Úvod do základních znalostí optického kabelu OPGW

Úvod do základních znalostí optického kabelu OPGW

Úvod do pozadí

Optický kompozitní vrchní zemnící vodič (OPGW) je vložit jednotku optického vlákna do nadzemního zemnicího vodiče, a organicky kombinovat optický kabel a zemnící vodič. Za předpokladu zajištění původních elektrických a mechanických vlastností nadzemního zemnicího vodiče, Zvuk, Přenos videa, data a další informace.Ve srovnání s jinými typy optických kabelů, má vysokou spolehlivost; je vhodný pro montáž na elektrické vedení různých napěťových úrovní, a konstrukce a instalace jsou jednoduché; snese velké namáhání, a má silnou schopnost odolat silnému větru a ledu; je chráněn vnějším kovem Může účinně zabránit selhání komunikační linky způsobené úderem blesku a zkratovým proudem v tradičním energetickém komunikačním systému; může pojmout velký počet jader optických vláken; životnost je dlouhá, obecně více než 25 na 30 let.Vzhledem k výše uvedeným výhodám, v energetickém systému, Komunikace pomocí optických vláken OPGW byla široce používána jako ideální komunikační prostředek.

Teoretický a technický výzkum

1) Optické vlákno

Komunikace pomocí optických vláken je komunikační metoda, která využívá laser jako nosič informace a optické vlákno jako přenosové médium. Optické vlákno se používá jako přenosové médium pro komunikaci optickým vláknem.

1. Základní struktura optického vlákna

Optická vlákna jsou tažena ze dvou nebo více vrstev průhledného média, a obecně zahrnuje tři části: jádro, obklady a nátěry.

2. Typy komunikačních vláken

Komunikační vlákna lze obecně rozdělit do tří kategorií: krok-refrakční multimode křemičitá vlákna, tříděná-refrakční multimodová křemičitá vlákna, a jednovidová vlákna oxidu křemičitého. G.652 je nejjednodušší jednovidové vlákno, které je také známé jako konvenční jednovidové vlákno nebo standardní jednovidové vlákno. Na základě různých přenosových rychlostí, Vlákna G.652 jsou rozdělena do několika kategorií:

Vlákno G.652A: Přenosová vzdálenost systému 10 Gb/s může dosáhnout 400 km, a přenosová vzdálenost systému 40 Gb/s může dosáhnout 2 km.

Vlákno G.652B: Přenosová vzdálenost systému 10 Gb/s může dosáhnout více než 3000 km, a přenosová vzdálenost systému 40 Gb/s může dosáhnout 80 km.

Vlákno G.652C: podobně jako vlákno G.652A, ale může pracovat v pásmu 1360~1530nm.

Vlákno G.652D: podobně jako vlákno G.652A, ale může pracovat v pásmu 1360~1530nm.

3. Analýza charakteristik optických vláken

Ztráta optického vlákna označuje útlum optického výkonu v důsledku absorpce, rozptyl a další důvody po přenosu optického signálu optickým vláknem. Mezi faktory ztráty vlákniny patří především vnitřní ztráta, výrobní ztráty a dodatečné ztráty. Protože hlavní komponentou jádra optického vlákna použitého v komunikačním systému je křemičité sklo, konkrétně SiO2, a samotné křemičité vlákno není citlivé na teplotu, aby byl zajištěn přenosový výkon optického vlákna v extrémně chladných podmínkách, Výkon povlaku optických vláken se stává klíčovým faktorem. Vlastnosti nátěrového materiálu se snadno mění s teplotou, což zvyšuje ztrátu vlákna v prostředí, kde se teplota liší od pokojové teploty.

2) Optický kabel

Ačkoli potažené a opláštěné optické vlákno má určitou pevnost v tlaku, stále nevydrží ohýbání, kroucení, silné protažení a boční tlak, atd., nemůže odolat ani vlivu drsného prostředí, jako je extrémní teplota a vlhkost. Kabeláž optických vláken je proces kombinování více optických vláken s různými ochrannými prvky, zabalit je do svazků, a vytváření optických kabelů.

1. Nutnost optické kabeláže

Důvodem, proč je potřeba komunikační optické vlákno v praktických aplikacích kabelovat, jsou zejména následující důvody:

1) Instalace, pokládání, kontrola a údržba optických kabelů v projektu jsou pohodlné.

2) Optický kabel dokáže lépe chránit optické vlákno před mechanickým působením různých sil během procesu pokládky.

3) Kabeláž z optických vláken může zabránit vlivu drsného prostředí na výkon optických vláken.

2. Struktura optického kabelu

Optický kabel je praktický produkt světlovodného kabelu, který je kombinován s několika optickými vlákny a různými ochrannými prvky a zabalen do svazku. Obvykle, optický kabel se skládá ze čtyř částí: jádro kabelu, silový prvek, materiál blokující vodu a plášť. Jeho základní struktura je znázorněna na obrázku výše.

Mezi silové komunikační optické kabely patří především OPGW, OPPC, Optické kabely ADSS a optoelektronické kompozitní kabely. Nosný komunikační systém silové páteřní sítě využívá především optický kabel OPGW. Jeho základní konstrukce je složena z kovové ochranné trubky stočené kovem (hliníkem potažená ocel, slitina hliníku, atd.) pancéřové dráty. Mechanické a elektrické požadavky na výkon elektrického vedení.

3. Výplňová pasta z optických vláken

Plnicí pasta z optických vláken je viskózní polotuhá látka vzniklá dispergováním (nebo několik) gelující látky v jednom (nebo několik) základové oleje. Hlavní funkcí masti z optických vláken je zabránit korozi optického vlákna vlhkostí. Navíc, vláknitá pasta může také působit jako polštář pro tlumení mechanických sil, jako jsou vibrace, dopad, a ohýbání na optickém vláknu. Navíc, použití vláknité pasty může lépe zajistit mechanické vlastnosti optického vlákna a prodloužit jeho životnost.

4. Ocel potažená hliníkem v kabelu OPGW

Hliníková ocel je důležitou součástí kabelu OPGW. Kvůli nízké teplotě křehkosti běžné oceli, pokles teploty má velký vliv na jeho mechanické vlastnosti. Jak teplota klesá, mez kluzu (fy) a konečnou sílu (fu) oceli se zvýší, zatímco plasticita, prodloužení (d), smrštění sekce (Ψ) a další ukazatele oceli budou klesat.

Nízkoteplotní křehkost je hlavním ukazatelem výkonu oceli při extrémně nízkých teplotách. Nízkoteplotní křehkost oceli je ovlivněna především následujícími faktory:

1) Legující prvky

2) Vliv metalurgického procesu na křehkost při nízkých teplotách

3) Vliv tepelného zpracování na křehkost při nízké teplotě

3) Optické kabely

1. Kovové hardwarové komponenty

K nesení zatížení slouží především kovové součásti nosného kování OPGW, a plní roli ukotvení nebo podpory optického kabelu OPGW a propojení OPGW a věže. Konvenční armatury OPGW železné materiály, jako je ocel Q235, 35 ocel, středně uhlíková litá ocel, atd., nejsou materiály odolné vůči nízkým teplotám, a nejsou vhodné pro použití v extrémně nízkých teplotních podmínkách -70 °C (hliník je materiál, který není křehký za studena, který může splnit požadavky). Proto, studiem kritické teploty křehkého přechodu oceli, je zvláště důležité vybrat vhodný materiál.

2. Polymerové komponenty pro kovové armatury

Polymerní materiály, jako je OPGW spojovací krabice disková vláknitá deska, těsnicí kroužek a pryžový blok závěsné svorky OPGW mají také křehkost při nízkých teplotách, a křehkou teplotu lze použít jako index ke zkoumání. Jak teplota klesá, pohyblivost molekulárního řetězce polymeru je stále menší, takže polymerní materiál se stává tvrdým a křehkým. Teplota křehnutí se vztahuje k teplotě, při které se materiál stává křehkým porušením při působení rázového zatížení, a je spodní hranicí teploty, při které lze materiál normálně používat. Pod teplotou křehnutí, materiál ztrácí pružnost, je křehký a snadno se zlomí, a nelze je normálně používat.