EuroWire January 2019

Technischer Artikel

führen. Es war nicht möglich dieses Niveau der Kabeldehnung von Belastungsmargen des Gebäudes im Kabel aufzunehmen, daher wurde ein anderes Material für das Verstärkungselement gesucht. 2.4 Alternatives Verstärkungselementmaterial Da es nicht möglich ist, nichtmetallische Materialien für das Verstärkungselement einzusetzen, ist als nächste Option der Einsatz metallbasierter Materialien zu berücksichtigen. die Streckgrenze und im gewissen Grad die Bruchdehnung des Drahts zu prüfen. Kleine Stahldrähte, die mit Messing plattiert wurden, sind viele Jahre lang in metallischen Drop-Kabeln eingesetzt worden, und diese Drähte weisen eine relativ niedrige Bruchdehnung auf im Vergleich zu nichtmetallischen Alternativen. Durch eine sorgefältige Auswahl der Aderzahl und der Drahtlehre, kann ein Kabel entworfen werden, mit dem genau richtigen Niveau der Zugsteifigkeit, während auch die Anforderung für die Bruchlast erfüllt wird. Das ist das Material, das ausgewählt wurde, um diesem neuen Kabelaufbau Festigkeit zu verschaffen. 2.5 Leistungsmodellierung Ein Modell wurde entwickelt, um zu versuchen die Kabelleistungen unter den geforderten Spann- und Lastbedingungen vorherzusagen. Eine Zusammenfassung dieser Modellierung ist in der Abb. 2 dargestellt. Die normierte Zugsteifigkeit ist je nach Spannlänge graphisch dargestellt und in diesen Leistungsraum sind die Grenzen für die Kabelbruchlast und die relativ erwartete Faserbruchrate, sowohl für 100 wie für 200 kpsi geprüfte Faser dargestellt. Durch den Einsatz der Zugprüfung, um die Zugsteifigkeit des Kabels zu prüfen sowie dessen Bruchfestigkeit, wurde die höchste Faserdehnung für einen Umfang von Spannlängen berechnet und in der Abb. 2. dargestellt. Mit Einsatz einer maximalen kurzfristigen Faserdehnung von 0,67% für eine 100 kpsi Faser, wurde berechnet, dass die maximale Spannlänge unter der Kundenanforderung lag. Das führte dazu, dass der Kunde die Risiken verstand, und schließlich dazu die Spannlängenspezifikationen zu verringern. Außerdem führte dies für die Mannschaft auch dazu einen weiteren Sicherheitsfaktor beim Einsatz von 200 kpsi Faser hinzuzufügen Das Modell wurde unter simulierten Lastbedingungen geprüft, bei einer außen gelegenen Prüfstelle, wo das Kabel Hochfester Stahldraht werden, kann wärmebehandelt um

die vom Wind induzierte Belastung; zum Zwecke dieses Artikels wird nur die Windbelastung betrachtet. 2.3 Anforderung für höchste Bruchlast Typische Drop-Kabel für Außenanlagen basieren oft auf dem Einsatz von nichtmetallischen Verstärkungselementen. Diese Verstärkungselemente bestehen aus Werkstoffen wie z. B. glasverstärkte Kunststoff-Verbundwerkstoffe oder Aramidfasern in unterschiedlichen Formen. Ein Merkmal dieser Werkstoffe liegt in einer relativ hohen Bruchdehnung, normalerweise im Bereich von 2 bis 4%. Diese Merkmale stellen ein interessantes Dilemma für die Kabeldesigner dar: wie man die erforderliche Bruchlast vom inhärenten Ausfall des Verstärkungselements erreicht, während auch das Kabelniveau geprüft wird, insbesondere die Faserdehnung, wenn das Kabel Umgebungslastfällen ausgesetzt wird, wie z. B. im Falle von seitlichem Winddruck und/oder Eisablagerung. Eine Option lag darin, eine Vorrichtung am Mast einzusetzen, die beim Erreichen der höchsten Kabellast brechen würde, aber diese Option wurde vom Endnutzer nicht angenommen und eine Kabellösung musste gefunden werden. Es ist klar, dass der Einsatz von nichtmetallischen Materialien des Verstärkungselements nicht möglich ist wegen des zugrundgelegten niedrigen Niveaus der Zugsteifigkeit, die von der Bruchlast-Anforderung bestimmt ist. Dieses Niveau der Zugsteifigkeit würde zu einem Kabelaufbau mit einer sehr hohen Dehnung unter Umgebungslastfällen

durch die Außenwand zum optischen Netzwerkabschluss (ONT) gesendet wird. Diese Publikation wird sich auf die Herausforderungen der Spannlänge konzentrieren, im Vergleich zur Faserdehnung in einem Kabel mit einer Spezifikation, die die Bruchfestigkeit einschränkt, neben einem spezifizierten Klemmenaufbau und anderen Kabelvorbereitungstechniken, um Installationskosten und -zeiten einzusparen. Bild 1 . zeigt den Kabelaufbau 2 Anforderungen beim Aufbau 2.1 Spannlänge Die vom Kunden geforderte Aufbauspannlänge entsprach 55m mit einer außergewöhnlichen Spannlänge von 68m. Der Seilzug wurde durchgeführt, in dem der Spannung Vorrang eingeräumt wurde, damit die Installationsspannung für alle Spannlängen auf 150 N erhalten blieb. Die meisten Spanne sollten auf Holzmasten befestigt werden, davon wurde eine hohe Anzahl für eine angelegte höchste seitliche Last von 4 kN eingestuft. Diese Einschränkung legte eine entsprechende Höchstbeschränkung der Bruchlast auf diesen Kabelaufbau auf. 2.2 Umgebungslastfälle Die vom Endnutzer zur Verfügung gestellten Umgebungslastfälle, unter deren das Kabel arbeiten sollte, waren Windgeschwindigkeiten bis zu fast 100km/h. Obwohl eine gewisse Eislast möglich ist, war die induzierte Last für die Bedingung der Eislast niedriger als

▼ ▼ Abb . 2 . Modellierung der Spannlänge und der Faserdehnung

Aufbau A – 097kph Wind + 0.0mm Eis – 150N Installationsspannung

Kabelbruchlast in diesem Bereich überstiegen

Kabel entworfen für den Betrieb in diesem Bereich

Absolut höchste Faserdehnung in diesem Bereich überstiegen

Normierte Zugsteifigkeit

Höchste angeforderte Faserdehnung in diesem Bereich überstiegen

Spann (m)

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