اختيار التعزيزات المعدنية وغير المعدنية للكابل البصري ومقارنة المزايا

1. سلك فولاذي
لضمان قدرة الكابل على تحمل شد محوري كافٍ أثناء التركيب والتثبيت، يجب أن يحتوي الكابل على عناصر تتحمل الحمل، معدنية وغير معدنية. عند استخدام أسلاك فولاذية عالية القوة كعنصر تقوية، يتمتع الكابل بمقاومة ممتازة للضغط الجانبي والصدمات. كما يُستخدم سلك فولاذي بين الغلاف الداخلي والغلاف الخارجي للدروع. يمكن تقسيمه حسب نسبة الكربون إلى أسلاك فولاذية عالية الكربون ومنخفضة الكربون.
(1) سلك فولاذي عالي الكربون
يجب أن يفي سلك الفولاذ عالي الكربون بالمتطلبات الفنية لفولاذ الكربون عالي الجودة GB699، حيث يبلغ محتوى الكبريت والفوسفور حوالي 0.03%، ويمكن تقسيمه وفقًا لمعالجات الأسطح المختلفة إلى سلك فولاذي مجلفن وسلك فولاذي فوسفاتي. يتطلب سلك الفولاذ المجلفن طبقة زنك موحدة وناعمة ومتماسكة، ويجب أن يكون سطح السلك الفولاذي نظيفًا وخاليًا من الزيت والماء والبقع؛ بينما يجب أن تكون طبقة الفوسفات في سلك الفوسفات موحدة ولامعة، ويجب أن يكون سطح السلك خاليًا من الزيت والماء وبقع الصدأ والكدمات. ونظرًا لانخفاض كمية الهيدروجين المنبعثة، أصبح استخدام سلك الفولاذ الفوسفاتي أكثر شيوعًا الآن.
(2) سلك فولاذي منخفض الكربون
يتم استخدام الأسلاك الفولاذية منخفضة الكربون بشكل عام للكابل المدرع، ويجب طلاء سطح السلك الفولاذي بطبقة زنك موحدة ومتواصلة، ويجب ألا تحتوي طبقة الزنك على شقوق أو علامات، وبعد اختبار اللف، يجب ألا يكون هناك أصابع عارية يمكنها محو التشقق والتصفيح والسقوط.

2. خيوط فولاذية
مع تطور الكابل إلى عدد كبير من النوى، يزداد وزن الكابل، ويزداد أيضًا التوتر الذي يحتاج التعزيز إلى تحمله. من أجل تحسين قدرة الكابل البصري على تحمل الحمل ومقاومة الإجهاد المحوري الذي قد يتولد أثناء وضع الكابل البصري وتطبيقه، فإن الخيط الفولاذي كجزء من تقوية الكابل البصري هو الأنسب، ولديه مرونة معينة. يتكون الخيط الفولاذي من خيوط متعددة من سلك فولاذي ملتوي، وفقًا لهيكل المقطع يمكن تقسيمه عمومًا إلى ثلاثة أنواع 1 × 3،1 × 7،1 × 19. يستخدم التعزيز الكابلي عادةً خيط فولاذي 1 × 7، وينقسم الخيط الفولاذي وفقًا لقوة الشد الاسمية إلى: 175، 1270، 1370، 1470 و1570 ميجا باسكال خمس درجات، يجب أن يكون معامل مرونة الخيط الفولاذي أكبر من 180 جيجا باسكال. يجب أن يفي الفولاذ المستخدم في خيوط الفولاذ بمتطلبات GB699 "الشروط الفنية لهياكل الفولاذ الكربوني عالي الجودة"، وأن يكون سطح سلك الفولاذ المجلفن المستخدم في خيوط الفولاذ مطليًا بطبقة موحدة ومتواصلة من الزنك، وألا تكون هناك بقع أو شقوق أو أماكن غير مطلية بالزنك. يكون قطر ومسافة سلك الفولاذ متساويين، ويجب ألا يكونا مرتخيين بعد القطع، وأن يكون سلك الفولاذ متماسكًا بإحكام، دون تقاطع أو كسر أو انحناء.

3.البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية
FRP هو اختصار للحرف الأول من البلاستيك المقوى بالألياف الإنجليزية، وهو مادة غير معدنية ذات سطح أملس وقطر خارجي موحد، تُصنع عن طريق طلاء سطح خيوط متعددة من الألياف الزجاجية براتنج المعالجة الضوئية، وتلعب دورًا في تقوية الكابلات الضوئية. ولأن FRP مادة غير معدنية، فإنه يتميز بالمزايا التالية مقارنةً بالتسليح المعدني: (1) المواد غير المعدنية غير حساسة للصدمات الكهربائية، والكابل الضوئي مناسب للاستخدام في مناطق الصواعق؛ (2) لا يُحدث FRP تفاعلًا كهروكيميائيًا مع الرطوبة، ولا يُنتج غازات ضارة وعناصر أخرى، وهو مناسب للاستخدام في البيئات الممطرة والحارة والرطبة؛ (3) لا يُولد تيارًا حثيًا، ويمكن تركيبه على خطوط الجهد العالي؛ (4) يتميز FRP بخفة وزنه، مما يُقلل بشكل كبير من وزن الكابل. يجب أن يكون سطح FRP أملسًا، وصغر حجمه، وقطره موحدًا، وخاليًا من أي وصلات في طول القرص القياسي.

4. الأراميد
ألياف الأراميد (بوليب-بنزويل أميد) هي نوع من الألياف الخاصة عالية القوة والمرونة. تُصنع من حمض البارا-أمينوبنزويك كمونومر، باستخدام محفز، في نظام NMP-LiCl، عن طريق بلمرة تكثيف المحلول، ثم الغزل الرطب والمعالجة الحرارية عالية التوتر. حاليًا، تُستخدم بشكل رئيسي نماذج KEVLAR49 التي تنتجها شركة DuPont في الولايات المتحدة، ونماذج Twaron التي تنتجها شركة Akzonobel في هولندا. بفضل مقاومتها الممتازة لدرجات الحرارة العالية والأكسدة الحرارية، تُستخدم في تصنيع تقوية الكابلات الضوئية ذاتية الدعم (ADSS) متعددة الوسائط.

5. خيوط الألياف الزجاجية
خيوط الألياف الزجاجية مادة غير معدنية تُستخدم عادةً في تقوية الكابلات الضوئية، وهي مصنوعة من خيوط متعددة من الألياف الزجاجية. تتميز هذه الخيوط بعزل ممتاز ومقاومة ممتازة للتآكل، بالإضافة إلى قوة شد عالية وقوة تحمل منخفضة، مما يجعلها مثالية للتعزيزات غير المعدنية في الكابلات الضوئية. بالمقارنة مع المواد المعدنية، تتميز خيوط الألياف الزجاجية بخفة وزنها وعدم توليدها تيارًا مستحثًا، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لخطوط الجهد العالي وتطبيقات الكابلات الضوئية في البيئات الرطبة. بالإضافة إلى ذلك، تتميز خيوط الألياف الزجاجية بمقاومة جيدة للتآكل والعوامل الجوية عند الاستخدام، مما يضمن استقرار الكابل على المدى الطويل في بيئات متنوعة.