Tiivistelmä: Valokuitukaapelin edut tekevät sen käytöstä viestinnän alalla jatkuvaa laajentumista. Erilaisiin ympäristöihin sopeutumiseksi valokuitukaapelin suunnitteluprosessiin lisätään yleensä vastaava vahvike erilaisten tarpeiden täyttämiseksi. Tässä artikkelissa esitellään pääasiassa lasikuitulangan (eli lasikuitulangan) edut valokuitukaapelin vahvikkeena, ja lyhyesti esitellään lasikuitulangalla vahvistetun valokuitukaapelin rakenne ja suorituskyky sekä analysoidaan lyhyesti lasikuitulangan käytön vaikeuksia.
Avainsanat: lujite, lasikuitulanka
1. Taustakuvaus
Kuituoptisen viestinnän synty ja kehitys on tärkeä mullistus televiestinnän historiassa. Kuituoptinen viestintä on muuttanut perinteistä viestintätapaa ja mahdollistanut nopean ja kapasiteetin kommunikoinnin ilman minkäänlaisia magneettisia häiriöitä. Kuituoptisten kaapeleiden ja viestintätekniikan jatkuvan kehityksen myötä myös kuituoptinen viestintätekniikka on parantunut huomattavasti. Kuituoptisten kaapeleiden kaikki edut tekevät sen käyttöalueesta viestinnän alalla jatkuvasti laajenevan. Tällä hetkellä kuituoptiset kaapelit kehittyvät nopeasti ja niillä on laaja valikoima sovelluksia, ja ne ovat tulleet langallisen viestinnän eri alueille. Niistä on tullut nykyaikaisen viestinnän tärkein viestintämuoto, ja niiden vaikutus yhteiskunnalliseen elämään on kasvanut.
2. Useimpien ja erityyppisten raudoitusten käyttö
Erilaisiin ympäristöihin sopeutumiseksi kaapelin suunnitteluprosessissa lisätään yleensä vastaava vahvike tai kaapelin rakennetta muutetaan erilaisten tarpeiden mukaan. Valokuitukaapelin vahvike voidaan jakaa metallivahvikkeeseen ja ei-metalliseen vahvikkeeseen. Pääasialliset metallivahvikeosat ovat erikokoisia teräslankoja, alumiiniteippejä jne. Ei-metalliset vahvikeosat ovat pääasiassa FRP:tä, KFRP:tä, vedenkestävää teippiä, aramidia, solmiolankaa, lasikuitulankaa jne. Metallivahvikkeen korkean kovuuden ja lujuuden vuoksi sitä käytetään pääasiassa rakennus- ja käyttöympäristöissä, joissa on korkeat aksiaalijännitysvaatimukset, kuten ulkona asennettaessa yläpuolisia putkia ja putkistoja, suoraan maahan hautaamalla ja muissa tilanteissa. Ei-metalliset vahvikeosat Laajan valikoiman vuoksi niiden roolit vaihtelevat. Koska ei-metalliset vahvikkeet ovat suhteellisen pehmeitä ja vetolujuus on pienempi kuin metallivahvikkeiden, niitä voidaan käyttää sisätiloissa, rakennuksissa, lattioiden välissä tai metallivahvikkeisiin kiinnitettyinä valokuitukaapeleissa erityistarpeissa. Joissakin erityisympäristöissä, kuten edellä mainitussa jyrsijöille alttiissa ympäristössä, tarvitaan erityisiä vahvikkeita, jotka täyttävät paitsi vaadittavat aksiaaliset ja sivuttaisjännitysten myös lisäominaisuudet, kuten jyrsijänkestävyys. Tässä artikkelissa esitellään lasikuitulangan käyttöä vahvikkeena RF-ulosvedettävässä kaapelissa, putkiperhoskaapelissa ja jyrsijöiltä suojatussa kaapelissa.
3. Lasikuitulanka ja sen edut
Lasikuitu on uudentyyppinen tekninen materiaali, jolla on palamaton, korroosionkestävä kynttilänjalka, korkea lämpötilankesto, kosteuden imeytyminen, venymä ja muita erinomaisia ominaisuuksia sähköisissä, mekaanisissa, kemiallisissa ja optisissa ominaisuuksissa, joten sitä käytetään laajalti eri teollisuudenaloilla. Lasikuitulanka voidaan jakaa kahteen tyyppiin: kiertymättömään lankaan ja kierrettyyn lankaan, jota käytetään yleensä valokuitukaapeleiden valmistuksessa.
Lasikuitulangalla valokuitukaapelin vahvikkeena on seuraavat edut:
(1) vetolujuusvaatimuksissa aramidin sijaan valokuitukaapelin vetolujuuselementit ovat taloudellisia ja toteuttamiskelpoisia. Aramidi on uusi huipputeknologinen synteettinen kuitu, jonka etuna on erittäin korkea lujuus, korkea moduuli ja korkea lämmönkestävyys. Aramidin hinta on korkea, mikä puolestaan vaikuttaa suoraan valokuitukaapelin hintaan. Lasikuitulangan hinta on noin 1/20 aramidin hinnasta, eikä muissakaan suoritusindikaattoreissa ole suurta eroa aramidiin verrattuna. Siksi lasikuitulankaa voidaan käyttää aramidin korvikkeena ja se on taloudellisempi. Aramidin ja lasikuitulangan suorituskyvyn vertailu on esitetty alla olevassa taulukossa.
Taulukko Aramidi- ja lasikuitulangan suorituskyvyn vertailu
(2) Lasikuitulanka on myrkytöntä ja vaaratonta, palamatonta, korroosionkestävää, korkeita lämpötiloja kestävää, vähän venyvää, kemiallisesti stabiilia ja täyttää optisten kaapeleiden suorituskykyvaatimukset, kuten RoHS-direktiivin. Lasikuitulangalla on myös paremmat kulutus- ja korroosionkestävyys, lämmönkestävyys ja eristysominaisuudet. Se varmistaa, että valokuitukaapeli toimii normaalisti sekä korkeissa että matalissa lämpötiloissa ja kestää vaativampiakin ympäristöjä. Eristysominaisuudet suojaavat valokuitukaapelia salamaniskuilta ja muilta sähkömagneettisilta häiriöiltä, ja sitä voidaan käyttää laajalti täysin dielektrisessä valokuitukaapelissa.
(3) Lasikuitulangalla täytetty valokuitukaapeli voi tehdä kaapelirakenteesta kompaktin ja lisätä kaapelin vetolujuutta ja puristuslujuutta.
(4) Vesitiivis lasikuitulanka on yksi parhaista tavoista estää veden pääsy valokuitukaapeliin. Vesitiivisen lasikuitulangan vesitiivistysvaikutus on parempi kuin vesitiivisen aramidin, jonka turpoamisnopeus on 160 %, kun taas vesitiivisen lasikuitulangan imeytymisnopeus on 200 %. Jos lasikuitulangan määrää lisätään, vesitiivistysvaikutus on vieläkin merkittävämpi. Se on kuiva vesitiivis rakenne, eikä öljytahnaa tarvitse pyyhkiä liitosprosessin aikana, mikä on kätevämpää rakentamisen kannalta ja paremmin ympäristövaatimusten mukaista.
(5) Lasikuitulangalla valokuitukaapelin vahvistusrakenteena on hyvä joustavuus, mikä voi poistaa valokuitukaapelin haitat: jäykkyys ja vaikeus taivuttaa vahvistuksen vuoksi, mikä tarjoaa mukavuutta kaikissa tuotanto- ja asennusvaiheissa. Sillä on vain vähän vaikutusta valokuitukaapelin taivutusominaisuuksiin, ja taivutussäde voi olla jopa 10 kertaa kaapelin ulkohalkaisija, mikä sopii paremmin monimutkaisiin asennusympäristöihin.
(6) Lasikuitulangan tiheys on 2,5 g/cm3, joten lasikuitulangalla vahvisteena varustettu valokuitukaapeli on kevyt, mikä vähentää kuljetuskustannuksia.
(7) Lasikuitulangalla on myös hyvä jyrsijöiden torjuntakyky. Monilla Kiinan pelloilla ja vuoristoalueilla kasvillisuus soveltuu jyrsijöille selviytymiseen, ja kuituoptisen kaapelin muovikuoren ainutlaatuinen haju houkuttelee jyrsijöitä helposti puremaan niitä. Siksi tietoliikennekaapeli kärsii usein jyrsijöiden puremista, mikä vaikuttaa tietoliikenteen laatuun ja vakavissa tapauksissa voi jopa johtaa runkoverkon katkaisemiseen ja aiheuttaa merkittäviä tappioita yhteiskunnalle. Seuraavassa taulukossa vertaillaan perinteisten jyrsijöiden torjuntamenetelmien ja lasikuitulangan jyrsijöiden torjunnan etuja ja haittoja.
6. Johtopäätös
Yhteenvetona voidaan todeta, että lasikuitulangalla ei ole ainoastaan erinomainen suorituskyky, vaan myös alhainen hinta, josta tulee varmasti yhä laajemmin käytetty valokuitukaapelin vahvistus, joka vähentää valokuitukaapelivalmistajien tuotantokustannuksia ja vastaa paremmin kotimaisten ja ulkomaisten asiakkaiden erilaisiin tarpeisiin.
Julkaisun aika: 09.07.2022