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Introduction aux connaissances de base du câble à fibre optique OPGW
Présentation du contexte
Fil de terre aérien composite à fibre optique (OPGW) est de mettre l'unité de fibre optique dans le fil de terre aérien, et combiner organiquement le câble optique et le fil de terre. Sur la prémisse d'assurer les propriétés électriques et mécaniques d'origine du fil de terre aérien, l'audio, Transmission de vidéo, données et autres informations. Par rapport à d'autres types de câbles optiques, il a une grande fiabilité; il convient au montage sur des lignes électriques de différents niveaux de tension, et la construction et l'installation sont simples; il peut supporter de grandes contraintes, et a une forte capacité à résister au vent fort et à la glace; il est protégé par un métal extérieur Il peut efficacement éviter la défaillance de la ligne de communication causée par la foudre et le courant de court-circuit dans le système de communication électrique traditionnel; il peut accueillir un grand nombre de cœurs de fibres optiques; la durée de vie est longue, généralement plus de 25 pour 30 ans. En raison des avantages ci-dessus, dans le système d'alimentation, La communication par fibre optique OPGW a été largement utilisée comme moyen de communication idéal.
Recherche théorique et technique
1) Fibre optique
La communication par fibre optique est une méthode de communication qui utilise le laser comme support d'informations et la fibre optique comme support de transmission. La fibre optique est utilisée comme support de transmission pour la communication par fibre optique.
- Structure de base de la fibre optique
Les fibres optiques sont tirées de deux ou plusieurs couches de support transparent, et comprennent généralement trois parties: cœur, bardage et revêtement.
- Types de fibres de communication
Les fibres de communication peuvent généralement être divisées en trois catégories: fibres de silice multimodes à réfraction par étapes, fibres de silice multimodes à gradient de réfraction, et fibres de silice monomodes. G.652 est la fibre monomode la plus simple, qui est également connue sous le nom de fibre monomode conventionnelle ou fibre monomode standard. Basé sur différents débits de transmission, Les fibres G.652 sont subdivisées en plusieurs catégories:
Fibre G.652A: La distance de transmission du système 10 Gb/s peut atteindre 400 km, et la distance de transmission du système 40 Gb/s peut atteindre 2 km.
Fibre G.652B: La distance de transmission du système 10 Gb/s peut atteindre plus de 3000 km, et la distance de transmission du système 40 Gb/s peut atteindre 80 km.
Fibre G.652C: similaire à la fibre G.652A, mais peut fonctionner dans la bande 1360 ~ 1530nm.
Fibre G.652D: similaire à la fibre G.652A, mais peut fonctionner dans la bande 1360 ~ 1530nm.
- Analyse des caractéristiques des fibres optiques
La perte de fibre optique fait référence à l'atténuation de la puissance optique due à l'absorption, diffusion et autres raisons après la transmission du signal optique à travers la fibre optique. Les facteurs de perte de fibres comprennent principalement la perte intrinsèque, perte de fabrication et perte supplémentaire. Étant donné que le composant principal du noyau de la fibre optique utilisé dans le système de communication est le verre de silice, à savoir SiO2, et la fibre de silice elle-même n'est pas sensible à la température, afin d'assurer les performances de transmission de la fibre optique dans des conditions de froid extrême, la performance du revêtement de fibre optique devient le facteur clé. Les propriétés du matériau de revêtement sont facilement modifiées avec la température, ce qui fait augmenter la perte de fibres dans l'environnement où la température s'écarte de la température ambiante.
2) Cable optique
Bien que la fibre optique revêtue et gainée ait une certaine résistance à la compression, il ne peut toujours pas résister à la flexion, torsion, fort étirement et pression latérale, etc., il ne peut pas non plus résister à l'influence d'environnements difficiles tels que des températures et une humidité extrêmes. Le câblage à fibres optiques est le processus consistant à combiner plusieurs fibres optiques avec divers éléments de protection, les emballer en paquets, et formation de câbles optiques.
- La nécessité du câblage en fibre optique
La raison pour laquelle la fibre optique de communication doit être câblée dans des applications pratiques est principalement due aux raisons suivantes:
1) L'installation, pose, l'inspection et l'entretien des câbles optiques dans le projet sont pratiques.
2) Le câble optique peut mieux protéger la fibre optique de l'action mécanique de diverses forces pendant le processus de pose.
3) Le câblage en fibre optique peut éviter l'impact des environnements difficiles sur les performances des fibres optiques.
- La structure du câble optique
Le câble optique est un produit de câble guide de lumière pratique qui est combiné avec plusieurs fibres optiques et divers éléments de protection et emballé dans un faisceau. D'habitude, le câble optique est composé de quatre parties: l'âme du câble, l'élément de force, le matériau de blocage de l'eau et la gaine. Sa structure de base est illustrée dans la figure ci-dessus.
Les câbles optiques de communication de puissance incluent principalement OPGW, OPPC, Câbles optiques ADSS et câbles composites optoélectroniques. Le système de communication de support du réseau fédérateur d'alimentation utilise principalement un câble optique OPGW. Sa structure de base est composée d'un tube de protection métallique torsadé avec du métal (acier recouvert d'aluminium, alliage d'aluminium, etc.) fils blindés. Exigences de performances mécaniques et électriques pour les lignes électriques.
- Pâte de remplissage pour fibres optiques
La pâte de remplissage de fibres optiques est une substance semi-solide visqueuse formée en dispersant un (ou plusieurs) gélifiants en un (ou plusieurs) huiles de base. La fonction principale de la pommade pour fibre optique est d'empêcher la fibre optique d'être corrodée par l'humidité. en outre, la pâte de fibres peut également agir comme un coussin pour amortir les forces mécaniques telles que les vibrations, impacter, et pliage sur la fibre optique. en outre, l'utilisation de pâte de fibres permet de mieux garantir les propriétés mécaniques de la fibre optique et de prolonger sa durée de vie.
- Acier revêtu d'aluminium dans le câble OPGW
L'acier revêtu d'aluminium est une partie importante du câble OPGW. En raison de la fragilité à basse température de l'acier ordinaire, la baisse de température a une grande influence sur ses propriétés mécaniques. Lorsque la température diminue, la limite d'élasticité (fy) et force ultime (fu) de l'acier augmentera, tandis que la plasticité, élongation (ré), retrait de section (Ψ) et d'autres indicateurs de l'acier diminueront.
La fragilité à basse température est le principal indicateur de la performance de l'acier à des températures extrêmement basses. La fragilité à basse température de l'acier est principalement affectée par les facteurs suivants:
1) Éléments d'alliage
2) Influence du procédé métallurgique sur la fragilité à basse température
3) Effet du traitement thermique sur la fragilité à basse température
3) Raccords de câbles optiques
- Composants métalliques de quincaillerie
Les composants métalliques des raccords de support OPGW sont principalement utilisés pour supporter la charge, et jouent le rôle d'ancrer ou de supporter le câble optique OPGW et de connecter l'OPGW et la tour. Raccords OPGW conventionnels en fer, comme l'acier Q235, 35 acier, acier coulé à moyenne teneur en carbone, etc., ne sont pas des matériaux résistants aux basses températures, et ne conviennent pas à une utilisation dans des conditions de températures extrêmement basses -70 °C (l'aluminium est un matériau non cassant à froid, qui peut répondre aux exigences). Donc, en étudiant la température critique de transition fragile de l'acier, il est particulièrement important de sélectionner le matériau approprié.
- Composants polymères pour raccords métalliques
Matériaux polymères tels que le panneau de fibres de disque de boîte d'épissure OPGW, la bague d'étanchéité et le bloc en caoutchouc de la pince de suspension OPGW ont également une fragilité à basse température, et la température de fragilité peut être utilisée comme indice pour étudier. Lorsque la température diminue, la mobilité de la chaîne moléculaire du polymère devient de moins en moins, de sorte que le matériau polymère devient dur et cassant. La température de fragilisation fait référence à la température à laquelle le matériau devient fragile sous l'action de la charge d'impact, et est la limite inférieure de la température à laquelle le matériau peut être utilisé normalement. En dessous de la température de fragilisation, le matériau perd sa souplesse, est cassant et facile à casser, et ne peut pas être utilisé normalement.
