Ágrip: Kostir ljósleiðara eru sífellt að aukast og notkun þeirra á sviði samskipta er stöðugt að aukast. Til að aðlagast mismunandi umhverfi er samsvarandi styrking venjulega bætt við í hönnunarferli ljósleiðara til að mæta mismunandi þörfum. Þessi grein kynnir aðallega kosti glerþráða sem styrkingu ljósleiðara og kynnir stuttlega uppbyggingu og virkni ljósleiðara sem styrktur er með glerþráða og greinir stuttlega erfiðleika við notkun glerþráða.
Lykilorð: styrking, glerþráðargarn
1. Bakgrunnslýsing
Fæðing og þróun ljósleiðarasamskipta er mikilvæg bylting í sögu fjarskipta. Ljósleiðarasamskipti hafa breytt hefðbundnum samskiptaháttum og gert það mögulegt að eiga samskipti á miklum hraða og með mikilli afköstum án nokkurrar segultruflana. Með sífelldri þróun ljósleiðara og samskiptatækni hefur ljósleiðarasamskiptatækni einnig batnað til muna. Með öllum sínum kostum hefur notkun ljósleiðara á sviði samskipta stöðugt aukist. Nú á dögum hefur þróun ljósleiðara með hraðri hraða og fjölbreyttri notkun komið inn á ýmsa svið, þar sem hlerunarsamskipti hafa orðið aðal samskiptamáti nútíma samskipta og áhrifin á samfélagslífið verða sífellt meiri.
2. Notkun flestra og gerða styrkingarefnis
Til að aðlagast mismunandi umhverfi er samsvarandi styrking venjulega bætt við í hönnunarferli kapalsins eða kapalbyggingunni breytt til að mæta mismunandi þörfum. Styrking ljósleiðarakapalsins má skipta í málmstyrkingu og ómálmstyrkingu. Helstu málmstyrkingarhlutar eru úr mismunandi stærðum af stálvír, álbandi o.s.frv. Ómálmstyrkingarhlutar eru aðallega FRP, KFRP, vatnsheldur borði, aramíð, bindiefni, glerþráðargarn o.s.frv. Vegna mikillar hörku og styrks málmstyrkingar er hún aðallega notuð í byggingar- og notkunarumhverfi með miklum kröfum um ásspennu, svo sem utandyra loftlagningu og leiðslur, beina jarðsetningu og við önnur tilefni. Ómálmstyrkingarhlutar Vegna mikillar fjölbreytni gegna þeir mismunandi hlutverkum. Þar sem ómálmstyrkingin er tiltölulega mjúk og togstyrkurinn er minni en málmstyrkingin, er hægt að nota hana innandyra, í byggingum, milli hæða eða festa við málmstyrktan ljósleiðara þegar sérstök þörf er á. Fyrir sérstök umhverfi, eins og umhverfi þar sem nagdýr eru viðkvæm, eins og getið er hér að ofan, þarf sérstaka styrkingu til að standast ekki aðeins ás- og lárétta álagið, heldur einnig viðbótareiginleika, svo sem viðnám gegn nagi. Þessi grein kynnir notkun trefjaplasts sem styrkingar í útdráttarkaplum fyrir RF, fiðrildisstrengjum fyrir pípur og nagdýraheldum kaplum.
3. Glerþráðargarn og kostir þess
Glerþráður er ný tegund verkfræðiefnis með framúrskarandi eiginleika sem eru óeldfim, tæringarþolnir, hitaþolnir, rakaþolnir, teygjanlegir og aðrir eiginleikar, og eru því mikið notaðir í ýmsum atvinnugreinum. Glerþráðargarn má skipta í tvo flokka: snúningslaust garn og snúið garn, sem almennt er notað til framleiðslu á ljósleiðurum.
Glerþráður sem styrking ljósleiðara hefur eftirfarandi kosti:
(1) Í stað aramíðs er ljósleiðaraefni notað til að mynda togþol, sem er hagkvæmt og framkvæmanlegt. Aramíð er ný hátæknileg tilbúið trefjaefni með kosti eins og afar mikinn styrk, mikla einingu og háan hitaþol. Verð á aramíði hefur verið hátt, sem hefur einnig bein áhrif á kostnað ljósleiðara. Verð á trefjaglerþráðum er um það bil 1/20 af aramíði og aðrir afköst eru ekki mjög frábrugðnir aramíði, þannig að trefjaglerþráður er hægt að nota sem staðgengil fyrir aramíð og hagkvæmni þess er betri. Afköst aramíðs og trefjaglerþráða eru sýnd í töflunni hér að neðan.
Tafla samanburður á afköstum aramíð- og glerþráða
(2) Trefjaglerþráður er eiturefnalaus og skaðlaus, ekki eldfim, tæringarþolinn, hitaþolinn, lítil teygjanleiki, efnafræðilega stöðugur og uppfyllir kröfur um ljósleiðara eins og RoHS. Glerþráðurinn hefur einnig betri slitþol og tæringarþol, hitaþol og einangrunareiginleika. Það tryggir að ljósleiðarinn geti virkað eðlilega við háan eða lágan hita og aðlagað sig að erfiðara umhverfi. Einangrunareiginleikar hans gera ljósleiðarann varanlegan gegn eldingum eða öðrum rafsegultruflunum og er því mikið notaður í fullum díelektrískum ljósleiðara.
(3) Ljósleiðari fylltur með glerþráðum getur gert kapalbygginguna þéttari og aukið tog- og þjöppunarstyrk kapalsins.
(4) Vatnsheldandi glerþráður er ein besta leiðin til að loka fyrir vatn í ljósleiðara. Vatnsheldandi áhrif vatnsheldandi glerþráðar eru betri en vatnsheldandi aramíð, sem hefur frásogsþensluhraða upp á 160%, en vatnsheldandi glerþráður hefur frásogsþensluhraða upp á 200%. Ef magn glerþráðar er aukið verða vatnsheldandi áhrifin enn áberandi. Þetta er þurr vatnsheldandi uppbygging og það er engin þörf á að þurrka olíupasta við samskeyti, sem er þægilegra fyrir smíði og í samræmi við umhverfiskröfur.
(5) Trefjaplastsþráður sem styrkingarbygging ljósleiðara hefur góða sveigjanleika, sem getur útrýmt ókostum ljósleiðara sem eru of stífir og ekki auðvelt að beygja vegna styrkingar, sem veitir þægindi í öllum þáttum framleiðslu og uppsetningar. Það hefur lítil áhrif á beygjugetu ljósleiðara og beygjuradíusinn getur verið allt að 10 sinnum ytra þvermál kapalsins, sem hentar betur fyrir flókið lagningarumhverfi.
(6) Þéttleiki glerþráðs er 2,5 g/cm3, ljósleiðarinn með glerþráðsstyrkingu er léttur og dregur úr flutningskostnaði.
(7) Glerþráður hefur einnig góða nagdýravörn. Á mörgum ökrum og fjallasvæðum í Kína er gróðurinn hentugur fyrir nagdýr til að lifa af og einstök lykt í plasthjúp ljósleiðarans laðar auðveldlega að nagdýr til að naga, þannig að samskiptastrengurinn verður oft fyrir nagdýrabit í sumum tilfellum og hefur áhrif á gæði samskipta og í alvarlegum tilfellum getur það jafnvel leitt til rofs á stofnsamskiptanetinu og valdið verulegu tjóni fyrir samfélagið. Kostir og gallar hefðbundinna nagdýravarnaraðferða og nagdýravarnaraðferða með glerþráðum eru bornir saman í eftirfarandi töflu.
6. Niðurstaða
Í stuttu máli hefur glerþráðargarn ekki aðeins framúrskarandi afköst, heldur einnig lágt verð, sem er víst að verða sífellt víðtækari notkun á ljósleiðarastyrkingu, lækka framleiðslukostnað ljósleiðaraframleiðenda og mæta betur mismunandi þörfum innlendra og erlendra viðskiptavina.
Birtingartími: 9. júlí 2022