LeEssai de résistance à la traction OPGWest une évaluation critique utilisée pour vérifier à la fois la fiabilité mécanique et les performances optiques du fil de terre optique (OPGW) lorsqu'il est soumis à une tension. Étant donné que les câbles OPGW remplissent un double rôle :-assurer la mise à la terre des lignes de transport d'électricité tout en transportant des fibres de communication-leur capacité à résister aux charges mécaniques à long terme-est essentielle pour un fonctionnement sûr. Grâce à des étapes de chargement contrôlées exprimées en pourcentage de la résistance à la traction nominale (RTS), ce test évalue la stabilité de l'atténuation des fibres, l'allongement du câble et le comportement à la déformation dans des conditions de fonctionnement réelles. Garantissant la conformité aux normes telles que GB/T 1179 et DL/T 832, le test de résistance à la traction fournit les données fondamentales requises pour la conception des lignes, la sécurité de l'installation et les performances des câbles à long terme.
Qu'est-ce que le test de résistance à la traction OPGW ?
LeEssai de résistance à la traction OPGWest un test de type et un test d'acceptation en usine utilisé pour évaluer le comportement d'un fil de terre optique (OPGW) lorsqu'il est tiré par tension.
Dans le test, un échantillon OPGW complet-de longueur (généralement supérieur ou égal à 100 m) est monté sur unmachine d'essai de traction horizontale. La tension est progressivement augmentée jusqu'à des niveaux spécifiés exprimés en pourcentage de laRésistance à la traction nominale (RTS).
Pendant que le câble est tiré, des instruments tels qu'unOTDRet le wattmètre optique mesure en continu :
Atténuation optique des fibres
Souche de fibre
Tension du câble
En traçantcourbes contrainte-déformationet les courbes atténuation-contrainte, le test détermine :
Le niveau de contrainte auquel les fibres commencent à se tendre
La déformation et l'allongement maximum admissibles
La relation entre la charge du câble et les performances optiques
La résistance à la rupture ultime du câble
Pourquoi effectuons-nous le test de résistance à la traction OPGW ?
Vérifier les performances optiques sous charge mécanique
Les lignes électriques soumettent l'OPGW à des tensions dues au poids propre, au vent, à la glace et à l'angle de la ligne. Le test confirme quel'atténuation des fibres n'augmente paset çapas de contrainte permanente sur les fibresse produit aux charges de service (EDS, MAT, UOS).
Vérifier les marges de sécurité mécanique
En chargeant le câble jusqu'à des pourcentages élevés de RTS et enfin jusqu'à la rupture, le test vérifie que la résistance réelle à la rupture atteint ou dépasse laconception RTSet qu'il existe une marge de sécurité suffisante entre la tension de fonctionnement quotidienne et la résistance ultime.
Confirmer la conception de la surlongueur de la fibre
À partir de la courbe contrainte-déformation, nous pouvons trouver le point où les fibres commencent à suivre la déformation du câble. Ceci vérifie si lesurlongueur de fibreest correctement conçu pour que, en fonctionnement normal, le câble s'étire mais que les fibres restent presque sans contrainte-.
Valider le respect des normes
Le test démontre que l'OPGW répond aux exigences des normes telles queGB/T 1179etDL/T832, qui spécifient les limites de déformation des fibres, de perte supplémentaire et de charges mécaniques à différents niveaux de tension.
Réduire les risques d’installation et d’exploitation
Connaître le comportement du câble à chaque étape de charge aide les ingénieurs à définirtensions de cordage sûresetaffaissement-graphiques de tension, réduisant ainsi le risque d'endommagement de la fibre lors de l'installation et du-exploitation à long terme.
Comment effectuer le test de résistance à la traction et le test de contrainte-déformation OPGW ?
Objectif du test de résistance à la traction
L'essai de résistance à la traction et de contrainte-déformation permet de déterminer les caractéristiques optiques (modifications de l'atténuation optique) de l'unité optique sous charge de traction, ainsi que plusieurs caractéristiques mécaniques telles que la limite de contrainte. Les tests de résistance à la traction et de contrainte-déformation doivent être effectués conformément aux normes GB/T 1179-2017 et DL/T 832-2016.
Équipement de test de résistance à la traction
Le dispositif de test de résistance à la traction et de contrainte-déformation se compose d'une machine d'essai de traction horizontale (comme illustré sur la figure 1-1), d'un testeur de dispersion de fibre optique et d'un réflectomètre optique dans le domaine temporel (OTDR), formant un système de test de fibre optique intégré (comme illustré sur la figure 1-2). Pendant la mesure de l'atténuation de la fibre optique, la source optique et le wattmètre optique doivent être installés aux deux extrémités de la fibre optique testée. Avant d'appliquer la charge, les deux extrémités de l'échantillon d'essai doivent être fixées avec des pinces d'ancrage techniques pour garantir qu'aucun déplacement relatif ne se produit entre l'unité optique et le câble optique.
Méthodes d'essai de résistance à la traction
Pendant l'essai, la longueur de la fibre optique ne doit pas être inférieure à 100 m. Installez l'échantillon de câble optique sur la machine d'essai de traction, épissez les fibres optiques en une seule boucle et mesurez la perte de la fibre optique à la longueur d'onde de 1 550 nm lorsque différentes charges sont appliquées. Avant et après l'application de la charge, la fibre optique doit être détendue jusqu'à la charge initiale. Pendant la mesure, la charge du câble, la perte de la fibre optique, la déformation de la fibre optique et la déformation du câble doivent être surveillées à une fréquence d'échantillonnage de 1 Hz. Les étapes opératoires sont les suivantes :
Augmentez la charge initiale à 2 % de la résistance à la traction nominale (RTS), redressez le câble, puis retirez la charge et installez les jauges de contrainte dans des conditions sans-charge.
Augmentez la charge à 30 % RTS, maintenez pendant 30 min, prenez des lectures à 5 min, 10 min, 15 min et 30 min, puis déchargez à la charge initiale.
Réappliquez la charge à 50 % RTS, maintenez pendant 1 h, prenez des lectures à 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 45 min et 60 min, puis déchargez à la charge initiale.
Réappliquez la charge à 70 % RTS, maintenez pendant 1 h, prenez des lectures à 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 45 min et 60 min, puis déchargez à la charge initiale.
Réappliquez la charge à 85 % RTS, maintenez pendant 1 h, prenez des lectures à 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 45 min et 60 min, puis déchargez à la charge initiale.
Réappliquez la charge jusqu'à ce que le câble se brise. Avant que la charge n'augmente uniformément jusqu'à 85 % RTS, effectuez des mesures de la force de traction et de l'allongement à des intervalles spécifiés.
Pendant la période d'essai, la charge doit être appliquée uniformément à un taux constant, atteignant 30 % RTS en 1 à 2 min.
La mesure de test obtient les données de changement d'atténuation de la fibre optique, de déformation de la fibre optique et de limite de déformation, comme indiqué dans la figure 1-3.
FAQ – Test de résistance à la traction OPGW
Quels paramètres sont généralement contrôlés pendant le test ?
Les principaux paramètres incluent la tension appliquée (en % RTS), l'allongement du câble, la déformation des fibres, l'atténuation optique à une longueur d'onde spécifiée (souvent 1 550 nm), le taux de charge et le temps de maintien à chaque niveau de charge.
Que signifient EDS, MAT, UOS et RTS ?
RTS (Résistance à la traction nominale):Résistance à la traction maximale de référence de l'OPGW, basée sur sa section métallique-.
EDS (Stress Quotidien) :Tension de fonctionnement typique à long terme-, généralement de 18 à 25 % RTS.
MAT (Tension maximale autorisée) :Tension maximale pouvant survenir dans des conditions sévères mais admissibles (par exemple, glace épaisse), souvent autour de 40 % RTS.
UOS (force opérationnelle ultime) :Limite supérieure de tension de fonctionnement (par exemple, 60 % RTS) au-delà de laquelle le service n'est pas autorisé.
Quelle doit être la durée de l'échantillon OPGW pour le test ?
Selon des procédures typiques, lela longueur de la fibre ne doit pas être inférieure à 100 m, garantissant que la mesure est représentative et que les lectures OTDR/atténuation sont exactes.
Comment la rupture est-elle définie dans l’essai de résistance à la traction ?
Les critères de défaillance typiques incluent :
Déformation des fibres dépassant les limites spécifiées aux niveaux EDS/MAT/UOS
Perte optique supplémentaire dépassant la valeur spécifiée et ne récupérant pas après le déchargement
Rupture prématurée de tout composant de câble (acier recouvert d'aluminium-, fils en alliage d'aluminium, unité de fibre) en dessous du pourcentage requis de RTS
Glissement relatif entre le câble, l'unité de fibre et les fibres.
Quelle est la différence entre un essai de traction simple et un essai de contrainte-déformation ?
A essai de traction simplene peut déterminer la résistance à la rupture que par une seule traction continue. Letest de contrainte-déformationutilise plusieurs étapes de chargement et de déchargement à différents %RTS, enregistre la déformation et l'atténuation et fournit l'intégralité ducourbes charge-allongement et charge-atténuation, donnant beaucoup plus d'informations sur la conception.
Pourquoi plusieurs périodes d'attente (5 min, 10 min, 30 min, etc.) sont-elles nécessaires ?
Maintenir la charge pendant différents temps simulechargement à court-et moyen-termeet permet l'observation des effets-dépendants du temps, tels que le fluage, la relaxation et les modifications retardées de l'atténuation des fibres.
Comment les résultats sont-ils utilisés dans la conception des lignes ?
Les ingénieurs utilisent les courbes contrainte-déformation et les limites vérifiées pour :
Calculeraffaissement et tensiondans diverses conditions météorologiques
Ensembletension de cordage maximalelors de l'installation
Vérifier que, dans tous les cas de conception, le point de fonctionnement reste dans les limiteslimites de déformation et d'atténuation autorisées.
L'essai de résistance à la traction est-il effectué pour chaque longueur de production ?
Les tests de type complets sont généralement effectués pournouvelles conceptions ou modifications majeures de la conception. Pour l'acceptation de routine en usine, les longueurs de production sélectionnées sont testées conformément au contrat et aux normes pour confirmer la cohérence des performances mécaniques et optiques.
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