكون جهاز اختبار قوة الشد والإجهاد والانفعال من آلة اختبار الشد الأفقي (كما هو موضح في الشكل 1-1)، واختبار تشتت الألياف الضوئية، ومقياس انعكاس المجال الزمني البصري (OTDR)، مما يشكل نظام اختبار الألياف الضوئية المتكامل (كما هو موضح في الشكل 1-2). أثناء قياس توهين الألياف الضوئية، يجب تركيب المصدر البصري ومقياس الطاقة الضوئية على طرفي الألياف الضوئية التي تم اختبارها. قبل تطبيق الحمل، يجب تثبيت طرفي عينة الاختبار بمشابك تثبيت هندسية لضمان عدم حدوث إزاحة نسبية بين الوحدة البصرية والكابل البصري.
طرق اختبار قوة الشد
أثناء الاختبار، يجب ألا يقل طول الألياف الضوئية عن 100 متر. قم بتثبيت عينة الكابل البصري على آلة اختبار الشد، وقم بلصق الألياف الضوئية في حلقة واحدة، وقياس فقدان الألياف الضوئية عند الطول الموجي 1550 نانومتر عند تطبيق أحمال مختلفة. قبل وبعد تطبيق الحمل، يجب أن يتم استرخاء الألياف الضوئية إلى الحمل الأولي. أثناء القياس، يجب مراقبة حمل الكابل، وفقدان الألياف الضوئية، وإجهاد الألياف الضوئية، وإجهاد الكابل عند تردد أخذ العينات قدره 1 هرتز. خطوات التشغيل هي كما يلي:
قم بزيادة الحمل الأولي إلى 2% من قوة الشد المقدرة (RTS)، وقم بتسوية الكابل، ثم قم بإزالة الحمل، وقم بتثبيت أجهزة قياس الضغط تحت ظروف عدم التحميل-.
قم بزيادة الحمل إلى 30% RTS، والحفاظ عليه لمدة 30 دقيقة، وأخذ القراءات عند 5 دقائق، و10 دقائق، و15 دقيقة، و30 دقيقة، ثم قم بتفريغ التحميل الأولي.
إعادة تطبيق التحميل على 50٪ RTS، والحفاظ على ح 1، واتخاذ القراءات في 5 دقائق، 10 دقيقة، 15 دقيقة، 30 دقيقة، 45 دقيقة، و 60 دقيقة، ثم تفريغ إلى التحميل الأولي.
إعادة تطبيق التحميل على 70٪ RTS، والحفاظ على ح 1، واتخاذ القراءات في 5 دقائق، 10 دقيقة، 15 دقيقة، 30 دقيقة، 45 دقيقة، و 60 دقيقة، ثم تفريغ إلى التحميل الأولي.
إعادة تطبيق التحميل على 85% RTS، والحفاظ على ح 1، واتخاذ القراءات في 5 دقائق، 10 دقيقة، 15 دقيقة، 30 دقيقة، 45 دقيقة، و 60 دقيقة، ثم تفريغ إلى التحميل الأولي.
أعد تطبيق الحمل حتى ينقطع الكابل. قبل أن يزيد الحمل بالتساوي إلى 85% RTS، خذ قراءات قوة الشد والاستطالة على فترات زمنية محددة.
خلال فترة الاختبار، يجب تطبيق الحمل بشكل موحد بمعدل ثابت، يصل إلى 30% RTS خلال 1-2 دقيقة.
يحصل قياس الاختبار على تغير توهين الألياف الضوئية، وإجهاد الألياف الضوئية، وبيانات حد الإجهاد كما هو موضح في الشكل 1-3.
الأسئلة الشائعة – اختبار قوة الشد OPGW
ما هي المعلمات التي يتم التحكم فيها عادةً أثناء الاختبار؟
تشمل المعلمات الرئيسية التوتر المطبق (كنسبة٪ RTS)، واستطالة الكابل، وإجهاد الألياف، والتوهين البصري عند طول موجي محدد (غالبًا 1550 نانومتر)، ومعدل التحميل، ووقت التثبيت عند كل مستوى تحميل.
ماذا تعني EDS وMAT وUOS وRTS؟
آر تي إس (قوة الشد المقدرة):قوة الشد القصوى المرجعية لـ OPGW، استنادًا إلى المقطع العرضي المعدني-.
EDS (الإجهاد اليومي):توتر التشغيل النموذجي على المدى الطويل-، عادة ما يكون 18-25% RTS.
MAT (الحد الأقصى للتوتر المسموح به):الحد الأقصى للتوتر الذي قد يحدث في ظل ظروف قاسية ولكن مسموح بها (مثل الجليد الثقيل)، غالبًا ما يكون حوالي 40٪ RTS.
UOS (قوة التشغيل القصوى):الحد الأعلى لتوتر التشغيل (على سبيل المثال، 60% RTS) والذي لا يُسمح بالخدمة بعده.
ما المدة التي يجب أن تستغرقها عينة OPGW للاختبار؟
وفقا للإجراءات النموذجية، ويجب ألا يقل طول الألياف عن 100 متر، والتأكد من أن القياس تمثيلي وأن قراءات OTDR/التوهين دقيقة.
كيف يتم تعريف الفشل في اختبار قوة الشد؟
تتضمن معايير الفشل النموذجية ما يلي:
إجهاد الألياف يتجاوز الحدود المحددة عند مستويات EDS/MAT/UOS
فقدان بصري إضافي يتجاوز القيمة المحددة ولا يتعافى بعد التفريغ
الكسر المبكر لأي مكون من مكونات الكابل (-الفولاذ المغطى بالألمنيوم، وأسلاك سبائك الألومنيوم، ووحدة الألياف) أقل من النسبة المطلوبة من RTS
الانزلاق النسبي بين الكابل ووحدة الألياف والألياف.
ما الفرق بين اختبار الشد البسيط واختبار الإجهاد والانفعال؟
A اختبار الشد البسيطقد تحدد فقط قوة الكسر عند سحب واحد مستمر. الاختبار الإجهاد والانفعاليستخدم خطوات تحميل وتفريغ متعددة في٪ RTS مختلفة، ويسجل الضغط والتوهين، ويوفر كاملمنحنيات استطالة الحمل وتوهين الحمل، مما يوفر المزيد من معلومات التصميم.
لماذا هناك حاجة إلى فترات انتظار متعددة (5 دقائق، 10 دقائق، 30 دقيقة، إلخ)؟
عقد الحمل لأوقات مختلفة يحاكيتحميل على المدى القصير-والتحميل على المدى المتوسط-.ويتيح مراقبة التأثيرات المعتمدة على الوقت{0} مثل الزحف، والاسترخاء، وتغيرات توهين الألياف المتأخرة.
كيف يتم استخدام النتائج في تصميم الخط؟
يستخدم المهندسون منحنيات الإجهاد والانفعال والحدود التي تم التحقق منها من أجل:
احسبالترهل والتوترتحت مختلف الظروف الجوية
تعيينأقصى التوتر التوتيرأثناء التثبيت
تأكد من أن نقطة التشغيل، في جميع حالات التصميم، تظل داخلحدود الإجهاد والتوهين المسموح بها.
هل يتم إجراء اختبار قوة الشد لكل طول إنتاج؟
عادة ما يتم إجراء اختبارات النوع الكاملتصاميم جديدة أو تغييرات التصميم الرئيسية. بالنسبة للقبول الروتيني في المصنع، يتم اختبار أطوال الإنتاج المحددة وفقًا للعقد والمعايير للتأكد من اتساق الأداء الميكانيكي والبصري.
مقالات ذات صلة
المنتجات ذات الصلة
