Введення в базові знання оптоволоконного кабелю OPGW

Введення в базові знання оптоволоконного кабелю OPGW

Фоновий вступ

Оптоволоконний композитний верхній дріт заземлення (OPGW) полягає в тому, щоб помістити волоконно-оптичний блок у верхній дріт заземлення, і органічно поєднати оптичний кабель і заземлюючий провід. На передумові забезпечення оригінальних електричних та механічних властивостей повітряного проводу заземлення, аудіо, Передача відео, дані та інша інформація. У порівнянні з іншими типами оптичних кабелів, він має високу надійність; підходить для зведення на лініях електропередач різного рівня напруги, а конструкція та монтаж прості; він витримує великі навантаження, і має сильну здатність протистояти сильному вітру та ожеледиці; він захищений зовнішнім металом. Він може ефективно уникнути збою лінії зв'язку, спричиненого ударом блискавки та струмом короткого замикання в традиційній системі електрозв'язку.; він може вмістити велику кількість волоконно-оптичних ядер; термін служби довгий, загалом більше ніж 25 до 30 років.Завдяки наведеним перевагам, в енергосистемі, Оптико-волоконний зв'язок OPGW широко використовується як ідеальний засіб зв'язку.

Теоретико-технічні дослідження

1) Оптичне волокно

Волоконно-оптичний зв'язок - це метод зв'язку, який використовує лазер як носій інформації та оптичне волокно як середовище передачі.. Оптичне волокно використовується як середовище передачі для волоконно-оптичного зв'язку.

1. Основна структура оптичного волокна

Оптичні волокна витягуються з двох або більше шарів прозорого середовища, і зазвичай включають три частини: ядро, облицювання та покриття.

2. Типи комунікаційних волокон

Комунікаційні волокна загалом можна розділити на три категорії: ступінчасті багатомодові волокна з кремнезему, багатомодові волокна кремнезему зі ступенем заломлення, і одномодові волокна кремнезему. G.652 є найпростішим одномодовим волокном, який також відомий як звичайне одномодове волокно або стандартне одномодове волокно. На основі різних швидкостей передачі, Волокна G.652 підрозділяються на кілька категорій:

Волокно G.652A: Дальність передачі системи 10 Гбіт/с може досягати 400 км, а відстань передачі системи 40 Гбіт/с може досягати 2 км.

Волокно G.652B: Дальність передачі системи 10 Гбіт/с може досягати більше 3000 км, а відстань передачі системи 40 Гбіт/с може досягати 80 км.

Волокно G.652C: схожий на волокно G.652A, але може працювати в діапазоні 1360 ~ 1530 нм.

Волокно G.652D: схожий на волокно G.652A, але може працювати в діапазоні 1360 ~ 1530 нм.

3. Аналіз характеристик оптичного волокна

Втрата оптичного волокна відноситься до ослаблення оптичної сили внаслідок поглинання, розсіювання та інші причини після того, як оптичний сигнал передається по оптичному волокну. Фактори втрати волокна в основному включають внутрішню втрату, виробничі втрати та додаткові втрати. Оскільки основним компонентом оптоволоконного сердечника, який використовується в системі зв'язку, є кремнеземне скло, а саме SiO2, а саме кремнеземне волокно не чутливе до температури, щоб забезпечити передачу оптичного волокна в надзвичайно холодних умовах, Ключовим фактором стає продуктивність оптоволоконного покриття. Властивості матеріалу покриття легко змінюються в залежності від температури, що збільшує втрати волокна в середовищі, де температура відхиляється від кімнатної.

2) Оптичний кабель

Хоча оптичне волокно з покриттям і оболонкою має певну міцність на стиск, він все ще не витримує згинання, скручування, сильне розтягування і бічний тиск, тощо, він також не може протистояти впливу суворих умов, таких як екстремальна температура та вологість. Прокладка волоконно-оптичних кабелів – це процес поєднання кількох оптичних волокон з різними захисними елементами, пакування їх у пачки, і формування оптичних кабелів.

1. Необхідність прокладки волоконно-оптичних кабелів

Причина, по якій оптичне волокно зв’язку необхідно підключати до практичних застосувань, в основному пов’язана з наступними причинами:

1) Установка, укладання, огляд та обслуговування оптичних кабелів у проекті зручні.

2) Оптичний кабель може краще захистити оптичне волокно від механічної дії різних сил у процесі прокладки.

3) Оптоволоконний кабель дозволяє уникнути впливу суворого середовища на продуктивність волоконно-оптичних волокон.

2. Будова оптичного кабелю

Оптичний кабель - це практичний світловодний кабельний продукт, який об'єднаний з кількома оптичними волокнами та різними захисними елементами та упакований в пачку.. Зазвичай, оптичний кабель складається з чотирьох частин: жила кабелю, елемент міцності, водонепроникний матеріал і оболонка. Його основна структура показана на малюнку вище.

Оптичні кабелі зв'язку в основному включають OPGW, OPPC, Оптичні кабелі ADSS та оптоелектронні композитні кабелі. Допоміжна система зв'язку магістральної мережі в основному використовує оптичний кабель OPGW. Його основна конструкція складається з металевої захисної трубки, скрученої металом (алюмінієва сталь, алюмінієвий сплав, тощо) броньовані дроти. Вимоги до механічних та електричних характеристик ліній електропередач.

3. Паста для наповнення оптичних волокон

Паста для наповнення оптичних волокон – це в’язка напівтверда речовина, утворена шляхом диспергування (або кілька) гелеутворювачі в одному (або кілька) базові масла. Основною функцією мазі для оптичного волокна є запобігання корозії оптичного волокна вологою.. На додачу, волокниста паста може також діяти як подушка для амортизації механічних сил, таких як вібрація, вплив, і згинання на оптичному волокні. На додачу, використання волоконної пасти дозволяє краще забезпечити механічні властивості оптичного волокна і продовжити термін його служби.

4. Алюмінієва сталь в кабелі OPGW

Алюмінієва сталь є важливою частиною кабелю OPGW. Через низьку температуру крихкість звичайної сталі, зниження температури має великий вплив на його механічні властивості. У міру зниження температури, межа текучості (fy) і кінцева міцність (fu) сталі зросте, при цьому пластичність, подовження (d), усадка перерізу (Ψ) та інші показники сталі зменшаться.

Низькотемпературна крихкість є основним показником експлуатаційних характеристик сталі при екстремально низьких температурах. На низькотемпературну крихкість сталі в основному впливають такі фактори:

1) Легуючі елементи

2) Вплив металургійного процесу на низькотемпературну крихкість

3) Вплив термічної обробки на низькотемпературну крихкість

3) Фітинги для оптичного кабелю

1. Металеві деталі фурнітури

Металеві компоненти опорної арматури OPGW в основному використовуються для витримки навантаження, і грають роль кріплення або підтримки оптичного кабелю OPGW і з'єднання OPGW і вежі. Звичайні OPGW фітинги залізні матеріали, наприклад сталь Q235, 35 сталь, середньовуглецева лита сталь, тощо, не є матеріалами, стійкими до низьких температур, і не придатні для використання в умовах екстремально низьких температур -70 °C (алюміній - нехолодно крихкий матеріал, які можуть відповідати вимогам). Тому, шляхом вивчення критичної температури крихкого переходу сталі, особливо важливо вибрати відповідний матеріал.

2. Полімерні компоненти для металевої фурнітури

Полімерні матеріали, такі як волокниста плита з диском для зрощування OPGW, ущільнювальне кільце та гумовий блок підвісного затискача OPGW також мають низькотемпературну крихкість, а температура крихкості може бути використана як індекс для дослідження. У міру зниження температури, рухливість полімерного молекулярного ланцюга стає все менше, тому полімерний матеріал стає твердим і крихким. Температура крихкості відноситься до температури, при якій матеріал стає крихким під дією ударного навантаження., і є нижньою межею температури, при якій матеріал можна використовувати нормально. Нижче температури крихкості, матеріал втрачає свою гнучкість, є крихким і легко ламається, і не може використовуватися нормально.