Аннотация: Преимущества волоконно-оптического кабеля обуславливают его постоянное расширение в области связи. Для адаптации к различным условиям эксплуатации в процессе проектирования волоконно-оптического кабеля обычно добавляется соответствующее армирование. В данной статье рассматриваются преимущества стекловолоконной пряжи (т.е. стекловолокна) в качестве армирующего волокна для волоконно-оптического кабеля, кратко описываются структура и эксплуатационные характеристики волоконно-оптического кабеля, армированного стекловолокном, а также анализируются трудности, связанные с использованием стекловолокна.
Ключевые слова: армирование, стекловолоконная пряжа
1. Описание предыстории
Рождение и развитие оптоволоконной связи является важной революцией в истории телекоммуникаций. Оптоволоконная связь изменила традиционный способ связи, сделав возможным общение на высокой скорости и большой емкости без каких-либо магнитных помех. С непрерывным развитием оптоволоконного кабеля и коммуникационных технологий, технология оптоволоконной связи также значительно усовершенствовалась. Оптоволоконный кабель со всеми его преимуществами делает его в области связи. Область его использования постоянно расширяется. В настоящее время оптоволоконный кабель с быстрым темпом развития и широким спектром применения вошел в различные области проводной связи, став основным средством связи современной коммуникации, оказывая все более глубокое влияние на общественную жизнь.
2. Применение большинства и видов арматуры
Чтобы адаптироваться к различным средам, в процессе проектирования кабеля обычно добавляется соответствующая арматура или структура кабеля изменяется для удовлетворения различных потребностей. Армирование оптоволоконного кабеля можно разделить на металлическую арматуру и неметаллическую арматуру, основными металлическими частями арматуры являются различные размеры стальной проволоки, алюминиевой ленты и т. Д., Неметаллическими частями арматуры в основном являются FRP, KFRP, водостойкая лента, арамид, вязальная пряжа, стекловолоконная пряжа и т. Д. Благодаря высокой твердости и прочности металлической арматуры она в основном используется в строительстве и эксплуатации с высокими требованиями к осевому растяжению, такими как наружная прокладка над землей и трубопроводы, прямая прокладка в грунте и другие случаи. Неметаллические армирующие детали Из-за большого разнообразия, роль, которую играют разные. Поскольку неметаллическая арматура относительно мягкая, а прочность на разрыв меньше, чем у металлической арматуры, ее можно использовать внутри помещений, в зданиях, между этажами или прикреплять к металлическим армированным оптоволоконным кабелям, когда есть особая необходимость. В некоторых особых условиях, например, в условиях обитания грызунов, упомянутых выше, требуется специальное армирование, обеспечивающее не только осевые и боковые нагрузки, но и дополнительные характеристики, такие как устойчивость к перегрызанию. В данной статье рассматривается применение стекловолоконной пряжи в качестве армирующего материала для высокочастотных кабелей, трубчатых кабелей-«бабочк» и кабелей, защищенных от грызунов.
3. Стекловолоконная пряжа и ее преимущества
Стекловолокно – это новый тип конструкционного материала, обладающий негорючестью, коррозионной стойкостью, высокой температурой, влагопоглощением, растяжимостью и другими превосходными электрическими, механическими, химическими и оптическими свойствами, благодаря чему оно широко применяется в различных отраслях промышленности. Стекловолоконная пряжа подразделяется на два типа: свободную и кручёную, которая обычно используется для производства оптоволоконных кабелей.
Стекловолоконная пряжа, используемая в качестве армирования оптоволоконного кабеля, имеет следующие преимущества:
(1) В случае, если требования к прочности на разрыв предъявляются к арамиду, он представляет собой экономичный и осуществимый элемент, обеспечивающий прочность на разрыв для оптоволоконного кабеля. Арамид – это новое высокотехнологичное синтетическое волокно, обладающее такими преимуществами, как сверхвысокая прочность, высокий модуль упругости и высокая термостойкость. Цена на арамид высока, что, в свою очередь, напрямую влияет на стоимость оптоволоконного кабеля. Стекловолоконная пряжа стоит примерно в 20 раз дешевле арамида, а другие эксплуатационные характеристики не сильно отличаются от арамида, поэтому стекловолоконная пряжа может использоваться в качестве замены арамиду, обеспечивая при этом большую экономию. Сравнение характеристик арамидной и стекловолоконной пряжи представлено в таблице ниже.
Таблица Сравнение характеристик арамидных и стекловолоконных нитей
(2) Стекловолоконная пряжа нетоксична и безвредна, негорюча, устойчива к коррозии, воздействию высоких температур, имеет низкое удлинение, химически стабильна и соответствует требованиям RoHS к характеристикам оптического кабеля. Стекловолоконная пряжа также обладает повышенной износостойкостью и коррозионной стойкостью, теплосберегающими и изоляционными свойствами. Она обеспечивает нормальную работу оптического кабеля при высоких и низких температурах, а также адаптируется к более суровым условиям. Изоляционные свойства защищают оптический кабель от ударов молнии и других электромагнитных помех, что позволяет широко использовать его в полностью диэлектрических оптических кабелях.
(3) Волоконно-оптический кабель, заполненный стекловолоконной пряжей, может сделать структуру кабеля компактной и повысить прочность кабеля на растяжение и сжатие.
(4) Водоблокирующая стекловолоконная пряжа – один из лучших способов блокировки воды в оптоволоконном кабеле. Водоблокирующий эффект стекловолоконной пряжи превосходит эффект арамидной пряжи, которая имеет коэффициент набухания при абсорбции 160%, в то время как водоблокирующая стекловолоконная пряжа имеет коэффициент набухания при абсорбции 200%. При увеличении количества стекловолоконной пряжи водоблокирующий эффект становится еще более выраженным. Это сухая водоблокирующая структура, и нет необходимости удалять масляную пасту во время соединения, что более удобно для строительства и лучше соответствует экологическим требованиям.
(5) Стекловолоконная пряжа, используемая в качестве армирующей структуры оптоволоконного кабеля, обладает высокой гибкостью, что позволяет устранить недостатки, присущие оптоволоконному кабелю: излишняя жёсткость и сложность изгиба из-за армирования, что обеспечивает удобство на всех этапах производства и монтажа. Стекловолокно практически не влияет на изгибаемость оптоволоконного кабеля, а радиус изгиба может достигать 10 внешних диаметров кабеля, что делает его более подходящим для сложных условий прокладки.
(6) Плотность стекловолоконной пряжи составляет 2,5 г/см3, волоконно-оптический кабель с армированием из стекловолокна имеет малый вес, что снижает транспортные расходы.
(7) Стекловолоконная пряжа также обладает хорошими антигрызущими свойствами. Во многих горных районах Китая растительность благоприятна для обитания грызунов, а специфический запах, исходящий от пластиковой оболочки оптоволоконного кабеля, легко привлекает грызунов. Поэтому кабельные линии связи часто подвергаются укусам грызунов, что влияет на качество связи, а в серьёзных случаях может привести к выходу из строя магистральной линии связи и нанести значительный ущерб обществу. В следующей таблице сравниваются преимущества и недостатки традиционных методов защиты от грызунов и защиты от грызунов с помощью стекловолоконной пряжи.
6. Заключение
Подводя итог, можно сказать, что стекловолоконная пряжа обладает не только превосходными эксплуатационными характеристиками, но и низкой ценой, что неизбежно приведет к тому, что она станет все более широко используемым материалом для армирования оптоволоконных кабелей, снизит себестоимость продукции производителей оптоволоконных кабелей и лучше удовлетворит различные потребности отечественных и зарубежных клиентов.
Время публикации: 09 июля 2022 г.