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Introdução ao conhecimento básico do cabo de fibra óptica OPGW
Introdução em segundo plano
Fio de aterramento aéreo composto de fibra óptica (OPGW) é colocar a unidade de fibra óptica no fio terra aéreo, e combinar organicamente o cabo óptico e o fio terra. Na premissa de garantir as propriedades elétricas e mecânicas originais do fio terra aéreo, áudio, Transmissão de vídeo, dados e outras informações. Comparado com outros tipos de cabos ópticos, tem alta confiabilidade; é adequado para montagem em linhas de energia de vários níveis de tensão, e a construção e instalação são simples; ele pode suportar grande estresse, e tem uma forte capacidade de suportar vento forte e gelo; é protegido por metal externo Pode efetivamente evitar a falha da linha de comunicação causada por relâmpagos e corrente de curto-circuito no sistema de comunicação de energia tradicional; pode acomodar um grande número de núcleos de fibra óptica; a vida útil é longa, geralmente mais de 25 para 30 anos. Devido às vantagens acima, no sistema de energia, A comunicação por fibra óptica OPGW tem sido amplamente utilizada como meio de comunicação ideal.
Pesquisa Teórica e Técnica
1) Fibra ótica
A comunicação por fibra óptica é um método de comunicação que usa laser como portador de informações e fibra óptica como meio de transmissão.. A fibra óptica é usada como meio de transmissão para comunicação de fibra óptica.
- Estrutura básica da fibra óptica
As fibras ópticas são extraídas de duas ou mais camadas de mídia transparente, e geralmente incluem três partes: testemunho, revestimento e revestimento.
- Tipos de fibras de comunicação
As fibras de comunicação geralmente podem ser divididas em três categorias: Fibras de sílica multimodo refrativas passo a passo, fibras de sílica multimodo de refração graduada, e fibras de sílica monomodo. G.652 é a fibra monomodo mais simples, que também é conhecido como fibra monomodo convencional ou fibra monomodo padrão. Com base em diferentes taxas de transmissão, As fibras G.652 são subdivididas em várias categorias:
fibra G.652A: A distância de transmissão do sistema de 10 Gb/s pode chegar a 400 km, e a distância de transmissão do sistema de 40 gb/s pode chegar a 2 km.
fibra G.652B: A distância de transmissão do sistema de 10 Gb/s pode chegar a mais de 3000 km, e a distância de transmissão do sistema de 40 gb/s pode chegar a 80 km.
fibra G.652C: semelhante à fibra G.652A, mas pode trabalhar na banda de 1360~1530nm.
fibra G.652D: semelhante à fibra G.652A, mas pode trabalhar na banda de 1360~1530nm.
- Análise de características de fibra óptica
A perda de fibra óptica refere-se à atenuação da potência óptica devido à absorção, espalhamento e outras razões após o sinal óptico ser transmitido através da fibra óptica. Os fatores de perda de fibra incluem principalmente perda intrínseca, perda de fabricação e perda adicional. Como o principal componente do núcleo da fibra óptica usado no sistema de comunicação é o vidro de sílica, ou seja, SiO2, e a própria fibra de sílica não é sensível à temperatura, para garantir o desempenho de transmissão da fibra óptica sob condições extremamente frias, o desempenho do revestimento de fibra óptica torna-se o fator chave. As propriedades do material de revestimento são facilmente alteradas com a temperatura, o que faz com que a perda de fibra aumente no ambiente onde a temperatura se desvia da temperatura ambiente.
2) Cabo óptico
Embora a fibra óptica revestida e embainhada tenha uma certa resistência à compressão, ele ainda não pode suportar flexão, torcendo, forte alongamento e pressão lateral, etc., nem pode suportar a influência de ambientes agressivos, como temperatura e umidade extremas. O cabeamento de fibra óptica é o processo de combinar várias fibras ópticas com vários elementos de proteção, embalá-los em pacotes, e formando cabos ópticos.
- A necessidade de cabeamento de fibra óptica
A razão pela qual a fibra óptica de comunicação precisa ser cabeada em aplicações práticas é principalmente devido aos seguintes motivos:
1) A instalação, deitada, inspeção e manutenção de cabos ópticos no projeto são convenientes.
2) O cabo óptico pode proteger melhor a fibra óptica da ação mecânica de várias forças durante o processo de colocação.
3) O cabeamento de fibra óptica pode evitar o impacto de ambientes agressivos no desempenho das fibras ópticas.
- A estrutura do cabo óptico
O cabo óptico é um produto de cabo guia de luz prático que é combinado com várias fibras ópticas e vários elementos de proteção e embalado em um pacote. Usualmente, o cabo óptico é composto de quatro partes: o núcleo do cabo, o elemento de força, o material de bloqueio de água e a bainha. Sua estrutura básica é mostrada na figura acima.
Os cabos ópticos de comunicação de energia incluem principalmente OPGW, OPPC, Cabos ópticos ADSS e cabos compostos optoeletrônicos. O sistema de comunicação de suporte da rede backbone de energia usa principalmente cabo óptico OPGW. Sua estrutura básica é composta por um tubo protetor metálico trançado com (aço revestido em alumínio, Liga de alumínio, etc.) fios blindados. Requisitos de desempenho mecânico e elétrico para linhas de energia.
- Pasta de enchimento de fibra óptica
A pasta de enchimento de fibra óptica é uma substância semi-sólida viscosa formada pela dispersão de um (ou vários) agentes gelificantes em um (ou vários) óleos básicos. A principal função da pomada de fibra óptica é evitar que a fibra óptica seja corroída pela umidade. Além disso, a pasta de fibra também pode atuar como uma almofada para amortecer as forças mecânicas, como vibração, impacto, e dobrando na fibra óptica. Além disso, o uso de pasta de fibra pode garantir melhor as propriedades mecânicas da fibra óptica e prolongar sua vida útil.
- Aço revestido de alumínio em cabo OPGW
O aço revestido de alumínio é uma parte importante do cabo OPGW. Devido à fragilidade de baixa temperatura do aço comum, a diminuição da temperatura tem uma grande influência nas suas propriedades mecânicas. À medida que a temperatura diminui, a força de rendimento (fy) e força final (fu) do aço aumentará, enquanto a plasticidade, alongamento (d), encolhimento da seção (Ψ) e outros indicadores do aço vão diminuir.
A fragilidade a baixa temperatura é o principal indicador do desempenho do aço em temperaturas extremamente baixas. A fragilidade do aço a baixa temperatura é afetada principalmente pelos seguintes fatores:
1) Elementos de liga
2) Influência do processo metalúrgico na fragilidade a baixa temperatura
3) Efeito do tratamento térmico na fragilidade a baixa temperatura
3) Conexões de cabos ópticos
- Componentes de metal de hardware
Os componentes metálicos dos acessórios de suporte OPGW são usados principalmente para suportar a carga, e desempenhar o papel de ancorar ou apoiar o cabo óptico OPGW e conectar o OPGW e a torre. Conexões OPGW convencionais materiais de ferro, como o aço Q235, 35 aço, aço fundido médio carbono, etc., não são materiais resistentes a baixas temperaturas, e não são adequados para uso em condições de temperatura extremamente baixa de -70 °C (o alumínio é um material frágil não frio, que pode atender aos requisitos). Portanto, estudando a temperatura crítica de transição frágil do aço, é particularmente importante selecionar o material apropriado.
- Componentes de polímero para acessórios de metal
Materiais poliméricos como placa de fibra de disco de caixa de emenda OPGW, anel de vedação e bloco de borracha de fixação de suspensão OPGW também têm fragilidade de baixa temperatura, e a temperatura frágil pode ser usada como um índice para investigar. À medida que a temperatura diminui, a mobilidade da cadeia molecular do polímero torna-se cada vez menor, para que o material polimérico fique duro e quebradiço. A temperatura de fragilização refere-se à temperatura na qual o material se torna frágil sob a ação da carga de impacto., e é o limite inferior da temperatura na qual o material pode ser usado normalmente. Abaixo da temperatura de fragilização, o material perde sua flexibilidade, é frágil e fácil de quebrar, e não pode ser usado normalmente.
