Выбор и сравнение преимуществ металлических и неметаллических элементов армирования оптических кабелей.

Технологическое издательство

Выбор и сравнение преимуществ металлических и неметаллических элементов армирования оптических кабелей.

1. Стальная проволока
Для обеспечения достаточной осевой прочности кабеля при прокладке и монтаже, кабель должен содержать элементы, способные выдерживать нагрузку, металлические или неметаллические. В качестве упрочняющей части используется высокопрочная стальная проволока, что обеспечивает кабелю превосходную устойчивость к боковому давлению и ударопрочность. Стальная проволока также используется для брони между внутренней и внешней оболочками кабеля. В зависимости от содержания углерода проволока делится на высокоуглеродистую и низкоуглеродистую.
(1) Высокоуглеродистая стальная проволока
Высокоуглеродистая стальная проволока должна соответствовать техническим требованиям стандарта GB699, содержание серы и фосфора должно составлять около 0,03%. В зависимости от обработки поверхности проволока может быть разделена на оцинкованную и фосфатированную. Оцинкованная стальная проволока должна иметь равномерный, гладкий и прочный цинковый слой, поверхность должна быть чистой, без масла, воды и пятен; фосфатированный слой должен быть равномерным и блестящим, а поверхность проволоки должна быть свободна от масла, воды, ржавчины и повреждений. Поскольку выделение водорода незначительно, в настоящее время чаще применяется фосфатированная стальная проволока.
(2) Низкоуглеродистая стальная проволока
Для бронированных кабелей обычно используется проволока из низкоуглеродистой стали. Поверхность проволоки должна быть покрыта равномерным и сплошным слоем цинка, без трещин и следов. После испытания на намотку не должно быть следов от пальцев, которые могли бы привести к растрескиванию, расслоению или отслаиванию.

2. Стальная проволока
С развитием технологий и увеличением количества жил в кабеле возрастает его вес, а также увеличивается натяжение, которое должна выдерживать армирующая часть. Для повышения несущей способности оптического кабеля и сопротивления осевым напряжениям, возникающим при прокладке и монтаже, наиболее подходящим вариантом является стальная проволока в качестве армирующей части, обладающая определенной гибкостью. Стальная проволока изготавливается из нескольких скрученных стальных жил, которые по сечению обычно делятся на три типа: 1×3, 1×7 и 1×19. Для армирования кабеля обычно используется стальная проволока 1×7, которая по номинальной прочности на растяжение подразделяется на пять классов: 175, 1270, 1370, 1470 и 1570 МПа, а модуль упругости стальной проволоки должен быть больше 180 ГПа. Сталь, используемая для изготовления стальных прутков, должна соответствовать требованиям GB699 «Технические условия для высококачественных конструкций из углеродистой стали», а поверхность оцинкованной стальной проволоки, используемой для изготовления стальных прутков, должна быть покрыта равномерным и сплошным слоем цинка, без пятен, трещин и участков без цинкового покрытия. Диаметр и расстояние между прутьями должны быть равномерными, проволока не должна быть рыхлой после резки, а пруть должна быть плотно соединена, без перекрещиваний, разрывов и изгибов.

3.FRP
FRP — это аббревиатура от первой буквы английского слова «армированный волокном пластик» (fiber reinforced plastic). Это неметаллический материал с гладкой поверхностью и равномерным внешним диаметром, получаемый путем нанесения светоотверждаемой смолы на поверхность нескольких волокон стекловолокна. Он играет роль упрочняющего элемента в оптическом кабеле. Поскольку FRP является неметаллическим материалом, он обладает следующими преимуществами по сравнению с металлическим армированием: (1) неметаллические материалы не чувствительны к электрическому току, и оптический кабель подходит для использования в зонах с молниеносным воздействием; (2) FRP не вступает в электрохимическую реакцию с влагой, не выделяет вредных газов и других элементов, и подходит для дождливых, жарких и влажных климатических зон; (3) не генерирует индукционный ток, может устанавливаться на высоковольтных линиях; (4) FRP обладает малым весом, что позволяет значительно снизить вес кабеля. Поверхность FRP должна быть гладкой, неровности должны быть небольшими, диаметр должен быть равномерным, и на стандартной длине диска не должно быть стыков.

FRP

4. Арамид
Арамид (полип-бензоиламидное волокно) — это особый вид волокна, обладающий высокой прочностью и высоким модулем упругости. Он изготавливается из п-аминобензойной кислоты в качестве мономера, в присутствии катализатора, в системе NMP-LiCl, методом конденсационной полимеризации в растворе, а затем методом мокрого прядения и высокотемпературной обработки под высоким напряжением. В настоящее время в основном используются изделия модели KEVLAR49 производства DuPont (США) и модели Twaron производства Akzonobel (Нидерланды). Благодаря превосходной термостойкости и стойкости к термическому окислению, он используется в производстве самонесущих оптических кабелей (ADSS).

Арамидная пряжа

5. Стекловолоконная пряжа
Стекловолоконная нить — это неметаллический материал, широко используемый для усиления оптических кабелей, состоящий из множества волокон стекловолокна. Она обладает превосходной изоляцией и коррозионной стойкостью, а также высокой прочностью на разрыв и низкой пластичностью, что делает её идеальным неметаллическим армирующим материалом для оптических кабелей. По сравнению с металлическими материалами, стекловолоконная нить легче и не генерирует наведенный ток, поэтому она особенно подходит для высоковольтных линий и оптических кабелей, используемых во влажных условиях. Кроме того, стекловолоконная нить демонстрирует хорошую износостойкость и устойчивость к атмосферным воздействиям, обеспечивая долговременную стабильность кабеля в различных средах.


Дата публикации: 26 августа 2024 г.