Wie funktionieren alle dielektrischen selbsttragenden Kabel bei starker Wind- oder Eislast?

Im Bereich der modernen Telekommunikation hängt die Zuverlässigkeit der Infrastruktur häufig davon ab, wie gut sie den Herausfoderderungen der Umwelt stundhält. Alle dielektrischen selbsttragenden Kabel (ADSS) sind ein wichtiger Bestundteil von Glasfasernetzen, insbesondere dort, wo Überkopfinstallationen erforderlich sind. Diese Kabel sind ohne metallische Komponenten konzipiert und daher ideal für die Installation in der Nähe von Hochspannungsleitungen und in Bereichen, in denen elektromagnetische Störungen (EMI) die Leistung beeinträchtigen könnten. Eine der wichtigsten Fragen für Ingenieure und Netzwerkplaner lautet jedoch: Wie funktionieren ADSS-Kabel bei starker Wind- oder Eislast?

1. Verständnis der Struktur aller dielektrischen selbsttragenden Kabel

Bevor Sie ihre Leistung unter extremen Bedingungen untersuchen, ist es hilfreich zu verstehen, was ADSS-Kabel so einzigartig macht. Diese Kabel bestehen vollständig aus nichtmetallischen Materialien und umfassen typischerweise:

• Zentrale optische Fasern , die Datensignale übertragen.
• Ein Pufferrohr das den Fasern Polsterung und Schutz bietet.
• Kraftmitglieder , oft aus Aramidgarnen (z. B. Kevlar) hergestellt, die dem Kabel seine Zugfestigkeit verleihen und es ihm ermöglichen, sein eigenes Gewicht über große Spannweiten zu tragen.
• Außenjacken , meist aus UV-beständigem Polyethylen oder ähnlichen Materialien, die vor Feuchtigkeit, Abrieb und Sonnenlicht schützen.

Durch dieses „vollständig dielektrische“ Design sind ADSS-Kabel leicht, korrosionsbeständig und frei von elektrischer Leitfähigkeit – alles entscheidend für den Lufteinsatz in der Nähe von Stromleitungen.

2. Umweltstressfaktoren: Wind- und Eislast

Bei Außenantenneninstallationen sind Kabel zwei der größten mechanischen Belastungen ausgesetzt Winddruck und Eisansammlung .

• Starke Windbedingungen: Wenn starke Winde über eine Kabelspanne wehen, erzeugen sie seitliche Kräfte, die das Kabel zum Schwingen, Vibrieren oder Schwingen bringen. Mit der Zeit kann diese Bewegung zu einer Ermüdung des Kabels oder seiner tragenden Teile führen.
• Eislastbedingungen: In kalten Klimazonen können gefrierender Regen oder hohe Luftfeuchtigkeit zur Bildung von Eis auf der Kabeloberfläche führen. Das Gewicht des Eises erhöht die Belastung des Kabels und seiner Halterungen erheblich, was möglicherweise zu Durchhängen, mechanischer Beanspruchung oder sogar zum Kabelbruch führt, wenn nicht ordnungsgemäß berücksichtigt wird.

Die kombinierte Wirkung von Wind und Eis kann das Stressniveau verstärken, da Wind dynamische Kräfte ausübt, während Eis die statische Belastung erhöht. Daher ist die Fähigkeit von ADSS-Kabeln, diesen kombinierten Bedingungen standzuhalten, für ihren erfolgreichen Langzeitbetrieb von entscheidender Bedeutung.

3. Designfaktoren, die die Leistung von ADSS-Kabeln beeinflussen

a. Zugfestigkeit und Spannweitendesign

Einer der Hauptvorteile von ADSS-Kabeln ist ihr hohes Verhältnis von Zugfestigkeit zu Gewicht, das durch die Verwendung von Aramidgarnen erreicht wird. Diese synthetischen Fasern verteilen mechanische Belastungen gleichmäßig über das Kabel und sorgen dafür, dass es auch bei starker Eisbelastung stabil bleibt.
Normalerweise berechnen Ingenieure die maximal zulässige Spannweite auf der Grundlage der erwarteten Wind- und Eisbedingungen in einer Region. In Regionen mit starker Vereisung werden häufig kürzere Spannweiten empfohlen, um Spannungen und das Risiko eines mechanischen Verdurchhängenens zu verringern.

B. Kabeldurchmesser und Oberflächenbeschaffenheit

Der Außendurchmesser und die Glätte der Kabeloberfläche haben direkten Einfluss darauf, wie viel Eis sich ansammelt und wie der Wind darauf einwirkt. Ein Kabel mit kleinerem Durchmesser bietet weniger Oberfläche für Windwiderstand und Eisbildung. Auch einige Hersteller bewerben sich reibungsarme oder hydrophobe Beschichtungen die die Eisanhaftung reduzieren und so dazu beitragen, das zusätzliche Gewicht bei winterlichen Bedingungen zu minimieren.

C. Materialbelastbarkeit und Mantelzusammensetzung

Der Außenmantel von ADSS-Kabeln ist so konzipiert, dass er bei schwankenden Temperaturen Rissen und Abrieb standhält. In Gebieten mit starkem Wind muss die Jacke außerdem Verschleiß durch Vibration oder Kontakt mit Stützstrukturen verhindern. Ebenso wichtig ist die UV-Stabilisierung, da eine langfristige Sonneneinstrahlung das Material schwächen und das Risiko einer Beschädigung bei hoher Belastung erhöhen kann.

4. Vibrationen und äolische Effekte unter Windlast

Eine der subtilen, aber bedeutenden Herausforderungen, denen sich ADSS-Kabel in Umgebungen mit starkem Wind gegenübersehen, ist Äolische Schwingung – ein Phänomen, das durch stetige, langsame Winde (typischerweise 3–25 Meilen pro Stunde) verursacht wird. Diese Winde können kleine, sich wiederholende Schwingungen im Kabel erzeugen, was zu langfristigen Ermüdungsschäden sowohl am Kabel als auch an seinen Anschlüssen führt.

Um diesen Effekt abzumildern, Schwingungsdämpfer or Spiralschwingungskontrollgeräte werden üblicherweise in der Nähe von Befestigungspunkten installiert. Auch die richtige Spannung beim Einbau spielt eine wichtige Rolle, um die Schwingungsamplitude zu reduzieren und vorzeitigem Verschleiß vorzubeugen. In besonders windigen Regionen können ein doppellagiger Schutz oder spezielle Klemmkonstruktionen die Stabilität weiter verbessern.

5. Leistung unter Eislastbedingungen

Wenn sich auf einem ADSS-Kabel Eis ansammelt, treten mehrere Veränderungen auf:

• Die Gewicht des Kabels erhöht sich erheblich.
• Die Zugbelastung an Ankerpunkten steigt.
• Die sag im Kabel nimmt zu, wodurch sich die Abstände verändern und zusätzliche Biegespannungen entstehen können.

Moderne ADSS-Kabel sind darauf ausgelegt, diese Situationen durch optimierte mechanische Festigkeit und Flexibilität zu meistern. Die Aramidgarnverstärkung sorgt dafür, dass die Lichtwellenleiter auch bei zusätzlichem Eisgewicht gut geschützt bleiben und weiterhin Signale ohne Dämpfung übertragen.

In extrem kalten Umgebungen kältebeständige Jackenmaterialien – oft aus Niedertemperatur-Polyethylen – werden verwendet, um Sprödigkeit und Rissbildung zu verhindern. Die Verwendung von richtige Kabelgeometrie und Support-Hardware Entwickelt für eisgefährdete Regionen trägt es dazu bei, die Stabilität auch unter starken Vereisungsbedingungen aufrechtzuerhalten.

6. Installationspraktiken für die Leistung bei schlechtem Wetter

Selbst ein gut konzipiertes ADSS-Kabel kann eine schlechte Leistung erbringen, wenn es nicht ordnungsgemäß installiert wird. Installationspraktiken haben einen direkten Einfluss darauf, wie das Kabel auf Umweltbelastungen reagiert. Zu den wichtigsten Überlegungen gehören:

• Richtige Spannung: Wenn Sie sicherstellen, dass das Kabel weder zu stramm noch zu locker ist, trägt es dazu bei, die Leistung bei Wind- und Eisereignissen auszugleichen.
• Geeignete Spannweiten: In gefährdeten Bereichen sind kürzere Spannweiten und Zwischenstützen sinnvoll.
• Hardware-Auswahl: Die Verwendung wetterbeständiger Klemmen, Stützen und Schwingungsdämpfer trägt zur Verlängerung der Lebensdauer bei.
• Räumungsplanung: Die Gewährleistung eines ausreichenden Abstands zu Stromleitungen und anderen Strukturen verhindert Kontakt oder Abrieb während der Kabelbewegung.

Auch eine routinemäßige Inspektion nach Unwettern ist unerlässlich, um potenzielle Schäden zu erkennen, bevor sie zu Betriebsunterbrechungen führen.

7. Prüfungen und Standards für Umweltbeständigkeit

ADSS-Kabel werden unter standardisierten Bedingungen getestet, um reale Umweltbelastungen zu simulieren. Industriestandards wie z IEC 60794 und IEEE 1222 Legen Sie mechanische, umweltbezogene und elektrische Anforderungen für diese Kabel fest.
Zu den Tests können gehören:

• Zugbelastungstest unter simuliertem Eisgewicht
• Windkanaltests für aerodynamisches Verhalten
• Temperaturwechsel zur Beurteilung der Jackenleistung
• Bewertung der UV- und Feuchtigkeitsbeständigkeit

Durch die Einhaltung dieser Standards wird sichergestellt, dass ADSS-Kabel jahrzehntelang anspruchsvollen Außenumgebungen standhalten.

8. Praxisnahe Anwendungen und nachgewiesene Zuverlässigkeit

Der Einsatz vollständig dielektrischer selbsttragender Kabel in Regionen mit extremem Klima hat ihre Widerstandsfähigkeit bewiesen. In nördlichen Ländern mit starkem Schneefall halten ADSS-Kabel aufgrund ihrer leichten und dennoch robusten Konstruktion trotz Eisbildung die Verbindung aufrecht. In Küsten- und Bergregionen verhindert ihre nichtmetallische Zusammensetzung Korrosion und mildert Schäden durch Salz oder windgetriebene Trümmer.

Versorgungsunternehmen und Telekommunikationsbetreiber entscheiden sich häufig für ADSS-Kabel Stromleitungskommunikationssysteme , wo es häufig zu starkem Wind und Eis kommt. Ihre Fähigkeit, auch unter mechanischer Belastung eine konstante optische Leistung aufrechtzuerhalten, macht sie zu einer zuverlässigen Lösung für Antenneninstallationen.

9. Vorbeugende Wartung und langfristige Leistung

Während ADSS-Kabel für minimalen Wartungsaufwand konzipiert sind, können vorbeugende Maßnahmen ihre Langlebigkeit verlängern:

• Regelmäßige Sichtkontrollen nach Unwettern
• Überwachung von Durchhang- und Spannungswerten
• Prüfung auf Anzeichen von Abnutzung der Jacke oder freiliegendes Aramidgarn
• Ersetzen verschlissener Schwingungsdämpfer oder Aufhängungsteile

Bei richtiger Pflege können ADSS-Kabel zuverlässig funktionieren 25 bis 30 Jahre auch in wind- und eisgefährdeten Gebieten.

Fazit

Alle dielektrischen selbsttragenden Kabel sind so konstruiert, dass sie den anspruchsvollsten Umgebungsbedingungen standhalten, die bei Glasfasernetzwerkinstallationen auftreten. Ihre Kombination aus Leichtbauweise, hoher Zugfestigkeit und nichtleitenden Materialien ermöglicht ihnen eine effektive Leistung sowohl bei starker Wind- als auch bei Eislast.

Auch wenn Umweltbelastungen nie vollständig ausgeschlossen werden können, können eine sorgfältige Auswahl des Kabeldesigns, präzise Installationstechniken und die Einhaltung bewährter Wartungspraktiken eine langfristige Leistung und Zuverlässigkeit gewährleisten. Ob auf offenen Feldern, auf Gebirgskämmen oder an Stromkorridoren an der Küste – ADSS-Kabel beweisen immer wieder, dass robuste Konstruktion und durchdachtes Design es ermöglichen, in anspruchsvollen Umgebungen sowohl Festigkeit als auch Stabilität zu erreichen.