ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНО-ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ГРОЗОЗАЩИТНОГО ТРОСА С ОПТИЧЕСКИМ МОДУЛЕМ СВЯЗИ
Authors: Л.М. Гуревич , В.Ф. Даненко 
Published: November 2024

В последние годы широкое применение получили грозозащитные тросы с встроенным оптическим модулем, представляющие собой трос из нескольких слоев стальных проволок с коррозионно-стойким покрытием и трубчатый корпус из алюминия или нержавеющей стали (центральный или в повиве), заполненный гидрофобным гелем и оптическими волокнами. Круговое пластическое обжатие в процессе производства грозозащитных тросов с встроенным оптическим модулем позволяет улучшить электрические контакты проволок в слоях и между слоями и повысить устойчивость к воздействию импульса грозового разряда молнии, а также механическую прочность. При неправильно выбранных геометрических параметрах проволок первого и второго слоев круговое пластическое обжатие может привести к значительной деформации оптического модуля и в результате – к недопустимому увеличению коэффициента затухания передаваемого сигнала. В работе методом компьютерного моделирования определена величина минимального зазора между внутренним слоем грозозащитного троса с встроенным оптическим модулем и центральной трубкой, гарантирующего уменьшение деформации наружной оболочки оптического модуля до допустимых пределов. Показана возможность при оптимизированной конструкции троса формирования боковых контактов между проволоками первого слоя, способствующих снижению радиальной составляющей передаваемого на поверхность модуля давления. Результаты компьютерного моделирования могут быть использованы для оптимизации конструктивно-геометрических параметров и величины обжатий прядей с целью уменьшения деформации наружной оболочки центральной трубки встроенного оптического модуля грозозащитного троса.

In recent years, lightning protection ropes with integrated optical module have been widely used. Lightning protection rope with integrated optical module consist of a cable made of several layers of steel wires with corrosion-resistant coating and a tubular body made of aluminum or stainless steel (central or in a whip) filled with hydrophobic gel and optical fibers. Circular plastic compression in the manufacturing process of lightning protection rope with integrated optical module allows to improve electrical contacts of wires in and between layers, and to increase resistance to lightning discharge impulse, as well as mechanical strength. Circular plastic compression can lead to a significant deformation of the optical module and, as a result, to an unacceptable increase in the attenuation coefficient of the transmitted signal at incorrectly chosen geometrical parameters of the wires of the first and second layers. In this paper, the computer simulation method was used to determine the value of the guaranteed gap between the inner layer of the lightning protection rope with integrated optical module and the central tube, which is necessary to minimize the deformation of the outer shell of the optical module. The possibility of the formation of lateral contacts between the wires of the first layer, which contribute to the reduction of the radial component of the pressure transmitted to the surface of the module, has been shown with an optimized cable design. The obtained results of computer simulation can be used to determine the optimal design and geometric parameters and the amount of strand compression in order to minimize the deformation of the outer shell of the central tube of the integrated optical module of the lightning protection rope with integrated optical module.