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EuroWire – Januar 2010
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technischer artikel
Von einigen Kabeldesigns wurde berichtet,
dass dies dazu führen kann, die Bänder
stationär bleiben wie in
Bild 5
dargestellt.
Nach der Entlastung besteht keine
Zugkraft an den Bändern am ausgesetzten
Ende, demzufolge bleibt etwas Bandlänge
im Kabel. Das Montagepersonal könnte
beunruhigt sein, weil keine Bänder am
Kabelende frei liegen nachdem das
Kabelziehen vervollständigt ist!
Diese spezifische Endbedingung besteht
auch für einige gelgefüllte Designs, wenn
sie bestimmten Installationsbedingungen
ausgesetzt werden. Die Lösung liegt darin,
einen kleinen Abschnitt des Kabelmantels
zu beseitigen, in der Regel weniger als
1m, um die Bänder wiederherzustellen.
Die Frage ist aber wieder, welche Wirkung
diese Bedingung gesamtheitlich auf den
Kabelabschnitt hat?
Bild
5
▲
▲
:
Verformungsereignis
während
der
Installation
Die Antwort ergibt sich aus den vorab
erwähnten Faktoren, d. h. der Kabelaufbau,
die anfängliche Bandüberlänge und die
Kopplung. Es zeigt sich eindeutig, daß
wenn der Kabelaufbau derart entworfen
wurde, daß sich keine Kabelverformungen
aus der Installationslast ergeben, zwar kein
Aspekt der Bandbewegung vorhanden ist,
dies jedoch ein großes, übermäßig steifes
und kostspieliges Kabel zur Folge hat. Ein
Gleichgewicht zwischen einem robusten
Kabelaufbau und einer optimierten
Kopplung ist die Schlüssellösung.
3 Funktion-
stestentwicklung
3.1 Methode der Schwingungsprüfung
Die Prüfungen, die am genauesten die
Hoch- und Niederfrequenzschwingung
simulieren, die bei der galoppierenden
Schwingung sowie bei der Umwelt-
schwingung auftreten, sind in der
Prüfmethode IEEE 1222 für volldielektrische
selbsttragende optische Luftkabel (ADSS)
beschrieben
[9]
. Bis zuletzt wurde der
Niederfrequenzschwingungsreaktion
in der Prüfung der galoppierenden
Schwingung Aufmerksamkeit geschenkt,
jedoch
kann
auch
die
Prüfung
der äolischen Hochfrequenzschwingung
wichtige Informationen bieten.
Um diese Prüfung durchzuführen, wurde
das Kabel in einer selbsttragenden
Umgebung verlegt und zwei Mal dessen
Installationslast entsprechend verformt,
um die Anforderungen des Prüfaufbaus
zu erfüllen. Die Prüfung ermöglicht es
jedenfalls, daß einmessbares Kabelteilstück
mit
Frequenzen
in
Schwingungen
versetzt wird, die jenen ähnlich sind,
die bei einer Verlegung in der Nähe von
Eisenbahntrassen oder Fahrzeugverkehr
auftreten könnten. Die Dauer der Prüfung
ist ebenfalls zeitaufwendig: 100.000.000
Zyklen.
3.2 Prüfmethoden zu Bandkopplung
und Verformungsereignis
Bei der von einem wichtigen Tele-
kommunikationsprovider veröffentlichten
Prüfmethode wird eine feste 30m lange
Kabelprobe
verwendet.
Die
Bänder
dieses Kabels werden dann an einen
Lastrahmen angeschlossen und die Kraft,
die erforderlich ist, um die Bewegung der
Bänder innerhalb der festen Kabelmantel-
und
Aderprobe
einzuleiten,
wird
überwacht
[10]
. Ein Fixwert mit einer Kraft
von 0,036 Pfund (Pfundkraft) multipliziert
mit der Anzahl der Fasern im Kabel ist
die erforderliche Mindestkraft, um die
Prüfergebnisse zu übertreffen.
Für einige Kabel, besonders jene mit
niedrigeren Faserzahlen, wurden Fragen
über die Wechselwirkung der Prüfgeräte
gestellt wegen der inhärenten Reibung
der damit verbundenen Scheibe. Eine
Lösung wurde vorgeschlagen, bei der
die Kabelprobe vom Boden auf eine
Konsole hochgehoben wird, um so zu
versuchen zumindest eine Scheibe zu
beseitigen. Eine andere Lösung fügte
eine zweite Ladezelle ein, die direkt inline
mit der Kabelprobe angeordnet war. Die
Ladezelle des Laderahmens wird weiterhin
überwacht und der Rahmen prüft die Rate
der Bewegung, die durch die Methode auf
100 ± 25mm pro Minute festgelegt
wird, wobei jedoch die sekundäre
Inline-Ladezelle die absolute Last angibt.
Dieses Gerät ist in
Bild 6
dargestellt.
Bild 6
▲
▲
:
Prüfgerät für die Bandkopplung
Dieses
Prüfgerät,
das
entsprechend
eines Modellversuchskabels aktualisiert
ist, bietet eine Unterstützung um
genauere
Ergebnisse
über
die
Kopplungskraft zu sichern, jedoch war
eine Prüfung erforderlich, die ein hohes
Verformungsereignis schaffen konnte.
Mit Einsatz einer elektrischen Winde und
einer Ladezelle, wurde ein Kabel zwischen
zwei verankerten Polen verformt, die 75m
von einander entfernt lagen. Durch ein
sorgfältiges Greifen des Kabels, wurden
die Bänder an beiden Enden freigelegt
und zu einem optischen Stromzähler
gespleißt, der bei 1.550nm arbeitete.
Die Bänder wurden darüber hinaus so
angeordnet, daß es ermöglicht wurde die
physikalische Linearbewegung an einem
Ende zu messen, während das andere
Ende in zugspannungslose Schleifen
gelegt wurde, um die Feldbedingungen
zu simulieren. Das Gerät für das
Kabelverformungsereignis ist in
Bild 7
dargestellt.
Bild 7
▲
▲
:
Gerät für das Ereignis der Kabelverformung
Vor Beginn und nach Vervollständigung
der Ereignisprüfung der Kabelverformung
wird die Kabelprobe für die Bandüberlänge
(XSL) geprüft, um die Möglichkeit der
Unterschiede zwischen der Band- und der
Kabelüberlänge zu beseitigen, welche die
Ergebnisse verzerren. Die Kabelprobe setzt
dann das restliche Prüfverfahren fort, das
in
Bild 8
beschrieben wird.
Bild 8
▲
▲
:
Prüfverfahren für das Bandverform-
ungsereignis
Tabelle 1
▼
▼
:
Kabelproben für die Kopplungsauswert-
ung
Restliche Bandüberlänge
(XSL)
Hohe
Kabelverformung
Primärladezelle
Sekundärladezelle
30m
Kabelprobe
Laderahmen
75m
Winde und
Ladezelle
Physikalische Messung
der Bandverstellung
Optischer
Stromzähler
Überwachung der
Bandbewegung/des
Stroms
Überwachung der
Bandbewegung /des
Stroms
Verformung
induzieren
Verformung
reduzieren
XSL-
Auswertung
XSL-
Auswertung
Verhältnis der
Kopplungs-
Füllung
Faserzah Bandanzahl
19%
12
1
24%
12
1
25%
60
5
29%
48
4
36%
48
4
37%
144
12
38%
108
9
41%
96
8
45%
144
12
51%
12
1
56%
48
4