Özet: Fiber optik kabloların avantajları, iletişim alanındaki kullanımının sürekli olarak genişlemesine yol açmaktadır. Farklı ortamlara uyum sağlamak için, fiber optik kablo tasarım sürecinde genellikle farklı ihtiyaçları karşılamak üzere ilgili takviyeler eklenmektedir. Bu makale, esas olarak cam elyaf ipliğinin (yani cam elyaf ipliğinin) fiber optik kablo takviyesi olarak avantajlarını tanıtmakta, cam elyaf ipliği ile takviye edilmiş fiber optik kablonun yapısını ve performansını kısaca ele almakta ve cam elyaf ipliğinin kullanımındaki zorlukları kısaca analiz etmektedir.
Anahtar kelimeler: takviye, cam elyaf ipliği
1. Arka plan açıklaması
Fiber optik iletişim teknolojisinin doğuşu ve gelişimi, telekomünikasyon tarihinde önemli bir devrimdir. Fiber optik iletişim, geleneksel iletişim yöntemini değiştirerek, her türlü manyetik girişim olmadan yüksek hızda ve yüksek kapasitede iletişimi mümkün kılmıştır. Fiber optik kablo ve iletişim teknolojisinin sürekli gelişmesiyle birlikte, fiber optik iletişim teknolojisi de büyük ölçüde gelişmiştir. Her avantajıyla fiber optik kablo, iletişim alanındaki kullanım alanını sürekli olarak genişletmektedir. Günümüzde, hızlı gelişme oranı ve geniş uygulama yelpazesiyle fiber optik kablo, kablolu iletişimin çeşitli alanlarına girmiş ve modern iletişimin ana iletişim modu haline gelmiş, sosyal yaşam üzerindeki etkisi giderek daha da derinleşmiştir.
2. Takviyelerin en yaygın ve çeşitli türlerinin uygulanması
Farklı ortamlara uyum sağlamak için, genellikle kablo tasarım sürecinde ilgili takviye eklenir veya farklı ihtiyaçları karşılamak üzere kablo yapısı değiştirilir. Fiber optik kablo takviyesi, metal takviye ve metal olmayan takviye olarak ikiye ayrılabilir. Başlıca metal takviye parçaları farklı boyutlarda çelik tel, alüminyum bant vb. iken, metal olmayan takviye parçaları esas olarak FRP, KFRP, su geçirmez bant, aramid, bağlama ipliği, cam elyaf ipliği vb.dir. Metal takviyenin yüksek sertliği ve mukavemeti nedeniyle, esas olarak dış mekan havai döşeme ve boru hatları, doğrudan gömme ve diğer durumlar gibi eksenel gerilime yüksek gereksinim duyulan inşaat ve kullanım ortamlarında kullanılır. Metal olmayan takviye parçalarının çeşitliliği geniş olduğundan, farklı roller oynarlar. Metal olmayan takviye nispeten yumuşak ve çekme mukavemeti metal takviyeden daha düşük olduğundan, iç mekanlarda, binalarda, katlar arasında veya özel bir ihtiyaç olduğunda metal takviyeli fiber optik kablolara ek olarak kullanılabilir. Yukarıda bahsedilen kemirgenlerin yoğun olarak bulunduğu ortamlar gibi bazı özel ortamlar için, yalnızca gerekli eksenel ve yanal gerilmelere değil, aynı zamanda kemirmeye karşı direnç gibi ek özelliklere de sahip özel takviyelere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu makale, RF çekme kablosunda, boru kelebek kablosunda ve kemirgen geçirmez kabloda takviye olarak fiberglas ipliğinin uygulamasını tanıtmaktadır.
3. Cam elyaf ipliği ve avantajları
Cam elyafı, yanmazlık, korozyon direnci, yüksek sıcaklık dayanımı, nem emme, uzama ve diğer mükemmel özelliklere sahip yeni bir mühendislik malzemesi türüdür. Elektriksel, mekanik, kimyasal ve optik özellikleri sayesinde çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Cam elyaf ipliği, bükülmemiş iplik ve bükülmüş iplik olmak üzere ikiye ayrılır ve genellikle fiber optik kablo üretiminde kullanılır.
Fiber optik kablo takviyesi olarak kullanılan cam elyaf ipliğinin aşağıdaki avantajları vardır:
(1) Çekme dayanımı gereksinimlerinde aramid yerine, fiber optik kablo çekme elemanlarını oluşturmak, ekonomik ve uygulanabilir bir çözümdür. Aramid, ultra yüksek mukavemet, yüksek modül ve yüksek sıcaklık direnci avantajlarına sahip yeni bir yüksek teknoloji sentetik elyaftır. Aramidin fiyatı yüksektir ve bu da fiber optik kablonun maliyetini doğrudan etkiler. Fiberglas iplik, fiyat olarak aramidin yaklaşık 1/20'si kadardır ve diğer performans göstergeleri aramid ile karşılaştırıldığında çok farklı değildir, bu nedenle fiberglas iplik aramidin yerine kullanılabilir ve daha ekonomiktir. Aramid ve fiberglas iplik arasındaki performans karşılaştırması aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.
Tablo: Aramid ve cam elyaf ipliğinin performans karşılaştırması
(2) Fiberglas iplik toksik olmayan ve zararsız, yanmaz, korozyona dayanıklı, yüksek sıcaklığa dayanıklı, düşük uzama özelliğine sahip, kimyasal olarak kararlıdır ve RoHS gibi optik kablo performans gereksinimlerini karşılar. Cam elyaf iplik ayrıca daha iyi aşınma ve korozyon direnci, ısı koruma ve yalıtım özelliklerine sahiptir. Fiber optik kablonun yüksek veya düşük sıcaklıklarda normal şekilde çalışmasını sağlar ve daha zorlu ortamlara uyum sağlayabilir. Yalıtım özellikleri, fiber optik kabloyu yıldırım çarpmalarından veya diğer elektromanyetik girişimlerden korur ve tam dielektrik fiber optik kablolarda yaygın olarak kullanılabilir.
(3) Cam elyaf ipliği ile doldurulmuş fiber optik kablo, kablo yapısını kompakt hale getirebilir ve kablonun çekme ve sıkıştırma dayanımını artırabilir.
(4) Su geçirmez cam elyaf ipliği, fiber optik kabloda suyu engellemenin en iyi yollarından biridir. Su geçirmez cam elyaf ipliğinin su geçirmezlik etkisi, %160 emme şişme oranına sahip su geçirmez aramidden daha iyidir; su geçirmez cam elyaf ipliğinin emme şişme oranı ise %200'dür. Cam elyaf ipliğinin miktarı artırılırsa, su geçirmezlik etkisi daha da belirgin olacaktır. Kuru bir su geçirmez yapıya sahiptir ve birleştirme işlemi sırasında yağ macunu sürmeye gerek yoktur, bu da inşaat için daha uygundur ve çevre gereksinimlerine daha uygundur.
(5) Fiber optik kablonun takviye yapısı olarak kullanılan fiberglas iplik, iyi bir esnekliğe sahiptir ve takviye nedeniyle çok sert ve bükülmesi zor olan fiber optik kablonun dezavantajlarını ortadan kaldırarak üretim ve kurulumun her yönü için kolaylık sağlar. Fiber optik kablonun bükülme performansını çok az etkiler ve bükülme yarıçapı kablonun dış çapının 10 katına kadar çıkabilir, bu da karmaşık döşeme ortamları için daha uygundur.
(6) Cam elyaf ipliğinin yoğunluğu 2,5 g/cm3'tür, takviye olarak cam elyaf ipliği kullanılan fiber optik kablo hafiftir ve taşıma maliyetlerini düşürür.
(7) Cam elyaf ipliği de iyi kemirgen önleyici performansa sahiptir. Çin'deki birçok tarla ve dağlık alanda bitki örtüsü kemirgenlerin yaşaması için uygundur ve fiber optik kablonun plastik kılıfında bulunan eşsiz koku, kemirgenleri kemirmeye kolayca çeker; bu nedenle iletişim kablo hattı bazı durumlarda kemirgen ısırığına maruz kalır ve iletişim kalitesini etkiler; ciddi durumlarda ise ana hat iletişim ağının sonlandırılmasına ve topluma önemli kayıplara yol açabilir. Geleneksel kemirgen önleme yöntemlerinin ve cam elyaf ipliği kemirgen önleme yönteminin avantaj ve dezavantajları aşağıdaki tabloda karşılaştırılmıştır.
6. Sonuç
Özetle, cam elyaf ipliği sadece mükemmel performansa sahip olmakla kalmayıp, aynı zamanda düşük fiyatıyla da öne çıkmaktadır; bu da fiber optik kablo takviyesinde giderek daha yaygın bir kullanım alanı bulmasını, fiber optik kablo üreticilerinin üretim maliyetlerini düşürmesini ve yerli ve yabancı müşterilerin farklı ihtiyaçlarını daha iyi karşılamasını sağlayacaktır.
Yayın tarihi: 09.07.2022