کابل های فیبر نوری هوایی سلف ساپورت

۱ – کابل خاکی OBUC Optical Buried Unfilled Cable
۲ – کابل کانالی OCUC Optical Conduit Unfilled Cable
۳ – کابل هوایی OSSC Optical Self Support Cable
در مقاله زیر ساختار کابل البرز فیبر نوری هوایی (سلف ساپورت) را بررسی می کنیم .

کابل های فیبر نوری هوایی سلف ساپورت که به خاطر ظاهر کابل به فیگور ۸ معروف هستند. بسته به مقاومت مورد نیاز برای کابل دولایه روکش و یک لایه آرمور یا یک لایه روکش دارند. و با توجه به طراحی و ساختار خود مناسب جهت استفاده درپروژه های فیبر نوری به شکل هوایی می باشند. ساختار این کابل شبیه عدد هشت ۸ انگلیسی می باشد که در یک طرف آن کابل مستحکم و یکپارچه فولادی قرار داشته و در طرف دیگر کابل فیبر نوری متصل به کابل فولادی جهت کابل کشی هوایی قرار گرفته است.

ساختار کابل های فیبر نوری هوایی

۱- Central Strength member :
لایه مقاوم مرکزی دارای جنس غیرفلزی که دارای الیاف فیبری رزین شده می باشد. که به ‎(Fiber reinforced plastic) FRP‏ مشهور است . یک FRP ترکیب خاصی از دو ماده کامپوزیتی متشکل از الیاف با مقاومت بالا و جاسازی شده در چسب پلیمری است. از آن جا که FRP از دو ماده مجزا تشکیل شده است، خواص کلی FRP در درجه اول به مشخصات اختصاصی هر یک از آن مواد بستگی دارد. مدول یانگ (young modulus) این ماده ۵۰۰۰۰N/mm2 می باشد که باعث استحکام کابل فیبر نوری می شود .

برخی از مزایای FRP به شرح ذیل می باشد:

•  نسبت بالای مقاومت به وزن
• دوام فوق العاده در محیط های مختلف
• سهولت و سرعت در نصب، انعطاف پذیری و استفاده کاربردی
• دوام در برابر خستگی
• نارسانا از نظر الکترومغناطیسیدو نخ جاذب رطوبت و آب به صورت هلالی دورFRP تنیده می شود تا مانع ورود آب و رطوبت به داخل کابل شود هر گرم از نخ باید بیشتر از ۳۵ml آب و رطوبت جذب کند .

مواد تشکیل دهنده لوزتیوب ‎(Polyethylene tereftalat) PBT‏ می باشد. این پلیمر مهندسی، پلی استری گرم و نرم است که به دلیل دارا بودن وزن مولکولی بالا، استحکام، خصوصیت عایق الکتریکی، کریستالیزه شدن سریع، قالبگیری آسان، قابلیت تقویت شدن با الیاف پشم شیشه، مقاومت مکانیکی خوب، سرعت پایین جذب آب و مقاومت در مقابل مواد شیمیایی و حلالها در مقایسه با سایر پلیمر های مهندسی در این قسمت استفاده می شود.

بیشتر بخوانید : سیستم های فشرده سازی هادی

لوزتیوب به حالت SZ دور FRP استرند می شود. تار فیبر نوری به شدت شکننده می باشد برای جلوگیری از قطع شدن فیبر در داخل لوزتیوب همراه با ژل سرد استرند می شود .

طبق استاندارد مخابرات ایران ابعاد لوزتیوب به صورتی باید باشد که قطر داخلی آن ۶۵% قطر خارجی آن باشد که در این صورت حداقل ضخامت تعریف شده برای لوزتیوب ۰٫۴mm می باشد. یکی از فاکتور های مهم مکانیک لوزتیوب نیروی کششی (Tensile Strength) می باشد که طبق استاندارد حداقل باید ۵۵Mpa باشد.

معروف به ژله سرد می باشد برای جلوگیری از نفوذ آب و رطوبت به داخل لوزتیوب برای محافظت از تار فیبر نوری استفاده می شود . رطوبت به مرور زمان باعث از بین رفتن کابل می باشد . این ژله سمی نمی باشد . این نوع ژله باید بی رنگ باشد. از مزایای دیگر این ژله میتوان به این موضوع اشاره کرد که خاصیت خورندگی ندارد.

یک لایه نوار جذب رطوبت آب با مقدار کمی Overlap روی لوزتیوب برای جلوگیری از ورود آب و رطوبت به داخل کابل فیبر نوری هوایی استفاده می شود .که شامل مواد زیر می باشد

• Polyester non-woven fabric
• پودر محلول در آب Water Soluble Powder
• بازدارنده خورندگی Corrosion inhibitor

دو ریپکورد در دو نقطه مخالف کابل زیر روکش اول و دو ریپکورد زیر روکش دوم برای راحت لخت شدن کابل گذاشته می شود و معمولا جنس ریپکورد ابریشم می باشد .

روکش اول یک لایه پلی اتیلن اکثرا LDPE به ضخامت نامی ۱٫۵mm توسط دستگاه Extruder روی نوار جاذب رطوبت روکش می شود

جنس روکش بیرونی اکثراً Polyethylene از نوع HDPE می باشد . پلی اتیلن از نفت حاصل می شود. تقریباً هر ۱٫۷۵ کیلوگرم نفت خام یک کیلوگرم پلی اتیلن سنگین تولید می کند که این پلی اتیلن سنگین قابلیت بازیافت را دارد و باید گفته شود. که عمومی ترین و پرمصرف ترین و شاید اولین نوعی از پلاستیک ها که به وجود آمد پلی اتیلن سنگین (HDPE) بود. زنجیره مولکولی در این نوع پلیمر ، فشرده است که همین عامل، باعث افزایش دانسیته آن میشود.

لذا انعطاف پذیری به شدت کاهش می یابد. این نوع پلیمر گرچه مقاومت ضربه ای کمتری نسبت به پلی اتیلن سبک(LDPE) دارد. اما مقاومت آن در برابر مواد شیمیایی همانند مقاومت آن در برابر تنشهای شکننده محیطی خوب است . لذا از این نوع پلیمر در انواع روکش کابل فیبر نوری هوایی استفاده می شود. ضخامت نامی روکش بیرونی ۲mm می باشد . این لایه خارجی ترین لایه می باشد و محافظت اصلی از کابل به عهده این کابل می باشد .

خود نگهدار شامل ۷ نوار فولادی گالوانیزه شده می باشد که دارای روکش زینک می باشد که حداقل مقدار آن باید ۸۰g/m2 باشد. قدرت نیروی کشش خودنگهدار ۱۶۰۰N/mm2 می باشد. این رقم نشان دهنده آن است که بیشتر فشار روی کابل بر خودنگهدار وارد می شود و عامل اصلی استحکام کابل هوایی می باشد .