I. Tugevusliikmete funktsioon
Optiline kiud koosneb peamiselt kõrge puhtusastmega ränidioksiidist, millel on madal mehaaniline tugevus ning piiratud tõmbe- ja survetakistus. Kaabli paigaldamise ja pikaajalise kasutamise ajal puutub kiud pidevalt kokku väliste jõududega, nagu omakaal, tuule- ja jääkoormus ning paigalduspinge. Ilma tõhusa kandekonstruktsioonita on kiud altid mikrodeformatsioonidele, mis võivad põhjustada signaali nõrgenemist. Seetõttu peavad optilised kaablid olema varustatud tugevuselementidega, mis toimivad kanderaamistikuna, neelates suurema osa mehaanilisest pingest ja kontrollides kiu mikropinget, et tagada pikaajaline stabiilne signaaliülekanne.
Inseneriteaduses tavaliselt kasutatavad tugevuselemendid jagunevad kahte põhikategooriasse:Fosfaaditud terastraatpeamise metallilise valikuna jaFRP (kiudtugevdatud plastik)kui kõige laialdasemalt kasutatav mittemetalliline variant. Neil kahel tüübil on erinevad jõudlusomadused ja materjali valik peaks põhinema konkreetsel rakenduskeskkonnal.
II. Fosfaaditud terastraat: tavapäraste välistingimustes kasutatavate kaablite peamine valik
Fosfaaditud terastraat on välistingimustes kasutatavate optiliste kaablite kõige laialdasemalt kasutatav metalliline tugevuselement. Selle peamised eelised seisnevad tasakaalus suure tugevuse ja hea protsessi stabiilsuse vahel. Sama ristlõikepindala korral on fosfaaditud terastraadi tõmbetugevus tavaliselt suurem kui FRP-l, mistõttu sobib see rakenduste jaoks, kus on suuremad mehaanilise tugevuse nõuded.
Keskkonnasõbralikkuse osas moodustab fosfaatimine traadi pinnale ühtlase fosfaaditud kilekihi. See aitab parandada korrosioonikindlust ja vähendab täitegeelidega otsese kokkupuute tagajärjel tekkivate pindadevaheliste reaktsioonide ohtu, aidates seeläbi leevendada vesinikuga seotud riske kaabli pikaajalise kasutamise ajal.
Fosfaaditud terastraat sobib GYTA ja GYTS keerutatud lahtiste torukaablite, tsentraalsete torukaablite, leegiaeglustavate kaevanduskaablite, samuti otse maetud kaablite ja mitmesuguste geeltäitega välistingimustes kasutatavate kaablitüüpide jaoks.
III. FRP: spetsiaalsete rakenduste põhimaterjal
FRP (kiudtugevdatud plastik) valmistatakse pultrusiooniprotsessi abil, kasutades tugevdusraamistikuna pidevaid klaaskiude ja maatriksina epoksü- või vinüülestervaiku. See on laialdaselt kasutatav konstruktsioonimaterjal mittemetalliliste tugevuselementide seas. Selle põhiväärtused seisnevad elektriisolatsioonis, korrosioonikindluses ja kerges kaalus.
Erinevalt metallist tugevuselementidest on FRP mittejuhtiv materjal. See väldib voolujuhtivust ja elektromagnetilise sidestusefekte ning ei läbi elektrokeemilisi reaktsioone geeltäitesüsteemidega. Seega aitab see konstruktsioonilise disaini seisukohast vähendada metallidega seotud vesiniku tekkimise riske. Selle tihedus on umbes veerand terase tihedusest, mis vähendab oluliselt optilise kaabli kogukaalu ning hõlbustab paigaldamist ja transporti. Lisaks on FRP-l madal soojuspaisumistegur, mis aitab säilitada kiudude liigse pikkuse stabiilsust temperatuurikõikumiste korral ja vähendab mikropaindekadude ohtu.
FRP-d kasutatakse peamiselt õhukaablites, mis on paigaldatud välguohtlikesse piirkondadesse ja tugeva elektromagnetilise häirega keskkondadesse, täisdielektrilistes FTTH-kaablites, kaablites, mida kasutatakse väga korrosiivsetes keskkondades, näiteks ranniku soolapihustuse ja keemiatehastes, samuti spetsiaalsetes kaablikonstruktsioonides, sealhulgas allveekaablites.
IV. Kahe tugevustüübi valikupõhimõtted
Fosfateeritud terastraat ja FRP ei ole lihtsalt teineteise asendajad, vaid pigem täiendavad teineteist funktsioonilt. Ratsionaalne materjalivalik peaks põhinema kaabli tegelikel töötingimustel:
Tavapärased välistingimustes kasutatavad antennikaablid, otse maetud kaablid, kaevanduskaablid ja geeliga täidetud kaablid – fosfaaditud terastraat on üldiselt eelistatud valik. Selle kõrge tugevus, väljaarendatud töötlemistehnoloogia ja lai rakendatavus muudavad selle pikaajalise inseneripraktika poolt valideeritud peamiseks lahenduseks.
Pikseohtlikud alad, alajaamad ja muud tugeva elektromagnetilise häirega olukorrad – juhtivusriskide vähendamiseks ja süsteemi ohutuse parandamiseks tuleks kasutada täisdielektrilist FRP-struktuuri.
Väga korrodeerivates keskkondades, nagu rannikualad ja keemiatehased – FRP pakub oma suurepärase korrosioonikindluse tõttu stabiilsemat pikaajalist jõudlust.
FTTH rippkaablid – FRP on sageli eelistatud valik tänu oma isoleerivatele omadustele. Sise- ja välistingimustes ülemineku stsenaariumide puhul, mis nõuavad suuremat tõmbetugevust või pika sildeavaga paigaldust, võib kaabli konstruktsiooni põhjal valida metalltugevusega elemendid.
V. Kokkuvõte
Tugevuselemendid mõjutavad otseselt optiliste kaablite mehaanilist kasutusiga ja ülekande stabiilsust. Oma suure tugevusega, hea protsessiühilduvuse ja tõestatud inseneriomadustega on fosfaaditud terastraat muutunud oluliseks metallilise tugevusmaterjaliks mitmesuguste tavapäraste välistingimustes kasutatavate kaablite jaoks. FRP, millel on eelised elektriisolatsiooni, häirete immuunsuse, korrosioonikindluse, madala tiheduse ja struktuurilise stabiilsuse osas, mängib võtmerolli keerulistes ja erilistes töötingimustes.
Professionaalse kaablimaterjalide tarnijana pakub ONE WORLD jätkuvalt oma klientidele fosfaaditud terastraati, FRP-d ja muid kaabli tugevusdetailide materjale. Pakume ka materjalide valiku soovitusi ja sellega seotud tehnilist tuge. Konkreetsete projektidega seotud küsimuste korral võtke meiega ühendust.
Postituse aeg: 28. mai 2026