Резюме: Предимствата на оптичния кабел правят употребата му в областта на комуникациите постоянно разширяваща се. За да се адаптира към различни среди, обикновено в процеса на проектиране на оптичен кабел се добавя съответната армировка, за да се отговори на различните нужди. Тази статия представя основно предимствата на стъклените влакна (т.е. стъклени влакна) като армировка за оптичен кабел, накратко представя структурата и характеристиките на оптичния кабел, подсилен с стъклени влакна, и накратко анализира трудностите при използването на стъклени влакна.
Ключови думи: армировка, прежда от стъклени влакна
1. Описание на предисторията
Раждането и развитието на оптичната комуникация е важна революция в историята на телекомуникациите. Оптичната комуникация промени традиционния начин на комуникация, правейки възможна комуникация с висока скорост и голям капацитет без никакви магнитни смущения. С непрекъснатото развитие на оптичните кабели и комуникационните технологии, оптичната комуникационна технология също се усъвършенства значително. Оптичният кабел с всички свои предимства в областта на комуникациите непрекъснато разширява обхвата на приложение. В днешно време оптичният кабел се развива бързо и намира широк спектър от приложения в различните области на кабелната комуникация. Той се превърна в основен начин на комуникация в съвременния свят, а влиянието му върху социалния живот е все по-дълбоко.
2. Приложение на най-често срещаните и видовете армировки
За да се адаптира към различни среди, в процеса на проектиране на кабела обикновено се добавя съответната армировка или структурата на кабела се променя, за да отговори на различните нужди. Армировката на оптичните кабели може да бъде разделена на метална армировка и неметална армировка, като основните метални части за армировка са стоманена тел с различни размери, алуминиева лента и др. Неметалните части за армировка са главно FRP, KFRP, водоустойчива лента, арамид, свързваща прежда, прежда от стъклени влакна и др. Поради високата твърдост и здравина на металната армировка, тя се използва главно в строителни и експлоатационни среди с високи изисквания за аксиално напрежение, като например външно полагане на надземни инсталации и тръбопроводи, директно полагане в земята и други случаи. Неметалните части за армировка Поради голямото разнообразие, ролята им е различна. Тъй като неметалната армировка е сравнително мека и якостта на опън е по-малка от тази на металната армировка, тя може да се използва на закрито, в сгради, между етажите или да се закрепи към метално подсилени оптични кабели, когато има специална нужда. За някои специални среди, като например споменатата по-горе среда, предразположена към гризачи, са необходими специални армировки, за да се посрещнат не само необходимите аксиални и странични напрежения, но и допълнителни характеристики, като например устойчивост на гризане. Тази статия представя приложението на фибростъкло като армировка в RF издърпващи се кабели, тръбни кабели тип „пеперуда“ и кабели, защитени от гризачи.
3. Прежда от стъклени влакна и нейните предимства
Стъклените влакна са нов вид инженерни материали, с негорими, устойчиви на корозия, висока температура, абсорбция на влага, удължение и други отлични свойства, в електрически, механични, химични и оптични свойства, така че се използват широко в различни индустрии. Преждата от стъклени влакна може да бъде разделена на два вида: неусукана прежда и усукана прежда, която обикновено се използва за производство на оптични кабели.
Стъклофибърната прежда като армировка за оптичен кабел има следните предимства:
(1) В изискванията за якост на опън на този случай, вместо арамид, се използват опънни елементи за оптични кабели, което е икономично и осъществимо. Арамидът е ново високотехнологично синтетично влакно, с предимствата на свръхвисока якост, висок модул и устойчивост на висока температура. Цената на арамида е висока, което от своя страна пряко влияе върху цената на оптичния кабел. Цената на фибростъклената прежда е приблизително 1/20 от цената на арамида, а другите показатели за производителност не се различават много в сравнение с арамида, така че фибростъклената прежда може да се използва като заместител на арамида и е по-икономична. Сравнението на производителността между арамидната и фибростъклената прежда е показано в таблицата по-долу.
Таблица Сравнение на производителността на арамидна и стъклена влакнеста прежда
(2) Стъклофибростъклената прежда е нетоксична и безвредна, незапалима, устойчива на корозия, устойчива на високи температури, с ниско удължение, химически стабилна и отговаря на изискванията за производителност на оптичните кабели, като например RoHS. Стъклофибростъклената прежда също така има по-добра устойчивост на износване и корозия, топлоизолационни свойства и изолационни свойства. Това гарантира, че оптичният кабел може да работи нормално при високи или ниски температури и може да се адаптира към по-тежки условия. Изолационните свойства предпазват оптичния кабел от мълнии или други електромагнитни смущения, което позволява широко използване в изцяло диелектрични оптични кабели.
(3) Оптичният кабел, запълнен със стъклени влакна, може да направи структурата на кабела компактна и да увеличи якостта на опън и натиск на кабела.
(4) Водоустойчивата стъклена прежда е един от най-добрите начини за блокиране на вода в оптичния кабел. Водоустойчивият ефект на водоустойчивата стъклена прежда е по-добър от този на водоустойчивата арамидна прежда, която има степен на абсорбция и набъбване от 160%, докато водоустойчивата стъклена прежда има степен на абсорбция и набъбване от 200%. Ако количеството стъклена прежда се увеличи, водоустойчивият ефект ще бъде още по-забележителен. Това е суха водоустойчива структура и няма нужда да се избърсва маслена паста по време на процеса на съединяване, което е по-удобно за строителство и отговаря на екологичните изисквания.
(5) Стъклофибростъклената прежда като армираща структура на оптичния кабел има добра гъвкавост, което може да елиминира недостатъците на оптичния кабел, а именно твърде твърдостта и трудното огъване поради армировката, което осигурява удобство във всички аспекти на производството и монтажа. Тя има малък ефект върху характеристиките на огъване на оптичния кабел, а радиусът на огъване може да достигне до 10 пъти външния диаметър на кабела, което е по-подходящо за сложна среда на полагане.
(6) Плътността на стъклените влакна е 2,5 g/cm3, оптичният кабел с армировка от стъклени влакна е лек, което намалява транспортните разходи.
(7) Стъклофибърната прежда също има добри антигризачи. В много полета и планински райони в Китай растителността е подходяща за оцеляване на гризачи, а уникалната миризма, съдържаща се в пластмасовата обвивка на оптичния кабел, лесно привлича гризачи към гризане, така че комуникационните кабелни линии често страдат от ухапвания от гризачи в някои случаи и влияят върху качеството на комуникацията, а в сериозни случаи може дори да доведат до прекъсване на комуникационната мрежа и да причинят значителни загуби за обществото. Предимствата и недостатъците на конвенционалните методи за защита от гризачи и защитата от гризачи със стъклена прежда са сравнени в следващата таблица.
6. Заключение
В обобщение, преждата от стъклени влакна не само има отлични характеристики, но и ниска цена, което със сигурност ще се превърне във все по-широко използвана армировка за оптични кабели, ще намали производствените разходи на производителите на оптични кабели и ще отговори по-добре на различните нужди на местните и чуждестранните клиенти.
Време на публикуване: 09 юли 2022 г.