اختيار الكابلات الضوئية المعدنية وغير المعدنية ومقارنة المزايا

1. سلك فولاذي
لضمان قدرة الكابل على تحمل شد محوري كافٍ أثناء التمديد والتركيب، 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 السلك الفولاذي بين الغلاف الداخلي والغلاف الخارجي للدروع. ويمكن 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%. وفقًا لاختلاف معالجة السطح، يمكن تقسيمه 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. نظرًا لانخفاض كمية انبعاث الهيدروجين، 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 خيط الفولاذ كجزء من التعزيز للكابل البصري هو الأنسب، ولديه مرونة معينة. يتكون خيط الفولاذ من خيوط متعددة من سلك الفولاذ الملتوي، وفقًا لهيكل المقطع يمكن تقسيمه عمومًا إلى ثلاثة أنواع 1 × 3، 1 × 7، 1 × 19. يستخدم تقوية الكابل عادةً خيط فولاذي 1 × 7، وينقسم خيط الفولاذ وفقًا لقوة الشد الاسمية إلى: 175، 1270، 1370، 1470 و 1570 ميجا باسكال خمس درجات، يجب أن يكون معامل مرونة خيط الفولاذ 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 موحدين، ويجب ألا يكونا مرتخيين بعد القطع، وأن يكون سلك الفولاذ متماسكًا بإحكام، دون تقاطع أو تشقق 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 أسطح خيوط متعددة من الألياف الزجاجية براتنج المعالجة الضوئية، وتُستخدم لتقوية الكابلات الضوئية. ونظرًا لكونه مادة غير معدنية، يتميز FRP بالمزايا التالية مقارنةً بالتدعيم المعدني: (1) المواد غير المعدنية غير حساسة للصدمات الكهربائية، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في مناطق الصواعق؛ (2) لا يُنتج 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 يُخفف وزن الكابل بشكل كبير. 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 عامل حفاز، في نظام NMP-LiCl، عن طريق بلمرة تكثيف المحلول، ثم الغزل الرطب والمعالجة الحرارية عالية التوتر. حاليًا، تُستخدم بشكل رئيسي ألياف KEVLAR49 من إنتاج شركة DuPont في الولايات المتحدة، وألياف Twaron من إنتاج 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 سحب 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 ممتازة للتآكل والعوامل الجوية عند الاستخدام، مما يضمن استقرار الكابل على المدى الطويل في بيئات متنوعة.