בחירת חיזוק כבלים אופטיים ממתכת ולא ממתכת והשוואת יתרונות

1. חוט פלדה
על מנת להבטיח שהכבל יעמוד במתח צירי מספיק בעת הנחתו ויישום, הכבל חייב להכיל אלמנטים שיכולים לשאת את העומס, מתכת ולא מתכת, בעת שימוש בחוט פלדה בעל חוזק גבוה כחלק מחזק, כך שלכבל תהיה עמידות מצוינת ללחץ צד ועמידות בפני פגיעות, חוט פלדה משמש גם כחלק משריון בין המעטפת הפנימית למעטפת החיצונית. לפי תכולת הפחמן שלו, ניתן לחלק אותו לחוט פלדה בעל פחמן גבוה וחוט פלדה בעל פחמן נמוך.
(1) חוט פלדת פחמן גבוהה
פלדת תיל פלדה עתירת פחמן צריכה לעמוד בדרישות הטכניות של פלדת פחמן איכותית GB699, תכולת הגופרית והזרחן היא כ-0.03%, ובהתאם לטיפול פני השטח השונים ניתן לחלק אותה לחוט פלדה מגולוון וחוט פלדה פוספטי. חוט פלדה מגולוון דורש שכבת אבץ אחידה, חלקה ומחוברת היטב, פני השטח של חוט הפלדה צריכים להיות נקיים, ללא שמן, ללא מים, ללא כתמים; שכבת הפוספטי של חוט הפוספטי צריכה להיות אחידה ובהירה, ועל פני השטח של החוט להיות נקיים משמן, מים, כתמי חלודה וחבורות. מכיוון שכמות פליטת המימן קטנה, השימוש בחוט פלדה פוספטי נפוץ יותר כיום.
(2) חוט פלדה דלת פחמן
חוט פלדה דל פחמן משמש בדרך כלל לכבלים משורינים. יש לציפוי את פני השטח של חוט הפלדה בשכבת אבץ אחידה ורציפה. שכבת האבץ צריכה להיות ללא סדקים או סימנים. לאחר בדיקת הליפוף, אסור שיהיו אצבעות חשופות שיכולות למחוק סדקים, למינציה וליפול.

2. גדיל פלדה
עם התפתחות הכבל למספר ליבות גדול, משקל הכבל עולה, וגם המתח שהחיזוק צריך לשאת עולה. על מנת לשפר את יכולתו של הכבל האופטי לשאת את העומס ולעמוד במאמץ הצירי שעלול להיווצר בהנחת וביישום הכבל האופטי, גדיל הפלדה כחלק המחזק של הכבל האופטי הוא המתאים ביותר, ובעל גמישות מסוימת. גדיל הפלדה עשוי מגדילים מרובים של חוט פלדה מתפתל, בהתאם למבנה החתך ניתן לחלק אותו בדרך כלל לשלושה סוגים של 1×3, 1×7, 1×19. חיזוק כבלים משתמש בדרך כלל בגדיל פלדה 1×7, גדיל הפלדה מחולק לפי חוזק המתיחה הנומינלי ל: 175, 1270, 1370, 1470 ו-1570MPa חמש דרגות, מודול האלסטיות של גדיל הפלדה צריך להיות גדול מ-180GPa. הפלדה המשמשת לגדיל הפלדה צריכה לעמוד בדרישות GB699 "תנאים טכניים למבנה פלדת פחמן איכותית", ועל פני השטח של חוט הפלדה המגולוון המשמש לגדיל הפלדה להיות מצופה בשכבה אחידה ורציפה של אבץ, ולא צריכים להיות כתמים, סדקים ומקומות ללא ציפוי אבץ. הקוטר ומרחק השכבה של חוט הגדיל אחידים, ואסור שיהיו רופפים לאחר החיתוך, וחוט הפלדה של חוט הגדיל צריך להיות משולב היטב, ללא צלבים, שברים וכיפוף.

3.FRP
FRP הוא קיצור של האות הראשונה של השם האנגלי fiber reinforced plastic, שהוא חומר לא מתכתי בעל משטח חלק וקוטר חיצוני אחיד המתקבל על ידי ציפוי פני השטח של מספר גדילים של סיבי זכוכית בשרף ריפוי אור, והוא ממלא תפקיד חיזוק בכבלים אופטיים. מכיוון ש-FRP הוא חומר לא מתכתי, יש לו את היתרונות הבאים בהשוואה לחיזוק מתכתי: (1) חומרים לא מתכתיים אינם רגישים להתחשמלות, וכבלים אופטיים מתאימים לאזורים עם ברקים; (2) FRP אינו מייצר תגובה אלקטרוכימית עם לחות, אינו מייצר גזים מזיקים ויסודות אחרים, ומתאים לאזורים עם סביבת אקלים גשומה, חמה ולחה; (3) אינו מייצר זרם אינדוקציה, ניתן להתקין אותו על קו מתח גבוה; (4) ל-FRP יש מאפיינים של משקל קל, שיכולים להפחית משמעותית את משקל הכבל. פני השטח של FRP צריכים להיות חלקים, חוסר העגלגלות צריך להיות קטן, הקוטר צריך להיות אחיד, ולא צריכים להיות חיבורים באורך הדיסק הסטנדרטי.

4. ארמיד
ארמיד (סיב פוליפ-בנזואיל אמיד) הוא סוג של סיב מיוחד בעל חוזק גבוה ומודולוס גבוה. הוא מיוצר מחומצה p-אמינובנזואית כמונומר, בנוכחות זרז, במערכת NMP-LiCl, על ידי פולימריזציה של עיבוי תמיסה, ולאחר מכן על ידי ספינינג רטוב וטיפול בחום במתח גבוה. כיום, המוצרים המשמשים הם בעיקר דגם המוצר KEVLAR49 המיוצר על ידי DuPont בארצות הברית ודגם המוצר Twaron המיוצר על ידי Akzonobel בהולנד. בשל עמידותו המצוינת בטמפרטורה גבוהה ועמידותו בפני חמצון תרמי, הוא משמש לייצור חיזוק כבלים אופטיים תומכים עצמית (ADSS) בכל-המדיום.

5. חוט סיבי זכוכית
חוט סיבי זכוכית הוא חומר לא מתכתי המשמש בדרך כלל בחיזוק כבלים אופטיים, העשוי ממספר גדילים של סיבי זכוכית. יש לו בידוד ועמידות בפני קורוזיה מצוינים, כמו גם חוזק מתיחה גבוה וגמישות נמוכה, מה שהופך אותו לאידיאלי לחיזוק לא מתכתי בכבלים אופטיים. בהשוואה לחומרים מתכתיים, חוט סיבי זכוכית קל יותר ואינו מייצר זרם מושרה, ולכן הוא מתאים במיוחד לקווי מתח גבוה ויישומי כבלים אופטיים בסביבות רטובות. בנוסף, חוט סיבי הזכוכית מציג עמידות טובה בפני שחיקה ועמידות בפני מזג אוויר בשימוש, מה שמבטיח את יציבותו ארוכת הטווח של הכבל במגוון סביבות.