ГОСТ Р МЭК 60794-1-21-2020 Кабели оптические. Часть 1-21. Общие технические требования. Основные методы испытаний оптических кабелей. Методы механических испытаний
24 Метод Е19. Эолова вибрация
24.1 Цель испытания
Целью испытания является оценка воздействия на подвесные ОК динамических нагрузок, подобных имеющим место на подвесных линиях, когда в результате ламинарного течения воздуха возникают наведенные вибрации.
24.2 Испытуемый образец
Длина испытуемого образца должна быть не менее 50 м или соответствовать значению, указанному в технических условиях на конкретный ОК. Концы ОК должны быть разделаны таким образом, чтобы в процессе проведения испытания обеспечивать контроль вносимых оптических потерь одного или нескольких ОВ в соответствии с техническими условиями на конкретный ОК. Минимальная контролируемая длина ОВ должна быть 100 м. При необходимости может быть выполнено соединение ОВ на концах ОК.
24.3 Испытательное оборудование
Испытательное оборудование состоит:
- из стенда для проведения испытания (типовая схема оснащения приведена на рисунке 27);
- возбудителя вибрации с электронным управлением;
- динамометра, датчика нагрузки, калиброванной балки или иного устройства для измерения усилия натяжения ОК;
- источника оптического излучения с номинальной длиной волны 1550 нм в комплекте с измерителем оптической мощности, обеспечивающих измерение значения оптических потерь;
- источника оптического излучения с номинальной длиной волны 1550 нм в комплекте с измерителем оптической мощности, обеспечивающих измерение колебаний значения оптических потерь в полосе частот шириной не менее 0-300 Гц;
- оптического рефлектометра (OTDR), если его применение оговорено в технических условиях на конкретный ОК.
24.4 Порядок проведения испытания
Испытуемый образец оконцовывают с обеих сторон перед его натяжением таким образом, чтобы ОВ не могли перемещаться относительно ОК. Для измерения усилия натяжения используют динамометр, датчик усилия, калиброванную балку или иное устройство. Должны быть предусмотрены определенные меры для обеспечения постоянства натяжения ОК при колебаниях температуры в процессе испытания. Усилие натяжения ОК должно составлять примерно от 15% до 25% значения RTS (Rated Tensile Strength, нормируемое значение прочности натяжения) для кабеля типа OPGW, или нормируемого значения усилия натяжения для пролета ОК типа ADSS, или значения, приведенного в технических условиях на конкретный ОК.
Общая длина пролета между натяжными зажимами должна быть не менее 30 м. Минимальное значение активного участка пролета должно составлять приблизительно 20 м. Пролет должен быть оснащен узлом поддержки, расположенным примерно на расстоянии около двух третей от расстояния между натяжными зажимами ОК. Допускается использовать более длинные или более короткие значения длины участков пролетов. Пролет следует располагать на такой высоте, чтобы статический угол ОК на активном участке пролета по отношению к горизонтали составлял 1,5°±0,5°.
Должны быть предусмотрены средства измерения и контроля амплитуды вибрации в середине возникающей свободной волны (пучность), а не в волне, прилегающей к возбудителю вибрации.
Возбудитель вибрации с электронным управлением должен обеспечивать перемещение ОК в вертикальной плоскости. Арматура возбудителя вибрации должна обеспечивать надежное крепление ОК так, чтобы возбудитель вибрации располагался перпендикулярно к ОК в вертикальной плоскости. Возбудитель вибрации должен быть расположен на активном участке пролета ОК так, чтобы между возбудителем вибрации и натяжным зажимом создавалось не менее шести стоячих волн. Число циклов вибрации: 10000000, или должно соответствовать значению, указанному в технических условиях на конкретный ОК.
Испытание проводят на одной или большем количестве резонансных частот, соответствующих заданным значениям ветровых условий. Эолова вибрация, как правило, возникает при значении ламинарной скорости ветра от 0,5 до 7 м/с. Применяя выражения (15) и (16), получим:
Частота вибрации f, Гц, пропорциональна скорости ветра v, м/с, и обратно пропорциональна диаметру кабеля D, м, и ее вычисляют по формуле
, (15)
где k - коэффициент Струхаля (Strouhal) и составляет 0,2 для подвесных кабелей и проводов.
Длину волны вибрации (эквивалентна двум длинам полуволн) вычисляют по формуле
, (16)
где T - усилие натяжения ОК, Н;
m - масса единицы длины ОК, кг/м.
Если в соответствии с назначением требуется, чтобы ОК был стоек к нагрузкам в период возбуждения вибрации, то на стадии возбуждения эоловой вибрации испытуемый пролет требует постоянного внимания и контроля параметров испытания до тех пор, пока не произойдет стабилизация испытуемого пролета.