Компания HENGTONG хочет провести вас в наглядном, -за-путевом путешествии, чтобы полностью понять, что такое армированный стекловолокном пластик (FRP) и почему он так важен для волоконно-оптических кабелей. От базовых концепций до его роли в качестве не-прочного элемента, мы покажем, как FRP помогает кабелям достичь более высокой прочности, лучшей защиты и более надежной долгосрочной-работы.
Почему пластик, армированный стекловолокном, используется в конструкции оптоволоконного кабеля?
Что такое FRP простыми словами?
Армированный стекловолокном пластик (FRP) — это композитный материал, изготовленный путем сочетания тонких стеклянных волокон с матрицей из полимерной смолы. Стеклянные волокна обеспечивают высокую прочность на разрыв и жесткость, а смола связывает их вместе и придает стержню или профилю окончательную форму. Поскольку FRP прочный, легкий, -устойчивый к коррозии и обладает электроизоляционными свойствами, он широко используется в качестве конструкционного-несущего материала во многих отраслях промышленности, - в том числе в качестве силового элемента внутри оптоволоконных кабелей.
Где находится FRP в оптоволоконном кабеле?
В конструкциях оптоволоконных кабелей пластик, армированный стекловолокном, обычно используется в виде стержня и размещается там, где он может наиболее эффективно выдерживать механические нагрузки. В затруднительном положениисвободная трубка и кабели центральной трубкиВ центре кабеля часто располагается твердый стержень из стеклопластика.центральный силовой член, помогая кабелю оставаться круглым и устойчивым. ВFTTH и другие ответвительные кабелиОдин или два стержня из армированного стекловолокном пластика встроены с обеих сторон оптоволоконного блока для увеличения прочности на разрыв, сохраняя при этом кабель тонким и простым в обращении. Во всех-диэлектрических, не-кабелях стеклопластик является ключевой частью конструкции, позволяя кабелю оставаться полностью непроводящим-даже при прокладке рядом с линиями электропередачи или в условиях высоких-ЭМП.
Почему FRP и оптоволоконные кабели сочетаются друг с другом?
Оптические волокна представляют собой очень тонкие стеклянные нити, которые по своей природе чувствительны к растяжению, изгибу и сдавливанию. Чтобы защитить их, кабелю необходима механическая «основа», способная поглощать внешние силы, не передавая чрезмерную нагрузку на сами волокна. FRP обеспечивает эту основу без добавления каких-либо металлических элементов, поэтому он не проводит электричество, не притягивает молнии и не подвержен коррозии. Принимая на себя тянущую нагрузку во время установки и выдерживая длительные-механические воздействия и воздействия окружающей среды, пластик, армированный стекловолокном, помогает повысить надежность, безопасность и срок службы кабеля на протяжении всего цикла развертывания.
Технические основы пластика, армированного стекловолокном (FRP)
Состав и структура
Армированный стекловолокном пластик – это классический композит:непрерывное стекловолокновстроенный вполимерная смола. Для силовых элементов FRP в волоконно-оптических кабелях обычно используются стекловолокна E-, поскольку они обеспечивают хороший баланс прочности, жесткости и стоимости. В некоторых особых случаях можно выбрать стекло с более высокими-характеристиками, обеспечивающее дополнительные механические или термические характеристики.
Система смол представляет собой «клей», который скрепляет стекловолокна и защищает их. Полиэфирная смола широко используется благодаря своим хорошим механическим свойствам и-экономической эффективности, а эпоксидная смола может быть выбрана там, где требуется более высокая термостойкость, прочность соединения или долгосрочная-стабильность.
На производительность сильно влияеториентация волокнаисоотношение волокно/смола. Когда стекловолокна в основном ориентированы вдоль оси стержня, армированный стекловолокном пластик демонстрирует очень высокую прочность на разрыв и жесткость в этом направлении – именно то, что нужно для силового элемента кабеля. Более высокое содержание стекла обычно означает более высокую прочность и модуль упругости, в то время как содержание смолы способствует повышению прочности, технологичности и соединению интерфейсов с оболочкой кабеля.
Ключевые механические свойства, относящиеся к оптоволоконным кабелям
Для оптоволоконных кабелей FRP выбирают в первую очередь из-за еговысокая прочность на растяжениеивысокий модуль упругостив осевом направлении. Он может безопасно выдерживать тянущие нагрузки во время установки и помогает кабелю сохранять заданную геометрию под натяжением, снижая нагрузку на оптические волокна.
По сравнению со стальными элементами, FRP обеспечивает аналогичную полезную прочность пригораздо меньший вес. Это уменьшает общий вес кабеля, снижает нагрузку на столбы и опоры и упрощает монтажникам ручную работу. Более низкая плотность армированного стекловолокном пластика особенно выгодна при использовании в воздушных, фасадных и FTTH-системах, где легкая конструкция имеет решающее значение.
Гибочные характеристики также важны. Правильно спроектированные стержни из армированного стекловолокном пластика обеспечивают контролируемый минимальный радиус изгиба, поэтому кабель можно прокладывать через каналы, углы и лотки, не растрескивая силовой элемент и не создавая чрезмерных микроизгибов волокон. Этот баланс между жесткостью и гибкостью достигается за счет правильного выбора размеров стекла, смолы и стержня.
Экологические и электрические свойства
Электрически FRPполностью не-проводящий, действуя как превосходный диэлектрический материал. Это означает, что силовой элемент не будет проводить ток, не будет создавать контуры заземления и на него не будут влиять наведенные напряжения от близлежащих линий электропередачи. Для всех-кабелей с диэлектриком, используемых на подстанциях, в энергетических коридорах или в средах с высокими-ЭМП, это свойство является ключевым преимуществом в области безопасности и дизайна.
С экологической точки зрения пластик, армированный стекловолокном,коррозионностойкий-устойчивыйи стабилен в присутствии влаги, многих химикатов и типичной атмосферы на открытом воздухе. Он не ржавеет, как сталь, что делает его пригодным для использования во влажной, прибрежной или промышленной среде, где металлические элементы со временем разрушаются.
Прочные элементы из FRP разработаны для надежной работы в любых условиях.полный температурный диапазонуказан для кабеля. В этом диапазоне материал сохраняет свои механические свойства с ограниченным изменением жесткости и размеров, помогая кабелю сохранять постоянную прочность на растяжение, изгиб и низкое затухание на протяжении всего срока службы.
Роль FRP как элемента прочности волоконно-оптических кабелей
FRP в кабелях со свободной трубкой и центральной трубкой
В многожильных кабелях со свободной трубкой и кабелях с центральной трубкой чаще всего используется стеклопластик.центральный силовой член. Твердый стержень из стеклопластика помещается в центр кабеля, а свободные трубки или центральная трубка скручиваются или выдавливаются вокруг него. Во время установки, когда кабель натягивается, внешняя тянущая сила быстро передается от внешней оболочки через любые прочные нити непосредственно к этому сердечнику из армированного стекловолокном пластика. Другими словами, стержень FRP становится основным путем передачи нагрузки откуртка →Пластик, армированный стекловолокном→ несущие конструкциинапример, лебедки, зажимы или оборудование.
Поскольку стержень из армированного стекловолокном пластика является жестким и стабильным по размерам, он также помогает кабелюсохранять округлостьи правильная геометрия трубок. Это важно для обеспечения равномерной поддержки свободных трубок и предотвращения деформации, которая может привести к микроизгибам волокон. Таким образом, хорошо спроектированный центральный силовой элемент из стеклопластика -не только выдерживает растягивающую нагрузку, но и стабилизирует всю конструкцию кабеля, способствуя низкому затуханию и надежной работе в течение всего срока службы.
Стержни FRP в кабелях FTTH / Drop
В FTTH и других ответвительных кабелях FRP обычно отображается какдва параллельных стержнявстроен с обеих сторон оптоволокна внутри плоской оболочки или оболочки в виде фигуры-8. Эта простая конструкция очень эффективна: стержни из армированного стекловолокном пластика принимают на себя тянущие и изгибающие силы, в то время как оптическое волокно или пучок волокон в середине остается в зоне, относительно свободной от напряжений. Для пролетов вдоль опор или фасадов зданий эти стержни придают кабелю достаточную прочность на разрыв и жесткость, чтобы выдерживать ветер, лед и ежедневное обращение.
В то же время FRP позволяет кабелю сохранятьнебольшой внешний диаметри плоский, компактный профиль. Это позволяет легко прокладывать ответвительные кабели вдоль стен, коридоров и в ограниченном пространстве. Стержни FRP хорошо соединяются с обычными материалами оболочек, поэтому кабель легко монтировать.раздеть и прекратить: монтажники могут снять оболочку, аккуратно разрезать или сломать стержни из армированного стекловолокном пластика и быстро получить доступ к волокну без специальных инструментов. Такое сочетание механической прочности и удобства установки является одной из основных причин, по которой ответвительные кабели, армированные FRP-, широко используются в проектах FTTx.
Стеклопластик во всех-диэлектрических и силовых-соседних кабелях
Для всех-диэлектрических и силовых-приложений стеклопластик является важным элементом прочности. ВАДСС(Все-диэлектрические самонесущие-несущие) конструкции и аналогичные не-металлические кабели, стержни из армированного стекловолокном пластика используются для того, чтобы нести механическую нагрузку на длинные пролеты, сохраняя при этом кабель.совершенно не-проводящий. Это имеет решающее значение, когда кабель прокладывается рядом с воздушными линиями электропередачи, на подстанциях или в зонах с высокой грозовой активностью, где металлические силовые элементы могут представлять угрозу безопасности и надежности.
Поскольку пластик, армированный стекловолокном, не проводит электричество, онне проводит индукционные токи, не требует заземления и снижает риск пробоя или повреждения в случае неисправности. Кабель может сосуществовать с высоковольтным оборудованием и сильными электромагнитными полями, не создавая дополнительных электрических путей. Сочетая механическую прочность с диэлектрическими свойствами, стеклопластик позволяет проектировщикам создавать надежные, длинные-пролеты, полностью-диэлектрические оптоволоконные кабели, соответствующие строгим стандартам безопасности в электроэнергетических и коммунальных сетях.
Преимущества FRP для характеристик оптоволоконного кабеля
Не-металлический элемент диэлектрической прочности
Стеклопластик полностью не-металлический и, следовательно, полностью диэлектрический. Он не проводит электричество, поэтому не пропускает наведенные токи от близлежащих линий электропередачи и невосприимчив к электромагнитным помехам (EMI). Это делает элементы из армированного стекловолокном пластика особенно подходящими для кабелей, проложенных на подстанциях, в энергетических коридорах или в средах с сильными электромагнитными полями.
Поскольку основной силовой элемент кабеля является изолирующим, существуетнет необходимости заземлять кабельдля управления наведенными токами, что значительно снижает риск поражения электрическим током, перекрытия или повреждения во время неисправностей. В условиях высокого-напряжения или воздействия молний- такое диэлектрическое поведение является основным преимуществом в плане безопасности и надежности по сравнению с прочными металлическими элементами.
Легкий, но сильный
FRP обеспечивает высокую прочность на разрыв и жесткость в осевом направлении, при этом он значительно легче стали. Для проектировщиков кабелей это означает, что кабель может выдерживать необходимые тяговые усилия во время установки и эксплуатации без увеличения веса. В результате достигается уровень механических характеристик, сравнимый со сталью, но с гораздо меньшей массой на метр.
Более легкий кабель снижает нагрузку на опоры, башни, кронштейны и строительные конструкции, что особенно важно для воздушных пролетов и фасадных установок. Это также делаеттранспортировка, ручная погрузка и подъемупрощает работу монтажных бригад, повышает эффективность работы на месте и снижает риск повреждений, вызванных чрезмерным механическим напряжением.
Устойчивость к коррозии и погодным условиям
В отличие от стали, стеклопластик не ржавеет. Он по своей природе устойчив к влаге и многим распространенным химическим веществам окружающей среды, что делает его хорошо подходящим для влажных, прибрежных, промышленных или химически агрессивных сред. Эта коррозионная стойкость помогает кабелю сохранять расчетные механические свойства в течение многих лет.
FRP также хорошо работает при длительном-воздействиипочва, воздуховоды и внешние условия, где температурные циклы, влажность и конденсация являются обычным явлением. Сочетание коррозионной стойкости и устойчивости к воздействию окружающей среды снижает потребности в техническом обслуживании и обеспечивает более длительный общий срок службы кабеля, помогая операторам снизить совокупную стоимость владения.
Лучшее обращение и установка
Прочные элементы из стеклопластика обычно имеют гладкую поверхность и хорошо соединяются с обычными обшивочными материалами. Это позволяет изготавливать кабель со стабильной однородной структурой, которую легко протягивать через каналы и лотки. Во время изгиба и прокладки стержни из стеклопластика менее склонны к постоянной деформации и перекручиванию по сравнению со стальными проволоками, что помогает защитить оптические волокна от чрезмерного напряжения.
На месте FRP также легчерезать, ломать и прекращать. Монтажники могут обрезать стержни из стеклопластика стандартными инструментами и аккуратно подготавливать концы кабелей, не сталкиваясь с острыми металлическими краями или заусенцами. Это повышает безопасность и ускоряет подключение, соединение и установку оборудования, особенно в проектах FTTH и внутри помещений, где требуется много оконечных устройств.
Стеклопластик против стали: выбор подходящего элемента прочности
Сравнение механических характеристик
Как стержни из стеклопластика, так и стальные проволоки могут обеспечить высокую прочность на разрыв, но в реальных кабельных конструкциях они ведут себя по-разному. Сталь имеет очень высокую прочность на разрыв и высокий модуль упругости, что делает ее очень жесткой; FRP обеспечивает достаточную прочность на разрыв для большинства телекоммуникационных применений, а модуль упругости разработан таким образом, чтобы сбалансировать жесткость и контролируемую гибкость. На практике пластик, армированный стекловолокном, более чем способен выдерживать тянущие нагрузки, ожидаемые при прокладке оптоволоконного кабеля, одновременно помогая защитить волокна от чрезмерного напряжения.
С точки зрениягибкость и изгибСталь более жесткая и требует большего минимального радиуса изгиба, особенно в компактных или плоских кабелях. Стержни из стеклопластика могут быть спроектированы так, чтобы соответствовать заданным минимальным радиусам изгиба без образования трещин, что позволяет кабелю более плавно проходить через воздуховоды, углы и ограниченные пространства. Длясопротивление раздавливанию и ударуОба материала в значительной степени зависят от общей конструкции кабеля (оболочка, броня, наполнители), но композитный состав пластика, армированного стекловолокном, обеспечивает ему хорошее поглощение энергии и помогает сохранять геометрию кабеля при типичных нагрузках при установке и эксплуатации.
2. Вопросы электробезопасности и безопасности.
Самая большая разница между сталью и стеклопластиком – это электрическое поведение. Сталь является проводящей, поэтому любой металлический силовой элемент может проводить наведенные токи, создавать разность потенциалов и становиться дорогой во время грозы или короткого замыкания. Это означает, что металлические кабели часто требуют надлежащего заземления и могут подлежать дополнительным проверкам безопасности или ограничениям вблизи высоковольтного оборудования и линий электропередачи.
FRP, напротив,электроизоляционный. Он не проводит ток и не создает контуров заземления или путей наведенного тока. Это делает конструкции на основе FRP-по своей природе более безопасными в средах-смежных с электросетями, на подстанциях или в зонах с сильными электромагнитными полями. Во многих стандартах и спецификациях коммунальных предприятий не-металлические или полностью-диэлектрические кабели являются предпочтительными (или даже обязательными) для определенных маршрутов, что напрямую отдает предпочтение прочным элементам из армированного стекловолокном пластика по сравнению со сталью.
Вес, стоимость и жизненный цикл
Стальные силовые элементы плотные и тяжелые, что увеличивает общий вес кабеля на метр. Этот дополнительный вес приводит к более высоким нагрузкам на опоры, башни, кронштейны и строительные конструкции и может ограничивать длину пролетов или требовать более прочного поддерживающего оборудования. FRP, имея гораздо меньшую плотность, значительно снижает вес кабеля, сохраняя при этом необходимую прочность на разрыв, повышая эффективность обработки, транспортировки и установки.
С точки зрения затрат сталь может предложить более низкую стоимость.сырьестоимость за килограмм, ностоимость жизненного циклакартина другая. Сталь уязвима к коррозии во влажной, прибрежной или химически агрессивной среде, что может сократить срок службы или потребовать дополнительной защиты. Стеклопластик по своей природе -устойчив к коррозии и стабилен в обычных условиях на открытом воздухе и в помещении, обеспечивая более длительный срок службы при меньшем объеме обслуживания. Если принять во внимание уменьшенный вес, более простую установку и увеличенный срок службы, FRP часто обеспечивает более привлекательную совокупную стоимость владения для операторов.
Сценарии применения: где побеждает FRP, где сталь по-прежнему подходит
Вкрытый,FTTxи питание-соседних маршрутов, FRP обычно является предпочтительным элементом прочности. Его диэлектрическая природа устраняет необходимость в заземлении, а его малый вес и хорошие характеристики изгиба идеально подходят для ответвительных и вертикальных кабелей, а также внутри-линков в зданиях. Во всех -диэлектрических самонесущих-применениях и коммунальных услугах-пластик, армированный стекловолокном, часто является единственным практическим выбором, поскольку прочность металлических элементов ограничена правилами безопасности.
Втрадиционные коробочные или прямые-прокладочные магистральные кабелиВ зависимости от механических требований, условий окружающей среды и технических требований заказчика можно использовать как стеклопластик, так и сталь. Сталь по-прежнему может быть выбрана там, где существуют очень высокие растягивающие нагрузки, специальная броня или предпочтения устаревшего дизайна. В некоторых случаяхгибридные конструкцииобъедините армированный стекловолокном пластик и металлические элементы в одном кабеле – например, используя FRP в качестве центрального элемента диэлектрической прочности вместе с металлической броней для защиты от грызунов или дополнительной устойчивости к раздавливанию. Это позволяет дизайнерам точно-настраивать механические, электрические и финансовые характеристики в соответствии с потребностями каждого конкретного проекта.
Распространенные формы элементов прочности FRP, используемые в оптоволоконных кабелях
Центральные стержни FRP
Во многих наружных и магистральных кабелях стеклопластик используется в качествекруглый центральный стерженьвокруг которого скручены свободные трубки или центральная трубка. Его диаметр выбирается с учетом требований к растяжению и жесткости, при этом кабель не становится слишком большим или тяжелым. Правильный центральный стержень из стеклопластика сохраняет трос круглым, стабильным и относительно легким по сравнению со стальным сердечником.
Периферийные стержни и стержни из стеклопластика
Вплоские кабели падения, FRP обычно отображается какдва боковых стержняразмещены по обеим сторонам оптоволоконного блока для выдерживания тянущих и изгибающих нагрузок. В некоторых конструкциях по периферии кабеля используются несколько стержней из армированного стекловолокном пластика для повышения устойчивости к-изгибу и раздавливанию. Регулируя количество и положение, дизайнеры могут точно-настроить прочность и гибкость кабеля.
Плоские профили FRP
Для специальных внутренних, ленточных или ультра-плоских кабелей пластик, армированный стекловолокном, может быть изготовлен какплоские стержнивместо круглых стержней. Эти профили хорошо соединяются с оболочкой, помогают поддерживать одинаковую толщину кабеля и могут использоваться для управления предпочтительным направлением изгиба. Это упрощает прокладку вдоль стен, лотков и труднодоступных мест, сохраняя при этом защиту волокон.
Как FRP защищает оптические волокна на протяжении всего срока службы кабеля
Во время установки
Наиболее критическая механическая нагрузка на оптоволоконный кабель часто возникаетво время установки, не при нормальной работе. Когда кабель протягивается на большие расстояния по каналам или вдоль опор, силовой элемент из стеклопластика берет на себя большую часть нагрузки.напряжение, так что сами волокна остаются в безопасных пределах деформации. Это позволяет установщикам использовать практические усилия и длину тяги без риска скрытого повреждения стекла.
FRP также помогает контролироватьмикроизгиб и макроизгибво время установки. Сохраняя стабильность конструкции кабеля и распределяя нагрузку на другие элементы (оболочку, наполнители, нити), элемент из армированного стекловолокном пластика уменьшает точки местного давления и внезапную кривизну, которые в противном случае увеличили бы затухание. При изгибах расчетная жесткость стержня из стеклопластика поддерживает кабель так, что волокна остаются в пределах допустимого минимального радиуса изгиба.
В результате общий рискразрыв волокнаво время буксировки значительно снижается работа лебедки, поворотов и маршрутизации. Элемент FRP действует как механический буфер между внешними силами и хрупкими оптическими волокнами, помогая кабелю приступить к эксплуатации с сохранением всех его оптических характеристик.
В эксплуатации: механические и экологические нагрузки
После установки оптоволоконный кабель должен выдерживать широкий диапазонмеханические и экологические нагрузкина протяжении многих лет. В воздушных приложениях FRP помогает кабелю выдерживатьциклы ветра, льда и температуры, поддерживая провисание и натяжение в пределах проектных пределов. Силовой элемент выдерживает долговременные-растягивающие нагрузки и противостоит дополнительным нагрузкам, когда лед или ветер добавляют дополнительный вес и подвижность пролету.
Для прямых-подземных или кабельных кабелей стеклопластик способствует устойчивости в условияхнагрузки транспортных средств, перемещение и уплотнение грунта. В то время как оболочка, броня (если таковая имеется) и наполнители разделяют нагрузку, элемент из армированного стекловолокном пластика помогает сохранить геометрию кабеля, когда окружающая среда меняется или оказывает давление. Это ограничивает деформацию свободных трубок или центральных трубок и защищает волокна от повышенного затухания.
На фасадах зданий, стояках и трассах,-монтируемых на опорах, кабеливибрация, раскачивание и тепловое расширение/сжатие. FRP обеспечивает стабильную опору, которая контролирует эти движения и более равномерно распределяет нагрузку по длине кабеля, снижая риск возникновения локальных точек напряжения, которые могут со временем повредить стекло.
Долгосрочная-стабильность и старение
В течение срока службы кабеля FRPсопротивление усталостипри повторяющихся нагрузках имеет решающее значение. Ежедневные изменения температуры, движение,-вызванное ветром, и эксплуатационная эксплуатация — все это приводит к небольшим, но постоянным изменениям напряжения и изгиба. Хорошо спроектированный -силовой элемент из стеклопластика сохраняет свои механические свойства при таких циклах, поэтому кабель постепенно не «расслабляется» и не принимает форму, которая могла бы повредить волокна.
При правильной оболочке стеклопластик защищен от прямого воздействия.УФ-воздействие, а сам композит показывает хорошую устойчивость ктермическое старениев указанном диапазоне рабочих температур. Эта стабильность помогает сохранять предсказуемое механическое поведение кабеля из года в год, не допуская его хрупкости или деформации.
В конечном итоге, контролируя механическое напряжение, возникающее при установке, благодаря длительному-обслуживанию, пластик, армированный стекловолокном, поддерживаетнизкое-затухание и стабильные оптические характеристики. Волокна сохраняют хорошую поддержку и находятся в пределах безопасных пределов деформации и изгиба, что помогает сетевым операторам достичь проектной пропускной способности, запаса связи и срока службы кабеля с меньшим количеством сбоев и меньшим объемом обслуживания.
Руководство по проектированию и выбору: когда следует выбирать армированные тросы из стеклопластика-
Ключевые вопросы перед выбором членов FRP Strength
Прежде чем принять решение о выборе FRP в качестве элемента прочности, полезно прояснить несколько основных требований к проектированию и применению:
Требуется ли не-металлический/диэлектрический кабель?
Если маршрут проходит вблизи линий электропередач, через подстанции или внутри чувствительных электронных сред, часто требуется полностью диэлектрическая конструкция. В таких случаях естественным выбором является стеклопластик, поскольку он обеспечивает необходимую прочность на разрыв без введения каких-либо проводящих металлических элементов.
Каковы максимальное натяжение и длина пролета?
При длинных протяжках воздуховодов или длинных пролетах силовой элемент должен безопасно выдерживать монтажные и эксплуатационные нагрузки с соответствующим запасом прочности. Определение максимального тянущего усилия, длины пролета и допустимого удлинения на этапе проектирования помогает определить необходимую прочность и модуль упругости стеклопластика, а также необходимость дополнительных силовых элементов.
Маршрут проходит только в помещении, в помещении и на открытом воздухе или полностью на открытом воздухе?
При использовании внутри помещений и FTTx обычно предпочитают легкие, компактные и простые в использовании-кабели-, где FRP работает очень хорошо. Для смешанных внутренних и наружных маршрутов и полностью открытых маршрутов необходимо учитывать условия окружающей среды (УФ, температура, влажность) и механические нагрузки (ветер, лед, давление почвы), чтобы подтвердить, что конструкции на основе FRP- отвечают всем требованиям производительности и безопасности.
Типичные случаи использования стеклопластика в оптоволоконных кабелях
Конструкции, армированные стеклопластиком-, уже опробованы в широком спектре реальных проектов. Типичные случаи использования включают в себя:
Ответвительные кабели FTTH на опорах, фасадах и коридорах
Плоские или восьмерочные ответвительные кабели с двумя стержнями из стеклопластика обеспечивают правильный баланс прочности на разрыв, гибкости и малого веса. Их легко прокладывать вдоль стен и коридоров, закреплять на фасадах и перекрывать короткие расстояния между столбами или зданиями.
Внутренний стояк и горизонтальные кабели в зданиях
Не-прочные элементы из стеклопластика идеально подходят для LSZH, пленумных или вертикальных кабелей, используемых в офисах, центрах обработки данных, больницах и общественных зданиях. Они позволяют избежать проблем с заземлением, уменьшают вес вертикальных валов и обеспечивают плавное протягивание через лотки, стояки и кабелепроводы.
Кабели, проложенные параллельно линиям электропередачи или на подстанциях
В энергосистемах FRP позволяет использовать все-диэлектрические конструкции, которые не проводят наведенный ток и более безопасны в условиях грозы или неисправности. Будь то кабели типа ADSS- или воздуховоды, проходящие рядом с высоковольтным-оборудованием, стеклопластик помогает соблюдать стандарты коммунальных предприятий и правила безопасности.
Соответствие типа и размера FRP конструкции кабеля
После того, как FRP выбран в качестве элемента силы, следующим шагом будет согласование еготип, размер и расположениек конструкции кабеля:
Выбор диаметра центрального стержня для магистральных кабелей
Для магистральных кабелей со свободной трубкой или центральной трубкой диаметр центрального силового элемента из стеклопластика выбирается в соответствии с требуемой прочностью на растяжение, размером кабеля и геометрией скрутки. Больший диаметр обычно увеличивает жесткость и предел прочности, но также влияет на общий диаметр и вес кабеля, поэтому необходим оптимальный баланс.
Выбор количества и расположения стержней FRP для ответвительных кабелей
В плоских или небольших круглых ответвительных кабелях проектировщики могут регулировать количество стеклопластиковых стержней (обычно один или два) и их положение относительно оптоволоконного блока, чтобы настроить прочность на разрыв, поведение при изгибе и сопротивление раздавливанию. Цель состоит в том, чтобы обеспечить достаточную механическую прочность для установки и обслуживания, сохраняя при этом кабель тонким, гибким и легко зачищаемым.
Совместимость с материалами оболочки и методами обработки.
Стержни FRP должны правильно соединяться с выбранными материалами оболочки (ПВХ, LSZH, PE и т. д.) и выдерживать процесс производства кабеля (температуры экструзии, охлаждение, натяжение). Выбор правильного состава стеклопластика и обработки поверхности помогает добиться хорошей адгезии, стабильности размеров и долгосрочных-работ в готовом кабеле.
FRP в реальных решениях для оптоволоконных кабелей
Соединительный кабель FTTH с двумя стержнями из стеклопластика
Типичный ответвительный кабель FTTH представляет собой плоскую структуру с волокнами в центре идва стержня из стеклопластикас обеих сторон, все в одной куртке. Стержни из стеклопластика воспринимают тянущие и изгибающие силы на опорах и поверхностях зданий, удерживая волокно в зоне низкого-напряжения. По сравнению с металлическими-прочными-отводными кабелями он легче, полностью диэлектричен, не подвержен коррозии-и его легче снимать и заделывать.
Полностью-диэлектрический магистральный кабель кампуса с стеклопластиком
В магистральных кабелях кампусаЦентральный силовой член FRPкомбинируется со свободными многожильными трубками и внешней оболочкой из полиэтилена или LSZH. Такая конструкция хорошо работает в воздуховодах или прямых-подземных трассах и делает кабель полностью не-металлическим. Он особенно подходит для смешанных ИТ- и силовых сред, где необходимо избегать наведенных токов и заземления металлических элементов.
Внутренний кабель LSZH с элементом прочности FRP
В кабелях LSZH для использования внутри помещений часто используются волокна с плотным-буферным буфером, а такжеСиловые члены FRPв куртке с низким-дымным содержанием,-без галогенов. Не-металлическая конструкция соответствует требованиям пожарной безопасности и электромагнитной совместимости в центрах обработки данных и офисных зданиях. Пластик, армированный стекловолокном, сохраняет кабель легким, гибким и позволяет легко протягивать его в стояках и горизонтальных трассах, сохраняя при этом достаточную прочность на растяжение для установки.
Часто задаваемые вопросы: Общие вопросы о FRP в оптоволоконных кабелях
Является ли стеклопластик хрупким и не треснет ли он во время установки?
FRP более жесткий, чем многие пластмассы, но стержни FRP, используемые в оптоволоконных кабелях, специально разработаны, чтобы выдерживать нормальное растяжение и изгиб в пределах указанного минимального радиуса изгиба. При соблюдении правил установки (натяжение и радиус изгиба) стеклопластик не растрескается и обеспечит стабильную механическую поддержку кабеля.
Может ли FRP полностью заменить сталь во всех типах кабелей?
Не в каждом случае. FRP может заменить сталь во многих телекоммуникационных кабелях и кабелях FTTx, особенно там, где требуется не-металлическая диэлектрическая конструкция. Однако в некоторых конструкциях с очень высоким-напряжением или специальной броней стальные или гибридные конструкции (стеклопластик + металл) по-прежнему могут быть предпочтительными в зависимости от требований проекта.
Значительно ли увеличивает стоимость волоконно-оптических кабелей FRP?
Сам по себе FRP может быть дороже за килограмм, чем обычная стальная проволока, но общее влияние на стоимость кабеля обычно умеренное. Если принять во внимание меньший вес, более простую установку, отсутствие требований к заземлению и лучшую устойчивость к коррозии, пластик, армированный стекловолокном, часто снижает общую стоимость жизненного цикла по сравнению с чисто металлическими решениями.
Как FRP влияет на общий диаметр и вес кабеля?
FRP имеет гораздо меньшую плотность, чем сталь, поэтому помогает удерживать кабельлегчедля той же прочности на растяжение. Центральные стержни из стеклопластика и боковые элементы из стеклопластика могут иметь размеры, соответствующие компактным конструкциям, поэтому они обычно оказывают незначительное негативное влияние на общий диаметр кабеля.
Неужели с кабелями, армированными стеклопластиком,-легче обращаться и зачищать их на месте?
Да. Тросы, армированные стеклопластиком,-обычно легче и гибче, чем эквиваленты, армированные сталью-, что упрощает их протягивание, прокладку и поддержку. Во время заделки стержни из армированного стекловолокном пластика можно аккуратно разрезать или сломать, при этом не образуются острые металлические края, что повышает безопасность и ускоряет зачистку.
Похожие статьи
