HENGTONG vol portar-vos a un viatge clar, pas a pas{0}}-per entendre completament què és el plàstic reforçat amb fibra de vidre (FRP) i per què és tan important dins dels cables de fibra òptica. Des dels conceptes bàsics fins al seu paper com a membre de resistència no-metàl·lic, mostrarem com FRP ajuda els cables a aconseguir una major resistència, una millor protecció i un rendiment més fiable-a llarg termini.
Per què el plàstic reforçat amb fibra de vidre en el disseny de cables de fibra òptica?
Què és FRP en termes senzills?
El plàstic reforçat amb fibra de vidre (FRP) és un material compost fet combinant fibres de vidre fines amb una matriu de resina polimèrica. Les fibres de vidre proporcionen una gran resistència a la tracció i rigidesa, mentre que la resina les uneix i dóna a la vareta o perfil la seva forma final. Com que és fort, lleuger, resistent a la corrosió-i aïllant elèctricament, el FRP s'utilitza àmpliament com a material estructural de càrrega-en moltes indústries -, inclòs com a element de força dins dels cables de fibra òptica.
On s'asseu FRP en un cable de fibra òptica?
En els dissenys de cables de fibra òptica, el plàstic reforçat amb fibra de vidre s'utilitza normalment en forma de vareta i es col·loca allà on pugui suportar de manera més efectiva les càrregues mecàniques. En encallatcables de tub solt i tub central, una vareta sòlida de FRP sovint es col·loca al centre del cable com amembre de força central, ajudant al cable a mantenir-se rodó i estable. EnFTTH i altres cables de baixada, una o dues varetes de plàstic reforçat amb fibra de vidre estan incrustades a banda i banda de la unitat de fibra per augmentar la resistència a la tracció alhora que manté el cable prim i fàcil de manejar. En tots els cables-dielèctrics, no-metàl·lics, el FRP és una part clau de l'estructura, la qual cosa permet que el cable es mantingui totalment no-conductor fins i tot quan s'instal·li a prop de línies elèctriques o en entorns d'alta-EMI.
Per què els cables FRP i de fibra òptica van junts?
Les fibres òptiques són fils de vidre molt prims i són naturalment sensibles a la tensió, flexió i trituració. Per protegir-los, el cable necessita un "backbone" mecànic que pugui absorbir forces externes sense transmetre un esforç excessiu a les mateixes fibres. FRP proporciona aquesta columna vertebral sense introduir cap element metàl·lic, de manera que no condueix l'electricitat, no atrau llamps ni pateix corrosió. En absorbir la càrrega de tracció durant la instal·lació i resistir l'estrès mecànic i ambiental a llarg termini-, el plàstic reforçat amb fibra de vidre ajuda a millorar la fiabilitat, la seguretat i la vida útil del cable durant tot el cicle de desplegament.
Fonaments tècnics del plàstic reforçat amb fibra de vidre (FRP)
Composició i estructura
El plàstic reforçat amb fibra de vidre és un compost clàssic:fibres de vidre contínuesincrustat en aresina polimèrica. Per als membres de resistència FRP dels cables de fibra òptica, les fibres de vidre E-s'utilitzen habitualment perquè ofereixen un bon equilibri de resistència, rigidesa i cost. En algunes aplicacions especials, es poden seleccionar tipus de-vidres de rendiment més alt per obtenir un rendiment mecànic o tèrmic addicional.
El sistema de resina és la "cola" que uneix les fibres de vidre i les protegeix. La resina de polièster s'utilitza àmpliament per les seves bones propietats mecàniques i la seva rendibilitat-costa, mentre que la resina epoxi es pot triar quan es requereix una major resistència a la temperatura, força d'unió o estabilitat-a llarg termini.
El rendiment està molt influenciat perorientació de la fibrairelació fibra/resina. Quan les fibres de vidre s'alineen principalment al llarg de l'eix de la vareta, el plàstic reforçat amb fibra de vidre mostra una resistència a la tracció i una rigidesa molt elevades en aquesta direcció, exactament el que necessita un membre de resistència del cable. Un contingut de vidre més alt normalment significa una major resistència i mòdul, mentre que el contingut de resina ajuda amb la duresa, la processabilitat i la unió de la interfície amb la funda del cable.
Propietats mecàniques clau rellevants per als cables de fibra
Per als cables de fibra òptica, FRP es tria en primer lloc per la sevaalta resistència a la traccióialt mòdul elàsticen direcció axial. Pot transportar de manera segura càrregues de tracció durant la instal·lació i ajudar el cable a mantenir la seva geometria dissenyada sota tensió, reduint l'estrès a les fibres òptiques.
En comparació amb els membres de resistència d'acer, FRP ofereix una resistència utilitzable similar a apes molt menor. Això redueix el pes total del cable, redueix la càrrega als pals i els suports i facilita la manipulació manual per als instal·ladors. La menor densitat de plàstic reforçat amb fibra de vidre és especialment avantatjosa en aplicacions aèries, de façana i de caiguda FTTH on l'estructura lleugera és crítica.
El rendiment de flexió també és important. Les varetes de plàstic reforçat amb fibra de vidre dissenyades correctament permeten un radi de flexió mínim controlat perquè el cable es pugui encaminar a través de conductes, cantonades i safates sense trencar el membre de força ni crear una microflexió excessiva a les fibres. Aquest equilibri entre rigidesa i flexibilitat s'aconsegueix mitjançant l'elecció correcta de les dimensions de vidre, resina i vareta.
Propietats ambientals i elèctriques
Elèctricament, FRP ho éstotalment no-conductora, actuant com un excel·lent material dielèctric. Això significa que el membre de força no transportarà corrent, no crearà bucles de terra i no es veurà afectat per les tensions induïdes de les línies elèctriques properes. Per a tots els-cables dielèctrics utilitzats en subestacions, corredors elèctrics o entorns d'alta-EMI, aquesta propietat és un avantatge clau de seguretat i disseny.
Respecte al medi ambient, el plàstic reforçat amb fibra de vidre ésresistent a la corrosió{0}i estable en presència d'humitat, molts productes químics i atmosferes exteriors típiques. No s'oxida com l'acer, el que el fa apte per a entorns humits, costaners o industrials on els elements metàl·lics es degradarien amb el temps.
Els membres de força de FRP estan dissenyats per funcionar de manera fiablerang de temperatures completespecificat per al cable. Dins d'aquest rang, el material manté les seves propietats mecàniques amb un canvi limitat de rigidesa i dimensions, ajudant al cable a mantenir un rendiment de tracció constant, un comportament de flexió i una baixa atenuació durant tota la seva vida útil.
El paper de FRP com a membre fort en els cables de fibra òptica
FRP en tub solt i cables de tub central
En tubs solts i cables de tub central, FRP s'utilitza més habitualment com amembre de força central. Es col·loca una vareta de FRP sòlida al centre del cable i els tubs solts o el tub central es trenquen o extrueixen al seu voltant. Durant la instal·lació, quan s'estira el cable, la força de tracció externa es transfereix ràpidament des de la jaqueta exterior, a través de qualsevol fil de resistència, directament a aquest nucli de plàstic reforçat amb fibra de vidre. En altres paraules, la vareta FRP es converteix en el camí principal per a la transferència de càrregajaqueta →Plàstic reforçat amb fibra de vidre→ estructures de suportcom ara cabrestants, pinces o ferreteria.
Com que la vareta de plàstic reforçat amb fibra de vidre és rígida i dimensionalment estable, també ajuda el cablemantenir la rodonesai la geometria correcta dels tubs. Això és important per mantenir els tubs solts recolzats uniformement i evitar la deformació que podria provocar una microflexió de les fibres. Per tant, un membre de força central de FRP ben dissenyat-no només suporta la càrrega de tracció, sinó que també estabilitza tota l'estructura del cable, contribuint a una baixa atenuació i un rendiment fiable durant tota la vida útil.
Barres de FRP en cables FTTH / Drop
En FTTH i altres cables de baixada, FRP sol aparèixer comdues varetes paral·lelesincrustat als dos costats de la unitat de fibra dins d'una jaqueta plana o de figura-8. Aquesta estructura senzilla és molt eficaç: les varetes de plàstic reforçat amb fibra de vidre prenen les forces de tracció i flexió, mentre que la fibra òptica o el paquet de fibres al mig es manté en una zona relativament lliure d'estrès. Per a traves aèries al llarg de pals o façanes d'edificis, aquestes varetes donen al cable prou resistència a la tracció i rigidesa per suportar el vent, el gel i la manipulació diària.
Al mateix temps, FRP permet que el cable mantingui apetit diàmetre exteriori un perfil pla i compacte. Això fa que els cables de caiguda siguin fàcils d'encaminar per parets, passadissos i en espais limitats. Les barres de FRP s'uneixen bé amb els materials de la jaqueta habituals, de manera que el cable segueix sent fàcildespullar i acabar: els instal·ladors poden treure la jaqueta, tallar o trencar les varetes de plàstic reforçat amb fibra de vidre de manera neta i accedir a la fibra ràpidament sense eines especials. Aquesta combinació de robustesa mecànica i comoditat d'instal·lació és una de les principals raons per les quals els cables de baixada reforçats FRP-s'utilitzen àmpliament en projectes FTTx.
FRP a tots els-cables dielèctrics i d'energia-adjacents
Per a totes les aplicacions-dielèctriques i de potència-adjacents, l'FRP és un membre de força essencial. EnADSS(Tots els dissenys d'estil -autosuportable dielèctric-) i cables no- metàl·lics similars, les barres de plàstic reforçat amb fibra de vidre s'utilitzen per suportar la càrrega mecànica de llargs trams mantenint el cablecompletament no-conductora. Això és crític quan el cable s'instal·la a prop de línies elèctriques aèries, en subestacions o en zones amb alta activitat de llamps, on els components metàl·lics de resistència poden presentar riscos de seguretat i fiabilitat.
Com que el plàstic reforçat amb fibra de vidre no condueix l'electricitatno transporta corrents induïdes, no necessita connexió a terra i redueix el risc de flaix o danys durant les condicions de fallada. El cable pot coexistir amb equips d'alta tensió-i camps electromagnètics forts sense crear camins elèctrics addicionals. En combinar la resistència mecànica amb les propietats dielèctriques, el FRP permet als dissenyadors construir cables de fibra òptica dielèctrica de llarga-carrera, tots-que compleixin els estrictes estàndards de seguretat en entorns d'energia i serveis públics.
Avantatges de FRP per al rendiment del cable de fibra òptica
Membre no-metàl·lic i de força dielèctrica
El FRP és completament no-metàl·lic i, per tant, és totalment dielèctric. No condueix l'electricitat, de manera que no portarà corrents induïts de línies elèctriques properes i és immune a les interferències electromagnètiques (EMI). Això fa que els components de resistència de plàstic reforçat amb fibra de vidre siguin especialment adequats per a cables instal·lats en subestacions, passadissos elèctrics o entorns amb forts camps electromagnètics.
Com que el principal membre de força del cable és aïllant, n'hi hano cal posar a terra el cableper gestionar els corrents induïts, i el risc de descàrrega elèctrica, flaix o danys durant les avaries es redueix molt. En entorns propensos a-alta tensió o llamps-, aquest comportament dielèctric és un avantatge important de seguretat i fiabilitat respecte als components de resistència metàl·lica.
Lleuger però fort
El FRP ofereix una alta resistència a la tracció i rigidesa en la direcció axial alhora que és significativament més lleuger que l'acer. Per als dissenyadors de cables, això significa que el cable pot suportar les forces de tracció necessàries durant la instal·lació i el funcionament sense afegir pes innecessari. El resultat és un nivell de rendiment mecànic comparable a l'acer, però amb una massa per metre molt menor.
Un cable més lleuger redueix la càrrega en pals, torres, suports i estructures d'edificis, cosa que és especialment important per a llums aèries i instal·lacions de façana. També fatransport, manipulació manual i estirarmés fàcil per als equips d'instal·lació, millorant l'eficiència en el lloc i reduint el risc de danys causats per un esforç mecànic excessiu.
Resistència a la corrosió i a la intempèrie
A diferència de l'acer, el FRP no s'oxida. És inherentment resistent a la humitat i a molts productes químics ambientals comuns, el que el fa molt adequat per a entorns humits, costaners, industrials o químicament agressius. Aquesta resistència a la corrosió ajuda el cable a mantenir les seves propietats mecàniques dissenyades durant molts anys.
L'FRP també funciona bé sota una exposició a llarg termini-asòl, conductes i condicions exteriors, on els cicles de temperatura, la humitat i la condensació són habituals. La combinació de resistència a la corrosió i estabilitat ambiental redueix les necessitats de manteniment i admet una vida útil general més llarga del cable, ajudant els operadors a reduir el cost total de propietat.
Millor manipulació i instal·lació
Els membres de resistència de FRP solen tenir una superfície llisa i s'uneixen bé amb els compostos de revestiment comuns. Això permet que el cable es fabriqui amb una estructura estable i uniforme que sigui fàcil de tirar per conductes i safates. Durant la flexió i l'encaminament, les varetes de FRP són menys propenses a la deformació permanent i a l'enrotllament en comparació amb els cables d'acer, ajudant a protegir les fibres òptiques d'una tensió excessiva.
Al lloc, FRP també és més fàciltallar, trencar i acabar. Els instal·ladors poden retallar les barres de FRP amb eines estàndard i preparar els extrems dels cables netament sense tractar amb vores metàl·liques afilades o rebaves. Això millora la seguretat i accelera la connectorització, l'empalmament i la instal·lació de maquinari, especialment en projectes FTTH i interiors on es requereixen moltes terminacions.
FRP vs. Steel: escollir el membre de força adequat
Comparació de rendiment mecànic
Tant les varetes de FRP com els cables d'acer poden oferir una alta resistència a la tracció, però es comporten de manera diferent a les estructures de cable real. L'acer té una resistència a la tracció molt alta i un alt mòdul elàstic, el que el fa molt rígid; FRP ofereix una resistència a la tracció suficient per a la majoria d'aplicacions de telecomunicacions, amb un mòdul dissenyat per equilibrar la rigidesa i la flexibilitat controlada. A la pràctica, el plàstic reforçat amb fibra de vidre és més que capaç de suportar les càrregues de tracció esperades durant la instal·lació del cable de fibra alhora que ajuda a protegir les fibres de la tensió excessiva.
En termes deflexibilitat i flexió, l'acer és més rígid i pot forçar un radi de flexió mínim més gran, especialment en dissenys de cables compactes o plans. Les barres de FRP es poden dissenyar per complir els radis de flexió mínims especificats sense esquerdes, permetent que el cable passi més suaument a través de conductes, cantonades i espais reduïts. Perresistència a l'aixafament i impacte, tots dos materials depenen molt del disseny global del cable (jaqueta, armadura, farcits), però la naturalesa composta del plàstic reforçat amb fibra de vidre li proporciona una bona absorció d'energia i ajuda a mantenir la geometria del cable sota les càrregues típiques d'instal·lació i servei.
2. Consideracions elèctriques i de seguretat
La diferència més gran entre l'acer i el FRP és el comportament elèctric. L'acer és conductor, de manera que qualsevol membre de força metàl·lica pot transportar corrents induïts, crear diferències de potencial i convertir-se en un camí durant llamps o fallades. Això significa que els cables metàl·lics sovint requereixen una connexió a terra adequada i poden estar subjectes a controls de seguretat addicionals o restriccions a prop d'equips d'alta tensió i línies elèctriques.
FRP, en canvi, ho éselèctricament aïllant. No condueix corrent i no crea bucles de terra ni camins de corrent induïts. Això fa que els dissenys basats en FRP-inherentment més segurs en entorns-energètics adjacents, subestacions o zones amb camps electromagnètics forts. En molts estàndards i especificacions de serveis públics, els cables no-metàl·lics o tots-dielèctrics són preferits, o fins i tot obligatoris, per a determinades rutes, cosa que afavoreix directament els components de resistència de plàstic reforçat amb fibra de vidre sobre l'acer.
Pes, cost i cicle de vida
Els membres de força d'acer són densos i pesats, la qual cosa augmenta el pes total del cable per metre. Aquest pes addicional es tradueix en càrregues més altes en pals, torres, suports i estructures d'edificis, i pot limitar les longituds d'envergadura o requerir un maquinari de suport més robust. El FRP, amb una densitat molt més baixa, redueix significativament el pes del cable alhora que proporciona la resistència a la tracció necessària, millorant l'eficiència de manipulació, transport i instal·lació.
Des d'una perspectiva de costos, l'acer podria oferir un preu inferiormatèria primeracost per quilogram, però elcost del cicle de vidala imatge és diferent. L'acer és vulnerable a la corrosió en ambients humits, costaners o químicament agressius, cosa que pot escurçar la vida útil o requerir protecció addicional. El FRP és inherentment resistent a la corrosió-i estable en condicions exteriors i interiors típiques, i permet una vida útil més llarga amb menys manteniment. Quan es considera un pes reduït, una instal·lació més fàcil i una durabilitat ampliada, FRP sovint proporciona un cost total de propietat més atractiu per als operadors.
Escenaris d'aplicació: on guanya FRP, on encara s'adapta l'acer
Eninterior,FTTxi alimentar-les rutes adjacents, FRP sol ser el membre de força preferit. La seva naturalesa dielèctrica elimina les necessitats de connexió a terra, i el seu baix pes i el seu bon rendiment de flexió són ideals per a cables de baixada, cables d'elevació i enllaços d'-edificis. En totes les aplicacions-autosuportants-dielèctriques i relacionades amb la utilitat-, el plàstic reforçat amb fibra de vidre és sovint l'única opció pràctica perquè els membres de resistència metàl·lica estan restringits per normes de seguretat.
Enconductes tradicionals o cables troncals directes-enterrats, es poden utilitzar tant FRP com acer, en funció dels requisits mecànics, les condicions ambientals i les especificacions del client. L'acer encara es pot seleccionar quan existeixen càrregues de tracció molt elevades, blindatges especials o preferències de disseny heretats. En alguns casos,dissenys híbridscombineu el plàstic reforçat amb fibra de vidre i els elements metàl·lics en un sol cable, per exemple, utilitzant FRP com a membre de força dielèctrica central juntament amb un blindatge metàl·lic per a la protecció dels rosegadors o una resistència addicional a l'aixafament. Això permet als dissenyadors-ajustar el rendiment mecànic, elèctric i de costos per adaptar-se a les necessitats de cada projecte específic.
Formes de membres de força FRP comuns utilitzades en cables de fibra
Vares centrals de FRP
En molts cables exteriors i troncals, FRP s'utilitza com avareta central rodonaal voltant del qual s'enfilen tubs solts o un tub central. El seu diàmetre es tria per satisfer els requisits de tracció i rigidesa sense fer que el cable sigui massa gran o pesat. Una vareta central de FRP adequada manté el cable rodó, estable i relativament lleuger en comparació amb un nucli d'acer.
Barres i barres perifèriques de FRP
Encables de baixada plans, FRP sol aparèixer comdues varetes lateralscol·locat a banda i banda de la unitat de fibra per transportar càrregues de tracció i flexió. Alguns dissenys utilitzen diverses varetes de plàstic reforçat amb fibra de vidre al voltant de la perifèria del cable per millorar la resistència a l'anti-flexió i l'aixafament. En ajustar el nombre i la posició, els dissenyadors poden-afinar la força i la flexibilitat del cable.
Perfils FRP plans
Per a cables especials d'interior, de cinta o ultra-plans, el plàstic reforçat amb fibra de vidre es pot fabricar combarres planesen lloc de varetes rodones. Aquests perfils s'uneixen bé amb la jaqueta, ajuden a mantenir un gruix uniforme del cable i es poden utilitzar per controlar la direcció de flexió preferida. Això facilita l'encaminament al llarg de les parets, safates i espais reduïts alhora que protegix les fibres.
Com FRP protegeix les fibres òptiques durant la vida útil del cable
Durant la instal·lació
Sovint es produeix la tensió mecànica més crítica en un cable de fibra òpticadurant la instal·lació, no en funcionament normal. Quan un cable s'estira a llargues distàncies a través de conductes o al llarg de pals, el membre de força FRP agafa la majoria detirant de tensió, de manera que les mateixes fibres es mantenen dins dels seus límits de tensió segurs. Això permet als instal·ladors utilitzar forces de tracció i longituds pràctiques sense arriscar-se a danyar el vidre ocult.
FRP també ajuda a controlarmicroflexió i macroflexiódurant la instal·lació. Mantenint l'estructura del cable estable i compartint la càrrega amb altres elements (jaqueta, farcits, fils), el membre de plàstic reforçat amb fibra de vidre redueix els punts de pressió locals i la curvatura sobtada que d'altra manera augmentarien l'atenuació. En corbes, la rigidesa dissenyada de la vareta de FRP suporta el cable de manera que les fibres es mantinguin dins del radi de flexió mínim permès.
Com a resultat, el risc global detrencament de la fibradurant el transport, el cabrestant, les corbes i el recorregut es redueix molt. El membre FRP actua com a amortidor mecànic entre les forces externes i les delicades fibres òptiques, ajudant que el cable arribi en servei amb el seu rendiment òptic complet intacte.
En Servei: Càrregues Mecàniques i Ambientals
Un cop instal·lat, un cable de fibra òptica ha de suportar una àmplia gamma decàrregues mecàniques i ambientalsdurant molts anys. En aplicacions aèries, FRP ajuda el cable a suportarcicles de vent, gel i temperatura, mantenint la caiguda i la tensió dins dels límits del disseny. El membre de força suporta-càrregues de tracció a llarg termini i resisteix una tensió addicional quan el gel o el vent afegeixen pes i moviment addicionals a l'envergadura.
Per als cables directes-enterrats o per conductes, FRP contribueix a l'estabilitat sotacàrregues de vehicles, moviment del sòl i compactació. Mentre que la jaqueta, l'armadura (si n'hi ha) i els farcits comparteixen la càrrega, el membre de plàstic reforçat amb fibra de vidre ajuda a preservar la geometria del cable quan l'entorn circumdant canvia o exerceix pressió. Això limita la deformació de tubs solts o tubs centrals i protegeix les fibres de l'augment de l'atenuació.
A les façanes d'edificis, les alçanes i les vies-muntades a pals, l'experiència dels cablesvibració, balanceig i dilatació/contracció tèrmica. FRP proporciona una columna vertebral estable que controla aquests moviments i distribueix l'estrès de manera més uniforme al llarg de la longitud del cable, reduint el risc de punts d'estrès localitzats que podrien danyar el vidre amb el pas del temps.
Envelliment i estabilitat a-llarg termini
Durant la vida útil del cable, FRPresistència a la fatigasota càrrega repetida és crucial. Els canvis de temperatura diaris, el moviment induït pel vent- i la manipulació operativa generen variacions petites però constants de tensió i flexió. Un membre de resistència de FRP-ben dissenyat manté les seves propietats mecàniques sota aquests cicles, de manera que el cable no es "relaxa" gradualment en formes que danyin les fibres.
Amb una jaqueta adequada, el FRP està protegit del directeExposició UV, mentre que el propi compost mostra una bona resistència aenvelliment tèrmicdins del rang de temperatura de funcionament especificat. Aquesta estabilitat ajuda a mantenir previsible el comportament mecànic del cable any rere any, en lloc de tornar-se trencadís o deformar-se.
En última instància, controlant l'estrès mecànic des de la instal·lació fins al servei a llarg termini-, suports de plàstic reforçat amb fibra de vidrebaixa-atenuació i rendiment òptic estable. Les fibres es mantenen ben suportades i dins dels límits de tensió i flexió segurs, ajudant als operadors de xarxa a aconseguir l'ample de banda dissenyat, el marge d'enllaç i la vida útil del cable amb menys errors i menys manteniment.
Guia de disseny i selecció: quan triar els cables reforçats-FRP
Preguntes clau abans de seleccionar els membres de la força de FRP
Abans de decidir-se per FRP com a membre de força, ajuda a aclarir alguns requisits bàsics d'enginyeria i aplicació:
És necessari un cable no-metàl·lic/dielèctric?
Si la ruta passa prop de línies elèctriques, a través de subestacions o dins d'entorns electrònics sensibles, sovint és obligatori un disseny totalment dielèctric. En aquests casos, el FRP és l'opció natural, ja que proporciona la resistència a la tracció requerida sense introduir cap element metàl·lic conductor.
Quina és la tensió màxima de tracció i la llargada de l'envergadura?
Per a tirades llargues en conductes o traves aèries llargues, l'element de força ha de transportar amb seguretat les càrregues d'instal·lació i operativa amb un marge de seguretat adequat. La definició de la tensió de tracció màxima, la longitud de l'envergadura i l'allargament acceptable en l'etapa de disseny ajuda a determinar la força i el mòdul de FRP necessaris i si es necessiten elements de resistència addicionals.
La ruta és només interior, interior-exterior o completa exterior?
Les aplicacions d'interior i FTTx acostumen a preferir cables lleugers, compactes i--de maneig fàcils on FRP funciona molt bé. Per a rutes mixtes interiors-exteriors i exteriors completes, s'han de tenir en compte les condicions ambientals (UV, temperatura, humitat) i les càrregues mecàniques (vent, gel, pressió del sòl) per confirmar que els dissenys basats en FRP-completen tots els requisits de rendiment i seguretat.
Casos d'ús típics de FRP en cables de fibra òptica
Els dissenys reforçats-FRP ja estan provats en una àmplia gamma de projectes reals. Els casos d'ús típics inclouen:
Cables de descens FTTH en pals, façanes i passadissos
Els cables de descens plans o de figura 8 amb barres bessones de FRP proporcionen l'equilibri adequat de resistència a la tracció, flexibilitat i baix pes. Són fàcils d'encaminar per murs i passadissos, per enganxar façanes i per cobrir distàncies aèries curtes entre pals o edificis.
Riser interior i cables horitzontals en edificis
Els elements de resistència de FRP no-metàl·lics són ideals per a cables LSZH, plens o elevadors utilitzats a oficines, centres de dades, hospitals i edificis públics. Eviten problemes de connexió a terra, redueixen el pes als eixos verticals i admeten una tracció suau a través de safates, elevacions i conductes.
Cables encaminats paral·lels a línies elèctriques o en subestacions
En entorns de serveis elèctrics, FRP permet tots els-dissenys dielèctrics que no porten corrent induït i són més segurs en condicions de llamps o avaries. Tant si es tracta de cables de tipus ADSS-o cables de conductes que passen prop d'equips d'alta-tensió, FRP ajuda a complir els estàndards de serveis públics i les normes de seguretat.
Coincidència del tipus i la mida de FRP amb el disseny del cable
Un cop escollit FRP com a membre de força, el següent pas és fer coincidir-lotipus, mida i disposicióa l'estructura del cable:
Escollir el diàmetre de la barra central per als cables de la columna vertebral
Per als cables de tub solt o de la columna vertebral del tub central, el diàmetre del membre de força central de FRP es selecciona segons el rendiment de tracció requerit, la mida del cable i la geometria de trenat. Un diàmetre més gran generalment augmenta la rigidesa i la capacitat de tracció, però també afecta el diàmetre i el pes global del cable, de manera que es necessita un equilibri òptim.
Seleccionant el recompte de varetes de FRP i la disposició dels cables de caiguda
En cables de caiguda rodons plans o petits, els dissenyadors poden ajustar el nombre de barres de FRP (normalment una o dues) i la seva posició respecte a la unitat de fibra per ajustar la resistència a la tracció, el comportament de flexió i la resistència a l'aixafament. L'objectiu és garantir una robustesa mecànica suficient per a la instal·lació i el servei, mantenint el cable prim, flexible i fàcil de pelar.
Compatibilitat amb materials de la jaqueta i mètodes de processament
Les barres de FRP s'han d'unir correctament amb els compostos de funda escollits (PVC, LSZH, PE, etc.) i resistir el procés de fabricació del cable (temperatures d'extrusió, refrigeració, tensió). La selecció de la formulació i el tractament superficial adequats de FRP ajuda a aconseguir una bona adherència, estabilitat dimensional i rendiment a llarg termini-en el cable acabat.
FRP en solucions de cable de fibra real
Cable de baixada FTTH amb dues barres FRP
Un cable de baixada FTTH típic és una estructura plana amb fibres al centre idues varetes de FRPa banda i banda, tot dins d'una jaqueta. Les varetes de FRP prenen les forces de tracció i flexió dels pals i de les superfícies de l'edifici, mantenint la fibra en una zona de baixa-tensió. En comparació amb els cables de baixada de-resistència-metàl·lica, és més lleuger, totalment dielèctric, lliure de corrosió- i més fàcil de pelar i acabar.
Tot el-Cable Backbone del campus dielèctric amb FRP
Als cables troncals del campus, anMembre de força central de FRPes combina amb tubs solts encallats i una jaqueta exterior de PE o LSZH. Aquest disseny funciona bé en conductes o rutes directes-enterrades i manté el cable completament no-metàl·lic. És especialment indicat per a entorns mixts d'IT i d'alimentació, on s'han d'evitar corrents induïdes i la connexió a terra d'elements metàl·lics.
Cable interior LSZH amb membre de força FRP
Els cables LSZH per a interiors sovint utilitzen fibres-amortitzades mésMembres de força FRPdins d'una jaqueta sense-fum i-halògens. L'estructura no-metàl·lica compleix els requisits de seguretat contra incendis i EMC en centres de dades i edificis d'oficines. El plàstic reforçat amb fibra de vidre manté el cable lleuger, flexible i fàcil d'estirar a les elevacions i vies horitzontals, alhora que ofereix prou resistència a la tracció per a la instal·lació.
Preguntes freqüents: Preguntes freqüents sobre FRP en cables de fibra òptica
El FRP és trencadís i s'esquerdarà durant la instal·lació?
El FRP és més rígid que molts plàstics, però les barres de FRP que s'utilitzen en els cables de fibra òptica estan dissenyades específicament per suportar l'estirament i la flexió normals dins del radi de flexió mínim especificat. Sempre que se segueixin les directrius d'instal·lació (tensió i radi de flexió), el FRP no s'esquerdarà i proporcionarà un suport mecànic estable per al cable.
El FRP pot substituir completament l'acer en tots els tipus de cable?
No en tots els casos. L'FRP pot substituir l'acer en molts cables de telecomunicacions i FTTx, especialment quan es requereix un disseny dielèctric no-metàl·lic. Tanmateix, en algunes construccions de-tensió molt alta o blindades especials, els dissenys d'acer o híbrids (FRP + metàl·lic) encara es poden preferir segons els requisits del projecte.
El FRP augmenta significativament el cost dels cables de fibra òptica?
El propi FRP pot ser més car per quilo que el cable d'acer bàsic, però l'impacte general sobre el cost del cable sol ser moderat. Quan es té en compte un pes més baix, una instal·lació més fàcil, sense requisits de connexió a terra i una millor resistència a la corrosió, el plàstic reforçat amb fibra de vidre sovint redueix el cost total del cicle de vida en comparació amb les solucions purament metàl·liques.
Com afecta el FRP al diàmetre i al pes global del cable?
El FRP té una densitat molt més baixa que l'acer, de manera que ajuda a mantenir el cablemés lleugerper al mateix rendiment de tracció. Les barres centrals de FRP i els elements laterals de FRP es poden dimensionar per adaptar-se a dissenys compactes, de manera que solen tenir poc impacte negatiu en el diàmetre total del cable.
Els cables reforçats-FRP són més fàcils de manejar i pelar in situ?
Sí. Els cables reforçats de FRP-normalment són més lleugers i flexibles que els equivalents-reforçats d'acer, cosa que els fa més fàcils d'estirar, dirigir i suportar. Durant la terminació, les varetes de plàstic reforçat amb fibra de vidre es poden tallar o trencar netament i no produeixen vores metàl·liques afilades, cosa que millora la seguretat i accelera el desmuntatge.
Articles relacionats
