การเลือก สายเคเบิลจ่ายไฟใต้ดินแบบ OEM สำหรับโครงสร้างพื้นฐานโทรคมนาคมภายนอก สถานีฐาน หรือเครือข่ายสาธารณูปโภค จำเป็นต้องประเมินปัจจัยมากกว่าเพียงขนาดของตัวนำภายในและอัตราการลดทอนสัญญาณทางไฟฟ้าเท่านั้น สำหรับแอปพลิเคชัน RF ที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูง ปลอกภายนอกทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันหลักต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงใต้ผิวดิน การระบุวัสดุปลอกที่ไม่เหมาะสม วัสดุปลอกสายเคเบิลจ่ายไฟ อาจก่อให้เกิดปัญหาน้ำซึมเข้า ปลอกเสื่อมสภาพจากแรงกายภาพ สัญญาณเสื่อมคุณภาพ และความล้มเหลวในการใช้งานจริงที่ส่งผลให้เกิดค่าใช้จ่ายสูง
เพื่อให้ระบบ RF ทำงานได้อย่างไม่มีปัญหามายาวนานหลายทศวรรษ วิศวกรระบบ RF จำเป็นต้องเลือกสารโพลิเมอร์ให้ตรงกับเงื่อนไขการติดตั้งใต้ดินอย่างแม่นยำ
กำหนดขอบเขตการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมใต้ผิวดินก่อนระบุวัสดุปลอกโพลิเมอร์
ก่อนเลือกระหว่างพอลิเอทิลีน พอลิไวนิลคลอไรด์ หรือเทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทน ให้บันทึกข้อจำกัดทางกายภาพและสิ่งแวดล้อมที่แน่นอนของเส้นทางสายไฟอย่างละเอียด A สายเคเบิลสำหรับจ่ายไฟแบบสูญเสียต่ำ รักษาคุณสมบัติการลดทอนสัญญาณไว้ได้ก็ต่อเมื่อปลอกหุ้มภายนอกยังคงสมบูรณ์ทางกายภาพและไม่สามารถซึมผ่านของความชื้นได้ตลอดอายุการใช้งาน
พารามิเตอร์สิ่งแวดล้อมหลักที่ต้องระบุอย่างชัดเจนในข้อกำหนดสายไฟของผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม ได้แก่
-
การสัมผัสกับความชื้น : สายไฟจะ สายเคเบิลจ่ายไฟใต้ดินแบบ OEM ถูกจุ่มลงในน้ำอย่างต่อเนื่อง อยู่ใต้ระดับน้ำใต้ดินสูง หรือประสบกับวงจรการแช่แข็ง-ละลายตามฤดูกาลหรือไม่?
-
แรงเครียดทางกล : สายไฟถูกเดินผ่านท่อเรียบ หรือฝังโดยตรงในหินบด วัสดุถมแบบมีหินขนาดใหญ่ หรือดินที่สั่นสะเทือนสูง?
-
สภาพแวดล้อมทางเคมี : สายไฟจะ ปลอกหุ้มสายไฟสำหรับระบบจ่ายไฟใต้ดิน สัมผัสกับสารไฮโดรคาร์บอน น้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม ปุ๋ยทางการเกษตร หรือละอองเกลือจากชายฝั่งหรือไม่?
-
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและรังสี UV : ชุดสายไฟนี้เปลี่ยนผ่านโดยตรงจากคูที่ฝังใต้ดินไปยังเสาอากาศเหนือพื้นดินที่ได้รับแสงแดดโดยตรงและอุณหภูมิแวดล้อมสุดขั้วหรือไม่?
การเปรียบเทียบสารเคลือบภายนอกสำหรับสายเคเบิลแบบฝังใต้ดิน
สารโพลิเมอร์ชนิดต่าง ๆ มีคุณสมบัติการใช้งานที่แตกต่างกัน ทั้งในด้านความต้านทานความชื้น ความแข็งแรงดึง ความยืดหยุ่น และความสามารถในการทนไฟ
| กลุ่มวัสดุเคลือบ | อัตราการซึมซับน้ำ | ความต้านทานต่อการสึกกร่อนเชิงกล | ประสิทธิภาพการโค้งงอในอุณหภูมิต่ำ | ระดับการยับยั้งไฟลุกไหม้ | การใช้งานแบบฝังใต้ดินโดยทั่วไป |
| HDPE (พอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง) | ต่ำมาก (< 0.01%) | สูงมาก | ยอดเยี่ยม (-40 องศาเซลเซียส) | ต่ำ (ต้องใช้สารเติมแต่ง) | ฝังโดยตรงในดินและท่อเปียก |
| พอลิเอทิลีนความหนาแน่นปานกลาง (MDPE) | ต่ำมาก (< 0.02%) | สูง | ยอดเยี่ยม (-40 องศาเซลเซียส) | ต่ำ | การดึงท่อดำเนินการระยะไกล |
| พีวีซีแบบยืดหยุ่น (PVC) | ปานกลาง (0.1% - 0.5%) | ปานกลาง | พอใช้ (-10 องศาเซลเซียส) | สูง (UL VW-1 / CMP) | ท่อร้อยสายไฟพร้อมการเปลี่ยนผ่านแนวตั้งภายในอาคาร |
| TPU (โพลียูรีเทนเทอร์โมพลาสติก) | ต่ำ (0.2% - 0.4%) | โดดเด่น | ยอดเยี่ยม (-50 องศาเซลเซียส) | ปรับได้ | การลากเครื่องจักรหนักและดินที่ขรุขระ |
| LSZH (Low Smoke Zero Halogen) | ต่ำถึงปานกลาง | ปานกลาง | ดี (ที่อุณหภูมิ -20 องศาเซลเซียส) | ดับเองได้ | อุโมงค์ปิดและเส้นทางระบบขนส่งมวลชน |
การวิเคราะห์เชิงลึก: ตัวเลือกวัสดุปลอกหลักสำหรับการออกแบบสายไฟป้อนของผู้ผลิตรถยนต์ (OEM)
1. โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงและโพลีเอทิลีนความหนาแน่นปานกลาง (HDPE / MDPE)
สารประกอบที่มีพื้นฐานจากโพลีเอทิลีนถือเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับการฝังโดยตรงระยะยาวและการเดินสายในท่อใต้ดินที่ชื้น
-
ข้อได้เปรียบหลัก : HDPE มีอัตราการดูดซึมน้ำต่ำมาก ทนต่อสารเคมีได้ดีเยี่ยมแม้ในดินที่มีความเป็นกรดหรือด่าง และมีความต้านทานต่อการแตกร้าวภายใต้แรงเครียดได้โดดเด่น เมื่อนำไปใช้กับ สายเคเบิลสำหรับจ่ายไฟแบบสูญเสียต่ำ , ปลอก HDPE จะป้องกันไอน้ำไม่ให้แทรกซึมผ่านฉนวนโฟมบริเวณตัวนำด้านนอก
-
การจัดการและการแลกเปลี่ยนข้อดี-ข้อเสีย : HDPE มีความแข็งแรงสูง ในสภาพอากาศเย็นจำเป็นต้องใช้รัศมีการโค้งต่ำสุดที่ใหญ่ขึ้นและแรงดึงที่สูงขึ้น MDPE ให้สมดุลระหว่างความยืดหยุ่นและความแข็งแกร่ง จึงเป็นที่นิยมสำหรับเส้นทางท่อที่มีความซับซ้อน
2. สารประกอบพีวีซี (โพลีไวนิลคลอไรด์)
พีวีซียังคงเป็นทางเลือกที่แพร่หลาย เนื่องจากมีสมดุลที่ดีระหว่างต้นทุน ความสะดวกในการขึ้นรูปด้วยกระบวนการอัดรีด และคุณสมบัติต้านการลุกลามของเปลวไฟตามธรรมชาติ
-
ข้อได้เปรียบหลัก : การ ปลอกหุ้มสายไฟสำหรับระบบจ่ายไฟใต้ดิน ทำจากพีวีซีที่ทนไฟ ช่วยให้สามารถจัดเรียงสายเคเบิลแบบต่อเนื่องเพียงเส้นเดียว ย้ายผ่านจากท่อใต้ดินภายนอกอาคารเข้าสู่ห้องอุปกรณ์ภายในอาคารได้โดยตรง โดยไม่ขัดต่อกฎระเบียบด้านความปลอดภัยของอาคาร
-
การจัดการและการแลกเปลี่ยนข้อดี-ข้อเสีย พีวีซีมาตรฐานมีแนวโน้มสูญเสียพลาสติกไลเซอร์ไปตามกาลเวลา ซึ่งอาจทำให้ฉนวนหุ้มแข็งและเปราะบางเมื่อสัมผัสกับดินที่อิ่มตัวด้วยน้ำ สำหรับการฝังโดยตรง ควรระบุสูตรพีวีซีที่กันน้ำได้ดี มีการเสริมเสถียรภาพ และมีการรับรองระดับความต้านทานความชื้นอย่างชัดเจน แทนที่จะใช้พีวีซีอุตสาหกรรมทั่วไป
3. โปลีเมอร์เทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทน (TPU) และระบบอีลาสโตเมอริก
เมื่อความทนทานเชิงกายภาพและความต้านทานต่อการโค้งงอซ้ำๆ อย่างต่อเนื่องมีความสำคัญสูงสุด TPU คือวัสดุที่เหมาะที่สุด ฉนวนหุ้มสายเคเบิลสำหรับส่งสัญญาณ RF วัสดุ.
-
ข้อได้เปรียบหลัก tPU มีความต้านทานต่อการฉีกขาด การเจาะทะลุ และการสึกกร่อนที่เหนือกว่าทุกวัสดุอื่น มันยังคงความยืดหยุ่นได้แม้ที่อุณหภูมิต่ำถึง -50 องศาเซลเซียส จึงสามารถติดตั้งในดินแข็งเยือกแข็งได้โดยไม่ทำให้ชั้นป้องกันภายนอกแตกร้าว
-
การจัดการและการแลกเปลี่ยนข้อดี-ข้อเสีย tPU มีต้นทุนวัสดุสูงกว่า เมื่อกำหนดใช้สำหรับฝังใต้ดินแบบถาวร วิศวกรจำเป็นต้องเลือกเกรด TPU ที่มีฐานเป็นโพลีอีเทอร์ เพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพจากปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสที่เกิดจากเชื้อราในดิน
4. วัสดุชนิดปล่อยควันต่ำและไม่มีฮาโลเจน (LSZH)
ปลอกแบบ LSZH ถูกกำหนดใช้ในระบบขนส่งมวลชนใต้ดิน รถไฟฟ้าใต้ดิน และห้องเทคนิคปิดสนิท ซึ่งความเป็นพิษต่อมนุษย์ในกรณีเกิดเพลิงไหม้ถือเป็นอันตรายที่สำคัญยิ่ง
-
ข้อได้เปรียบหลัก เมื่อถูกเผาไหม้ จะปล่อยควันน้อยมาก และไม่ปล่อยก๊าซฮาโลเจนที่กัดกร่อนเลย
-
การจัดการและการแลกเปลี่ยนข้อดี-ข้อเสีย สารประกอบ LSZH ดูดซับน้ำได้มากกว่าพอลิเอทิลีนบริสุทธิ์ ดังนั้นเมื่อใช้ LSZH ปลอกหุ้มสายไฟสำหรับระบบจ่ายไฟใต้ดิน ในท่อบรรจุที่มีความชื้น จำเป็นต้องใส่เทปป้องกันน้ำ หรือชั้นกันความชื้นแบบอะลูมิเนียม-โพลีเอสเตอร์ไว้ใต้ปลอก
มาตรฐานการควบคุมคุณภาพและการทดสอบปลอกสายเคเบิลสำหรับจ่ายไฟใต้ดิน
เพื่อให้มั่นใจในประสิทธิภาพการทำงานที่เชื่อถือได้ในสนาม ผู้ผลิตสายเคเบิลสำหรับผู้ผลิตรถยนต์รายดั้งเดิม (OEM) จะส่งสูตรปลอกสำเร็จรูปไปยังชุดมาตรฐานการทดสอบที่กำหนดไว้
-
การทดสอบการซึมผ่านของน้ำและการทดสอบแรงดันไฮโดรสแตติก (IEC 60794-1-2-F5) ยืนยันว่าความชื้นไม่แพร่กระจายตามแนวแกนยาวของไส้กลาง หากปลอกภายนอกถูกเจาะทะลุ
-
การทดสอบความต้านทานการขัดสึกและการขีดข่วน (ASTM D3389 / ISO 6722) ประเมินความทนทานของ วัสดุปลอกสายเคเบิลจ่ายไฟ ระหว่างการดึงด้วยแรงตึงสูงผ่านท่อคอนกรีต
-
การทดสอบการโค้งงอภายใต้อุณหภูมิต่ำและการกระแทก (IEC 60811-504) รับรองว่า ฉนวนหุ้มสายเคเบิลสำหรับส่งสัญญาณ RF ไม่แตกร้าวหรือแยกตัวเมื่อม้วนหรือโค้งงอที่อุณหภูมิในการติดตั้งต่ำกว่าศูนย์องศาเซลเซียส
-
การทดสอบความต้านทานการแตกร้าวจากความเครียดสิ่งแวดล้อม (ESCR – ASTM D1693) ประเมินความต้านทานทางเคมีในระยะยาวของปลอกพอลิเอทิลีนเมื่อสัมผัสกับสารลดแรงตึงผิวในดินที่เปียก
การปิดผนึกขั้วต่อ: การป้องกันจุดอ่อนที่อาจล้มเหลว
แม้ปลอกที่ทนทานที่สุด สายเคเบิลจ่ายไฟใต้ดินแบบ OEM ก็ไม่สามารถชดเชยการปิดผนึกขั้วต่อที่ไม่เหมาะสมได้ ความชื้นที่ซึมผ่านบริเวณรอยต่อจะไหลลงตามโล่ของสายเคเบิล ทำให้เกิดความไม่สอดคล้องของอิมพีแดนซ์ ค่า VSWR สูง และปัญหาการรบกวนแบบพาสซีฟ (PIM) อย่างรุนแรง
ในการออกแบบ สายเคเบิลจ่ายไฟใต้ดินแบบ OEM ในการประกอบ ให้ระบุปลอกหุ้มแบบหดความร้อนสองชั้น หรือปลอกหุ้มแบบหดเย็น พร้อมกาวมาสติกที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าภายในโรงงาน เพื่อสร้างการปิดผนึกระดับ IP68 อย่างถาวรระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของปลอกกับตัวขั้วต่อ
รายการตรวจสอบทางวิศวกรรมสำหรับแบบวาดสายเคเบิลของผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM)
เมื่อจัดทำแบบวาดทางวิศวกรรมของชุดสายเคเบิล RF ให้ระบุรายละเอียดปลอกภายนอกอย่างชัดเจน แทนที่จะใช้คำอธิบายทั่วไป
-
เกรดวัสดุ ระบุสารประกอบที่แน่นอน เช่น พอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงสีดำ ที่เสริมความคงตัวต่อรังสี UV ตามมาตรฐาน ASTM D1248 ).
-
ความหนาของแจ็คเก็ต กำหนดความหนาของผนังปลอกทั้งค่าที่ระบุไว้และค่าต่ำสุดเพื่อให้มั่นใจในความทนทานต่อแรงดึงผ่าน
-
ขีดจำกัดเชิงกล : ระบุแรงดึงสูงสุด (นิวตัน/ปอนด์-แรง) และอัตราส่วนรัศมีการโค้งแบบไดนามิก/สถิตต่ำสุดอย่างชัดเจน
-
การจัดอันดับสิ่งแวดล้อม : อ้างอิงถึงความสอดคล้องตามมาตรฐาน IEC, UL หรือ Telcordia สำหรับการฝังโดยตรงและใช้งานในสถานที่เปียก
-
รายละเอียดการปิดผนึก : ระบุรายละเอียดปลอกป้องกันแรงดึงแบบ IP68 ที่ติดตั้งที่โรงงาน รวมทั้งข้อกำหนดการปิดผนึกขั้วต่อ
โดยการจับคู่คุณสมบัติทางกายภาพของ วัสดุปลอกสายเคเบิลจ่ายไฟ ให้สอดคล้องกับสภาพแวดล้อมการติดตั้งใต้พื้นผิวดินอย่างเป็นระบบ ชุดประกอบ OEM ของท่านจะให้ประสิทธิภาพสัญญาณวิทยุ (RF) ที่เสถียรและสูญเสียน้อยตลอดอายุการใช้งานตามที่ออกแบบไว้