15м Гибридный Полюс Телеком-Энергия FRP - Интегрированная 10кВ Распределительная Сеть и 5G Инфраструктура

Поли́н SOLARTODO высотой 15 м для телекоммуникаций и электроснабжения представляет собой значительный шаг вперед в проектировании и развертывании важной инфраструктуры. Это инновационное решение бесшовно интегрирует распределение электроэнергии среднего напряжения 10 кВ с возможностью установки современного телекоммуникационного оборудования, включая до трех антенн панельного типа, готовых к 5G. Изготовленный из современных композитов на основе стеклопластика (FRP), этот столб предлагает превосходную альтернативу традиционным материалам, таким как сталь, бетон и дерево, обеспечивая срок службы более 50 лет с практически нулевым уровнем обслуживания. Объединяя две критически важные услуги в одной легкой и коррозионно-стойкой конструкции, гибридный столб отвечает на настоятельные потребности в модернизации сетей и расширении 5G, особенно в условиях ограниченного пространства в городских районах и суровых климатических условиях. Его дизайн не только уменьшает визуальный беспорядок и физический объем, но и предлагает значительную экономию затрат на протяжении всего жизненного цикла актива, соответствуя как экономическим, так и экологическим целям.

Исключительная производительность гибридного столба SOLARTODO основана на его передовом материальном составе. Столб изготавливается с использованием высокоточной технологии намотки волокна или пултрузии, что обеспечивает однородную и безвоздушную ламинированную структуру. Основным структурным материалом является композит из высокопрочных волокон E-стекла, встроенных в прочную матрицу из полиэфирной или виниловой смолы. Эта комбинация дает материал с выдающимся соотношением прочности к весу, примерно на 70% легче, чем стальной столб с аналогичной несущей способностью. Композитная матрица состоит примерно из 65-75% волокон E-стекла по весу, обеспечивая прочность на растяжение, превышающую 700 МПа, что сопоставимо со многими марками конструкционной стали. Вариант с виниловой смолой выбирается для максимальной химической и влагоустойчивости, что делает его идеальным для коррозионных сред C5-M (очень высокая морская), как определено в ISO 12944.

Самое важное свойство материала FRP — это его врожденная диэлектрическая природа. С диэлектрической прочностью, как правило, превышающей 15 кВ/мм, сам столб действует как естественный изолятор. Для распределительного применения на 10 кВ это свойство значительно повышает безопасность и может устранить необходимость в отдельных громоздких изоляторах, уменьшая количество потенциальных точек отказа и упрощая общий дизайн. Эта врожденная изоляция является ключевым отличием от проводящих стальных столбов, которые требуют тщательной заземляющей и изолирующей стратегии. Свойства материала и процессы производства соответствуют ASTM D4923, "Стандартная спецификация для армированных термореактивных пластиковых столбов".

Определяющей особенностью этого продукта является его конструкция с двойным назначением, которая объединяет электроэнергию и телекоммуникационную инфраструктуру на одном столбе. Эта синергия критически важна для быстрого и экономичного развертывания сетей 5G, которые требуют более плотной сетки антенн, чем предыдущие поколения сотовых сетей. Столб спроектирован для распределительных линий среднего напряжения 10 кВ, что является общим стандартом для городских и пригородных питающих цепей. Он поддерживает одну цепь с тремя фазами и вмещает стандартный пучок из одного проводника ACSR (алюминиевый проводник с армированием сталью) на фазу, с типичным расчетным пролетом 60 метров между столбами при условиях тяжелой нагрузки NESC (предполагает 9,5 мм льда и ветер 40 миль в час). Поперечная балка также изготовлена из высокопрочного композита FRP, что обеспечивает постоянную изоляцию и коррозионную стойкость. Хотя сам столб является изолятором, для крепления проводников используются композитные постовые изоляторы, рассчитанные на 15 кВ, чтобы обеспечить определенное расстояние пробоя более 400 мм и надежное механическое соединение, соответствующее IEEE 751.

Верхняя часть столба усилена для поддержки мертвого груза до 250 кг, что позволяет установить до трех современных панельных антенн 5G и связанных с ними удаленных радиоустройств (RRU). Столб спроектирован для выдерживания ветровых нагрузок, создаваемых антеннами, рассчитанных в соответствии со стандартами TIA-222-H. При расчетной скорости ветра 150 км/ч отклонение верхней части столба поддерживается ниже 5%, что обеспечивает стабильное выравнивание антенн и надежную работу сети. Полый сердечник столба FRP предоставляет защищенный внутренний путь для прокладки волоконно-оптических и силовых кабелей к телекоммуникационному оборудованию, защищая их от неблагоприятных погодных условий и вандализма. На средней высоте предусмотрена точка крепления для компактного оборудования (до 0,5 м³), вмещающего базовую единицу и источник питания. Этот интегрированный подход снижает необходимость в отдельных сотовых вышках, сохраняя городской ландшафт и минимизируя необходимую площадь для общественного пользования. Общая стоимость развертывания комбинированного объекта может быть до 40% ниже, чем строительство отдельных столбов для электроэнергии и телекоммуникаций.

Структурная целостность 15-метрового гибридного столба спроектирована и проверена с использованием метода конечных элементов (FEA), чтобы соответствовать или превышать требования IEC 60826 по нагрузкам и ASCE Manual 10-15 по проектированию стальных конструкций с решетчатой структурой, с адаптированными принципами для композитных материалов. Столб возвышается на 15 метров (50 футов) над уровнем земли. Легкий характер столба (примерно 350 кг) позволяет упростить требования к фундаменту. Его можно непосредственно вбить на глубину 2,5 метра в стабильных условиях грунта или установить на бетонной опоре с основанием и анкерными болтами. Типичная установка с прямым вбиванием требует всего 1,5 кубометра бетона, по сравнению с 3-4 кубометрами для фундамента стального столба. Столб спроектирован для выдерживания минимального ветрового давления 0,7 кН/м² и радиальной толщины льда 15 мм, в сочетании с натяжением проводников при обрыве провода. Хотя он не проводящий, столб включает внутренний или внешний медный заземляющий проводник (минимум 50 мм²) для безопасного заземления телекоммуникационного оборудования и обеспечения пути для защиты от молний, соединяясь с заземляющей сетью, которая обеспечивает сопротивление основания ниже 10 Ом, в соответствии с рекомендациями IEEE 80.

Ключевым преимуществом является резкое снижение сложности установки и затрат. Один 15-метровый столб FRP часто можно установить с помощью легкого крана или даже подъемника, что снижает затраты на мобилизацию до 60% по сравнению с тяжелыми стальными столбами. Время установки обычно составляет менее одного дня. После установки столб практически не требует обслуживания. Устойчивый к УФ-излучению матричный состав из виниловой смолы противостоит солнечному разрушению, а материал не подвержен гниению, воздействию насекомых и повреждениям от дятлов, которые затрагивают деревянные столбы. В отличие от оцинкованной стали, здесь нет покрытия, которое нужно обновлять, что исключает затраты на обслуживание на протяжении его 50-летнего срока службы и предотвращает вымывание цинка в почву, что является значительным экологическим преимуществом.