15m 통신-전력 하이브리드 FRP 기둥 - 통합 10kV 배전 및 5G 인프라
주요 특징
- 15미터 기둥에 통합된 10kV 전력 배전 및 5G 통신 인프라로, 별도의 설치에 비해 배치 비용을 최대 40% 절감
- 65-75% E-유리 섬유 함량의 고급 FRP 복합재로 제작되어 700+ MPa 인장 강도를 제공하며, 동등한 강철 기둥보다 70% 가벼움
- 15 kV/mm를 초과하는 고유 유전 강도로 별도의 절연체 문자열이 필요 없어 안전성을 높이고 고장 지점을 줄임
- TIA-222-H 기준에 따라 150 km/h 바람 속도에서 <5% 기울기 변형으로 최대 250 kg의 통신 장비 하중을 지원하는 3개의 현대 5G 패널 안테나 포함
- C5-M 해양 환경에서 부식 방지 성능을 갖춘 50년 이상의 유지보수 필요 없는 설계 수명으로, 코팅 갱신을 없애고 생애 주기 비용을 60% 절감
설명
SOLARTODO 15m 통신-전력 하이브리드 FRP 폴은 필수 유틸리티 인프라의 설계 및 배치에서 중요한 도약을 나타냅니다. 이 혁신적인 솔루션은 10kV 중전압 전력 분배와 현대 통신 장비를 위한 용량을 원활하게 통합하며, 최대 세 개의 5G 준비 패널 안테나를 포함합니다. 고급 섬유 강화 폴리머(FRP) 복합재로 설계된 이 기둥은 강철, 콘크리트, 목재와 같은 전통적인 재료에 대한 우수한 대안을 제공하며, 거의 제로 유지보수로 50년 이상의 설계 수명을 제공합니다. 두 가지 중요한 서비스를 단일 경량 및 부식 방지 구조로 결합함으로써, 하이브리드 기둥은 공간이 제한된 도시 지역과 가혹한 환경 조건에서 그리드를 현대화하고 5G 네트워크를 확장하는 긴급한 요구를 해결합니다. 이 설계는 시각적 혼잡과 물리적 공간을 줄일 뿐만 아니라 자산 생애 주기 동안 상당한 비용 절감을 제공하여 경제적 및 지속 가능성 목표와 일치합니다.
SOLARTODO 하이브리드 기둥의 뛰어난 성능은 고급 재료 조성에 뿌리를 두고 있습니다. 이 기둥은 고정밀 필라멘트 감기 또는 풀트루전 공정을 사용하여 제작되어 일관되고 공극이 없는 적층 구조를 보장합니다. 주요 구조 재료는 내구성이 뛰어난 폴리에스터 또는 비닐 에스터 수지 매트릭스에 고강도 E-유리 섬유가 포함된 복합재입니다. 이 조합은 동등한 하중 지지 용량을 가진 강철 기둥보다 약 70% 더 가벼운 뛰어난 강도 대 중량 비율을 가진 재료를 생성합니다. 복합 매트릭스는 중량 기준으로 약 65-75%의 E-유리 섬유로 구성되어 있으며, 인장 강도는 700 MPa를 초과하여 많은 등급의 구조용 강철과 비교할 수 있습니다. 비닐 에스터 수지 옵션은 최대 화학 및 습기 저항을 위해 지정되어 있으며, ISO 12944에 정의된 C5-M(매우 높은 해양) 부식 환경에 이상적입니다.
FRP 재료의 가장 중요한 특성은 그 고유한 유전체 특성입니다. 일반적으로 15 kV/mm를 초과하는 유전 강도를 가진 이 기둥은 자연적인 절연체 역할을 합니다. 10kV 분배 응용 프로그램의 경우, 이 특성은 안전성을 크게 향상시키고 별도의 부피가 큰 절연체 문자열의 필요성을 없앨 수 있어 잠재적인 고장 지점을 줄이고 전체 설계를 단순화합니다. 이 고유한 절연성은 신중한 접지 및 격리 전략이 필요한 전도성 강철 기둥과의 주요 차별점입니다. 재료 특성과 제조 공정은 ASTM D4923, "강화 열경화성 플라스틱 기둥에 대한 표준 규격"에 부합합니다.
이 제품의 정의적인 특징은 전력 및 통신 인프라를 단일 기둥에 공동 배치하는 이중 응용 설계입니다. 이 시너지는 이전 세대의 셀룰러보다 더 조밀한 안테나 그리드를 요구하는 5G 네트워크의 신속하고 비용 효율적인 배치를 위해 중요합니다. 이 기둥은 도시 및 교외 공급 회로의 일반 표준인 10kV 중전압 분배 라인을 위해 설계되었습니다. 이 기둥은 세 개의 상을 가진 단일 회로를 지원하며, 각 상마다 하나의 ACSR(알루미늄 도체 강철 보강) 도체의 표준 번들을 수용합니다. NESC Heavy 하중 조건에서 기둥 간의 일반적인 설계 스팬은 60미터입니다(9.5 mm 얼음 및 40 mph 바람을 가정). 교차팔은 고강도 FRP 복합재로 제작되어 지속적인 절연 및 부식 저항을 보장합니다. 기둥 자체가 절연체인 반면, 도체 부착을 위해 15kV 등급의 복합 포스트 절연체가 사용되어 400 mm 이상의 정의된 크리피지 거리와 안전한 기계적 종결을 제공합니다. 이는 IEEE 751에 부합합니다.
기둥의 상단 부분은 최대 250 kg의 정하중을 지탱할 수 있도록 보강되어 있으며, 최대 세 개의 현대 5G 패널 안테나와 관련된 원격 라디오 유닛(RRU)을 수용할 수 있습니다. 이 기둥은 TIA-222-H 표준에 따라 계산된 안테나에 의해 생성된 바람 하중을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 기준 풍속 150 km/h에서 기둥 끝의 처짐은 5% 이하로 유지되어 안정적인 안테나 정렬과 신뢰할 수 있는 네트워크 성능을 보장합니다. FRP 기둥의 중공 코어는 통신 장비로의 광섬유 및 전력 케이블을 위한 보호된 내부 경로를 제공하여 기상 및 파손으로부터 보호합니다. 중간 높이 장착 지점은 기본 대역 장치와 전원 공급 장치를 수용하는 컴팩트 장비 캐비닛(최대 0.5 m³)을 위한 것입니다. 이 통합 접근 방식은 별도의 셀 타워의 필요성을 줄여 도시 미관을 보존하고 필요한 공공 도로를 최소화합니다. 통합 사이트 배치의 총 비용은 별도의 전력 및 통신 기둥을 건설하는 것보다 최대 40% 낮을 수 있습니다.
15m 하이브리드 기둥의 구조적 무결성은 IEC 60826의 하중 요구 사항을 충족하거나 초과하고, 복합 재료에 맞게 조정된 원칙을 사용하여 ASCE 매뉴얼 10-15의 설계 요구 사항을 충족하도록 유한 요소 분석(FEA)을 통해 설계되고 검증됩니다. 이 기둥은 지면에서 15미터(50피트) 높이에 서 있습니다. 기둥의 경량 특성(약 350 kg)은 더 간단한 기초 요구 사항을 가능하게 합니다. 안정된 토양 조건에서 2.5미터 깊이로 직접 매립되거나 기초판과 앵커 볼트가 있는 콘크리트 기둥에 장착될 수 있습니다. 일반적인 직접 매립 설치에는 비교 가능한 강철 기둥 기초에 대해 3-4 입방미터가 필요한 것에 비해 단 1.5 입방미터의 콘크리트만 필요합니다. 이 기둥은 최소 0.7 kN/m²의 바람 압력과 15 mm의 방사형 얼음 두께를 견딜 수 있도록 설계되었으며, 끊어진 전선 조건에서 도체 장력을 고려합니다. 비전도성임에도 불구하고, 이 기둥은 통신 장비를 안전하게 접지하고 낙뢰 보호 경로를 제공하기 위해 내부 또는 외부 구리 접지 도체(최소 50 mm²)를 포함하고 있으며, IEEE 80 권장 사항에 따라 접지 저항을 10옴 이하로 보장하는 접지 그리드에 연결됩니다.
주요 장점은 설치 복잡성과 비용의 극적인 감소입니다. 단일 15m FRP 기둥은 종종 경량 크레인이나 심지어 버킷 트럭으로 설치할 수 있어, 중량 강철 기둥에 비해 최대 60%까지 동원 비용을 줄입니다. 설치 시간은 일반적으로 하루 이내입니다. 설치 후, 이 기둥은 사실상 유지보수가 필요 없습니다. UV 안정화 비닐 에스터 수지 매트릭스는 태양광 열화에 저항하며, 이 재료는 목재 기둥에 영향을 미치는 부패, 해충 및 딱따구리 손상에 면역입니다. 아연 도금 강철과 달리, 갱신할 코팅이 없어 50년 이상의 서비스 수명 동안 유지보수 비용을 없애고, 토양으로 아연이 스며드는 것을 방지하여 환경적으로 중요한 이점을 제공합니다.
기술 사양
| 타워 높이 | 15m |
| 전압 등급 | 10kV |
| 타워 유형 | Hybrid (Power + Telecom) |
| 재료 | FRP Composite (E-glass/vinyl ester) |
| 회로 수 | 1circuit |
| 도체 번들 | 1×ACSR per phase |
| 설계 스팬 | 60m |
| 풍하중 | 0.7kN/m² |
| 빙하중 | 15mm |
| 안테나 용량 | 3panels |
| 최대 통신 하중 | 250kg |
| 기둥 무게 | 350kg |
| 기초 유형 | Direct embed or base plate |
| 매립 깊이 | 2.5m |
| 콘크리트 볼륨 | 1.5m³ |
| 접지 저항 | <10ohm |
| 설계 수명 | 50+years |
| 작동 온도 범위 | -40 to +80°C |
| 유전 강도 | >15kV/mm |
| 인장 강도 | >700MPa |
| 섬유 함량 | 65-75% by weight |
| 150 km/h에서의 기울기 변형 | <5% |
| 부식 저항 | C5-M (ISO 12944) |
가격 내역
| 항목 | 수량 | 단가 | 소계 |
|---|---|---|---|
| 15m FRP 기둥 본체 (필라멘트 감기, 비닐 에스터 수지) | 1 pcs | $2,700 | $2,700 |
| FRP 복합재 크로스암 및 하드웨어 | 1 pcs | $450 | $450 |
| 복합재 포스트 절연체 (15kV 등급) | 3 pcs | $150 | $450 |
| 통신 안테나 장착 브래킷 (스테인리스 스틸) | 3 pcs | $120 | $360 |
| 장비 캐비닛 장착 하드웨어 | 1 set | $180 | $180 |
| 접지 시스템 (구리 도체 및 클램프) | 1 set | $220 | $220 |
| 기초판 및 앵커 볼트 조립 | 1 set | $280 | $280 |
| 설치 인건비 및 장비 | 1 day | $360 | $360 |
| 총 가격 범위 | $4,500 - $6,500 | ||
자주 묻는 질문
FRP의 전통적인 강철 또는 목재 기둥에 대한 주요 장점은 무엇인가요?
하이브리드 설계가 인프라 비용과 환경 영향을 어떻게 줄이나요?
15m FRP 기둥의 일반적인 리드 타임과 설치 과정은 어떻게 되나요?
기둥이 통신 장비나 전력선의 향후 업그레이드를 수용할 수 있나요?
이 기둥이 가장 적합한 특정 환경 조건은 무엇인가요?
인증 및 표준
데이터 출처 및 참조
- •IEC 60826:2017 - Design criteria of overhead transmission lines
- •ASTM D4923-01 - Standard Specification for Reinforced Thermosetting Plastic Poles
- •IEEE 751-2015 - Guide for Mechanical Loading and Strength of Overhead Transmission Line Structures
- •TIA-222-H:2017 - Structural Standard for Antenna Supporting Structures and Antennas
- •ISO 12944:2017 - Corrosion protection of steel structures by protective paint systems
- •ASCE Manual 10-15 - Design of Latticed Steel Transmission Structures
- •IEEE 80-2013 - Guide for Safety in AC Substation Grounding
프로젝트 케이스
