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Introducción a los conocimientos básicos del cable de fibra óptica OPGW
Introducción de antecedentes
Cable de tierra aéreo compuesto de fibra óptica (OPGW) es colocar la unidad de fibra óptica en el cable de tierra aéreo, y combina orgánicamente el cable óptico y el cable de tierra. Con la premisa de garantizar las propiedades eléctricas y mecánicas originales del cable de tierra aéreo, audio, transmisión de vídeo, datos y otra información. En comparación con otros tipos de cables ópticos, tiene alta confiabilidad; es adecuado para la erección en líneas eléctricas de varios niveles de voltaje, y la construcción e instalación son simples; puede soportar grandes esfuerzos, y tiene una gran capacidad para soportar fuertes vientos y hielo; está protegido por un metal exterior. Puede evitar de manera efectiva la falla de la línea de comunicación causada por rayos y corriente de cortocircuito en el sistema de comunicación de energía tradicional.; puede acomodar una gran cantidad de núcleos de fibra óptica; la vida útil es larga, generalmente más de 25 para 30 años. Debido a las ventajas anteriores, en el sistema de energía, La comunicación de fibra óptica OPGW se ha utilizado ampliamente como un medio de comunicación ideal.
Investigación teórica y técnica
1) Fibra óptica
La comunicación por fibra óptica es un método de comunicación que utiliza láser como portador de información y fibra óptica como medio de transmisión.. La fibra óptica se utiliza como medio de transmisión para la comunicación por fibra óptica..
- Estructura básica de la fibra óptica.
Las fibras ópticas se extraen de dos o más capas de medios transparentes., y generalmente incluyen tres partes: centro, revestimiento y revestimiento.
- Tipos de fibras de comunicación.
Las fibras de comunicación generalmente se pueden dividir en tres categorías: fibras de sílice multimodo refractivas por pasos, fibras de sílice multimodo de refracción graduada, y fibras de sílice monomodo. G.652 es la fibra monomodo más simple, que también se conoce como fibra monomodo convencional o fibra monomodo estándar. Basado en diferentes tasas de transmisión, Las fibras G.652 se subdividen en varias categorías:
fibra G.652A: La distancia de transmisión del sistema de 10 Gb/s puede alcanzar los 400 km, y la distancia de transmisión del sistema de 40 Gb/s puede alcanzar los 2 km.
fibra G.652B: La distancia de transmisión del sistema de 10 Gb/s puede alcanzar más de 3000 km, y la distancia de transmisión del sistema de 40 Gb/s puede alcanzar los 80 km.
fibra G.652C: similar a la fibra G.652A, pero puede funcionar en la banda de 1360~1530nm.
fibra G.652D: similar a la fibra G.652A, pero puede funcionar en la banda de 1360~1530nm.
- Análisis de características de fibra óptica
La pérdida de fibra óptica se refiere a la atenuación de la potencia óptica debido a la absorción, dispersión y otras razones después de que la señal óptica se transmite a través de la fibra óptica. Los factores de pérdida de fibra incluyen principalmente la pérdida intrínseca, pérdida de fabricación y pérdida adicional. Dado que el componente principal del núcleo de fibra óptica utilizado en el sistema de comunicación es vidrio de sílice, a saber, SiO2, y la fibra de sílice en sí no es sensible a la temperatura, para garantizar el rendimiento de transmisión de la fibra óptica en condiciones de frío extremo, el rendimiento del revestimiento de fibra óptica se convierte en el factor clave. Las propiedades del material de recubrimiento se modifican fácilmente con la temperatura., lo que hace que la pérdida de fibra aumente en el ambiente donde la temperatura se desvía de la temperatura ambiente.
2) Cable óptico
Aunque la fibra óptica recubierta y revestida tiene cierta resistencia a la compresión, todavía no puede soportar la flexión, retortijón, fuerte estiramiento y presión lateral, etc, ni puede soportar la influencia de entornos hostiles como temperatura y humedad extremas. El cableado de fibra óptica es el proceso de combinar múltiples fibras ópticas con varios elementos de protección, empaquetarlos en paquetes, y formar cables ópticos.
- La necesidad del cableado de fibra óptica
La razón por la cual la fibra óptica de comunicación debe cablearse en aplicaciones prácticas se debe principalmente a las siguientes razones:
1) La instalación, tendido, la inspección y el mantenimiento de los cables ópticos en el proyecto son convenientes.
2) El cable óptico puede proteger mejor la fibra óptica de la acción mecánica de varias fuerzas durante el proceso de tendido.
3) El cableado de fibra óptica puede evitar el impacto de los entornos hostiles en el rendimiento de las fibras ópticas.
- La estructura del cable óptico.
El cable óptico es un producto práctico de cable de guía de luz que se combina con varias fibras ópticas y varios elementos de protección y se empaqueta en un paquete. Generalmente, el cable óptico se compone de cuatro partes: el núcleo del cable, el elemento de fuerza, el material de bloqueo de agua y la funda. Su estructura básica se muestra en la figura anterior..
Los cables ópticos de comunicación de potencia incluyen principalmente OPGW, OPPC, Cables ópticos ADSS y cables compuestos optoelectrónicos. El sistema de comunicación de apoyo de la red troncal de energía utiliza principalmente cable óptico OPGW. Su estructura básica está compuesta por un tubo protector de metal trenzado con metal (acero revestido de aluminio, aleación de aluminio, etc) cables blindados. Requisitos de rendimiento mecánico y eléctrico para líneas eléctricas.
- Pasta de relleno de fibra óptica
La pasta de relleno de fibra óptica es una sustancia viscosa semisólida formada al dispersar una (o varios) agentes gelificantes en uno (o varios) aceites base. La función principal de la pomada de fibra óptica es evitar que la fibra óptica se corroa por la humedad.. Además, la pasta de fibra también puede actuar como amortiguador para amortiguar las fuerzas mecánicas como la vibración, impacto, y doblado sobre la fibra óptica. Además, el uso de pasta de fibra puede garantizar mejor las propiedades mecánicas de la fibra óptica y prolongar su vida útil.
- Acero revestido de aluminio en cable OPGW
El acero revestido de aluminio es una parte importante del cable OPGW. Debido a la fragilidad a baja temperatura del acero ordinario, la disminución de la temperatura tiene una gran influencia en sus propiedades mecánicas. A medida que la temperatura disminuye, el límite elástico (fy) y fuerza máxima (Fu) del acero aumentará, mientras que la plasticidad, alargamiento (D), contracción de la sección (Ψ) y otros indicadores del acero disminuirán.
La fragilidad a baja temperatura es el principal indicador del rendimiento del acero a temperaturas extremadamente bajas. La fragilidad a baja temperatura del acero se ve afectada principalmente por los siguientes factores:
1) Elementos de aleación
2) Influencia del proceso metalúrgico en la fragilidad a baja temperatura
3) Efecto del tratamiento térmico sobre la fragilidad a baja temperatura.
3) Racores para cables ópticos
- Componentes metálicos de ferretería
Los componentes metálicos de los accesorios de soporte OPGW se utilizan principalmente para soportar la carga, y desempeñar el papel de anclar o soportar el cable óptico OPGW y conectar el OPGW y la torre. Accesorios convencionales OPGW materiales de hierro, como el acero Q235, 35 acero, acero fundido de medio carbono, etc, no son materiales resistentes a bajas temperaturas, y no son adecuados para su uso en condiciones de temperatura extremadamente baja de -70 ºC (el aluminio es un material no quebradizo en frío, que puede cumplir con los requisitos). Por lo tanto, estudiando la temperatura crítica de transición frágil del acero, es particularmente importante seleccionar el material apropiado.
- Componentes poliméricos para herrajes metálicos
Materiales poliméricos como tablero de fibra de disco de caja de empalme OPGW, el anillo de sellado y el bloque de goma de la abrazadera de suspensión OPGW también tienen fragilidad a baja temperatura, y la temperatura frágil se puede utilizar como un índice para investigar. A medida que la temperatura disminuye, la movilidad de la cadena molecular del polímero se hace cada vez menos, por lo que el material polimérico se vuelve duro y quebradizo. La temperatura de fragilización se refiere a la temperatura a la cual el material se vuelve frágil bajo la acción de la carga de impacto., y es el límite inferior de la temperatura a la que el material se puede utilizar normalmente. Por debajo de la temperatura de fragilización, el material pierde su flexibilidad, es frágil y fácil de romper, y no se puede usar normalmente.
