Mennyire ellenállóak a levegővel fújt mikrokábelek a hőmérséklet-ingadozásokkal szemben?

Légfúvott mikrokábelek (ABMC) fvagyradalmi megoldásként jelentek meg a modern száloptikai hálózatokban. Rugalmasságot, méretezhetőséget és költséghatékonyságot kínálnak a telepítés során, különösen olyan városi környezetben, ahol korlátozott a hely. A mérnökök, a hálózattervezők és az üzemeltetők azonban kritikus aggodalomra adnak okot hogyan működnek ezek a kábelek hőmérséklet-ingadozások mellett . A levegővel fúvott mikrokábelek hőállóságának megértése elengedhetetlen a hálózat hosszú távú megbízhatóságának biztosításához és a költséges meghibásodások elkerüléséhez.

1. A levegővel fújt mikrokábelek megértése

A levegővel fúvott mikrokábelek olyan száloptikai kábelek, amelyeket arra terveztek, hogy optikai szálakat szállítsanak egy üreges mikrocsatornában. A hagyományos üvegszálas kábelekkel ellentétben, ahol a szálak közvetlenül a védőköpenybe vannak beágyazva, az ABMC-k fúvott szálas beépítési rendszer , amely lehetővé teszi a szálak beillesztését vagy cseréjét a kábel eltávolítása nélkül. A legfontosabb előnyök közé tartozik:

• Minimális fennakadás a hálózati frissítések során
• Nagy szálsűrűség kis csatornákban
• Könnyű a jövőbeni bővítés kiterjedt ásási vagy szerelési munkák nélkül

Tekintettel ezekre az előnyökre, az ABMC-ket egyre gyakrabban alkalmazzák a távközlésben, az adatközpontokban és az FTTH (Fiber to the Home) projektekben. Kis méretük és könnyű kialakításuk azonban ezt jelenti a termikus igénybevételek másképp befolyásolhatják a teljesítményüket, mint a hagyományos szálkábelek .

2. Hogyan hat a hőmérséklet a száloptikai kábelekre

A hőmérséklet-ingadozások többféle módon is hatással lehetnek az optikai kábelekre:

1. Anyagtágulás és összehúzódás :
   Minden kábelanyag kitágul és összehúzódik a hőmérséklet változásával. Szálkábelek esetében ez magában foglalja a köpenyt, a puffercsöveket és magukat a szálakat. A túlzott tágulás vagy összehúzódás mikrohajláshoz vezethet, ami növelheti a jel csillapítását.

2. Mechanikus stressz :
   A gyors hőmérséklet-változások feszültséget okozhatnak a kábel rétegei között. Merev vagy rosszul tervezett kábeleknél ez a feszültség repedéshez vagy deformációhoz vezethet.

3. Jelteljesítmény :
   A száloptika érzékeny a hajlításra és a feszültségre. A kábelköpeny hőmérséklet-indukált összehúzódása enyhén meghajlíthatja a szálakat, ami megnövekedett behelyezési veszteséget eredményezhet.

4. Telepítési kihívások :
   Az extrém alacsony hőmérséklet miatt a mikrokábelek merevekké válhatnak, és nehezebben fújhatók át a csatornákon, míg a nagyon magas hőmérséklet puhává teheti őket, ami a telepítés során esetlegesen károkat okozhat.

3. A levegővel fúvott mikrokábelek anyagösszetétele

Az ABMC-k hőmérsékletállósága erősen függ az anyagösszetételüktől. A legfontosabb összetevők a következők:

3.1. Külső kabát

• Általában ebből készült nagy sűrűségű polietilén (HDPE) or alacsony füsttartalmú, nulla halogén (LSZH) anyagokat.
• A HDPE kiváló rugalmasságot biztosít hideg körülmények között, megőrzi alakját akár -40°C hőmérsékleten is.
• Az LSZH-t gyakran használják beltéri alkalmazásokhoz, amelyek akár 70 °C-os hőmérsékletet is képesek ellenállni károsodás nélkül.

3.2. Microduct cső

• Az üreges csövet, amelybe a szálakat fújják, arra tervezték állandó belső átmérőt tartson fenn hőmérséklet-ingadozások mellett is.
• A legtöbb mikrocsatorna ebből készül polietilén vagy polipropilén UV stabilizátorokkal kültéri használatra, rutinszerűen -30°C-tól 70°C-ig, illetve bizonyos esetekben akár 85°C-ig is elviseli a magas hőmérsékletű környezetet.

3.3. Optikai szálak

• Maguk a szálak szilícium-dioxid alapúak, eleve ellenállnak a szélsőséges hőmérsékleteknek.
• A szálak védőbevonatait (akrilát vagy kétrétegű bevonatok) úgy tervezték, hogy fenntartsák a rugalmasságot és megakadályozzák a mikrohajlítást -40°C és 85°C közötti tartományban.

4. Laboratóriumi vizsgálatok és szabványok

Az ABMC-k gyártói szigorú teszteket végeznek a hőmérséklet-ellenállóság biztosítása érdekében:

• Termikus kerékpározási tesztek : A kábelek ismétlődő magas és alacsony hőmérsékleti ciklusoknak vannak kitéve, hogy szimulálják a szezonális és napi ingadozásokat.

• Hő öregedés : Hosszú távú kitettség magas hőmérsékletnek az anyagromlás értékelése céljából.

• Hideg hajlítási tesztek : Kiértékeli a kábel rugalmasságát alacsony hőmérsékleten, hogy biztosítsa, hogy a szálak ne törjenek el a telepítés vagy a működés során.

• Szabványoknak való megfelelés :

  • IEC 60794: Nemzetközi szabvány az optikai kábelekre, beleértve a hőmérsékleti besorolásokat.
  • ITU-T G.657: Útmutató a hajlításra érzéketlen szálakhoz, amelyek segítenek fenntartani a teljesítményt termikus igénybevétel mellett.

Ezek a tesztek adatokat szolgáltatnak a maximális üzemi hőmérsékletről, a várható teljesítményről az idő múlásával és a szélsőséges éghajlati viszonyok között történő telepítés biztonsági határairól.

5. Az ABMC-k gyakorlati hőmérséklet-ellenállása

Az anyagtervezés és a laboratóriumi vizsgálatok alapján a levegővel fúvott mikrokábelek általában ellenállnak:

Ezek a tartományok alkalmassá teszik az ABMC-ket:

• Kültéri városi és elővárosi hálózatok
• Beltéri telepítések szabályozott hőmérsékletű környezettel
• Jelentős szezonális eltérésekkel rendelkező régiók

Fontos megjegyezni, hogy extrém körülmények ezeken a tartományokon kívül -mint például a 90°C feletti sivatagi hőség vagy -50°C alatti sarkvidéki hideg - speciálisan tervezett kábelekre lehet szükség.

6. Telepítési szempontok változó hőmérsékletű környezetben

Még akkor is, ha a kábel széles hőmérsékleti tartományra van méretezve, a telepítési technikák jelentősen befolyásolják a teljesítményt :

1. Előkondicionálás :

   • Rendkívül hideg időben előfordulhat, hogy a kábeleket fel kell melegíteni a fújás rugalmasságának javítása érdekében.

2. Megfelelő csatornaválasztás :

   • Az alacsony hőtágulású mikrocsatornák csökkentik a kábelek feszültségét a hőmérséklet ingadozása során.

3. Fúvónyomás beállítása :

   • Előfordulhat, hogy a telepítés során a légnyomást módosítani kell, hogy kompenzálja a hőmérséklet okozta anyagmerevség-változásokat.

4. Kerülje a közvetlen napfényt a telepítés során :

   • A telepítés során fellépő magas hőmérséklet átmenetileg megpuhíthatja a köpenyt, így túlzott feszültség esetén hajlamos a deformációra.

7. Hosszú távú megbízhatóság változó éghajlaton

A levegővel fúvott mikrokábeleket úgy tervezték, hogy idővel felszívja a hőfeszültséget jelentős teljesítményromlás nélkül. Hosszú távú megbízhatóságukat számos tényező befolyásolja:

• Rugalmas kabát és puffer : Csökkentse a mikrohajlítást még akkor is, ha a kábel kitágul vagy összehúzódik.
• Moduláris kialakítás : Az egyes szálak a teljes kábel megzavarása nélkül cserélhetők, minimalizálva az állásidőt.
• UV stabilizátorok : A kültéri mikrokábelek ellenállnak a termikus és ultraibolya károsodásnak.
• Alacsony vízfelvétel : Megakadályozza a fagyási és felengedési ciklusokból származó károsodást, különösen kültéri környezetben.

Területi vizsgálatok kimutatták, hogy az ABMC-k a -30 °C és 50 °C közötti hőmérséklet-ingadozású régiókban alacsony jelcsillapítást tartanak fenn, és minimális fizikai kopást mutatnak egy évtizedes működés során.

8. Mérséklési stratégiák extrém hőmérsékletekre

Szélsőséges éghajlaton történő telepítéshez:

1. Hideg éghajlat (-40°C és -20°C között) :

   • Használjon fokozott alacsony hőmérsékletű rugalmasságú kábeleket.
   • A beszerelés előtt melegítse elő a mikrocsatornákat vagy kábeleket.
   • Kerülje az éles hajlításokat, hogy csökkentse a rostok repedésének kockázatát.

2. Forró éghajlat (50°C és 85°C között) :

   • Válasszon magas hőálló burkolatú kábeleket.
   • Fontolja meg a kültéri csatornák árnyékolását a napenergiával történő fűtés csökkentése érdekében.
   • Figyelje a hőtágulást és a tartószerkezetek feszültségét.

3. Gyors hőmérséklet-ingadozások :

   • A tágulás/összehúzódás elnyelésére alkalmazzon kábel laza hurkokat.
   • Rendszeresen ellenőrizze a kültéri hálózati szegmenseket az anyag kifáradásának jelei szempontjából.

9. Esettanulmányok és helyszíni teljesítmény

1. esettanulmány: Városi FTTH telepítés

Egy olyan európai városban, ahol a téli hőmérséklet akár -25 °C, a nyári legmagasabb pedig 35 °C, az ABMC-ket előre lefektetett mikrocsatornákba szerelték be. Öt év után:

• A szálas teljesítmény változatlan maradt.
• Mikrohajlítási problémákat nem észleltek.
• A tágulást és összehúzódást elnyelte a csatorna és a kábel rugalmassága.

2. esettanulmány: Adatközpont gerinchálózata

Egy adatközpont napi 18°C ​​és 27°C közötti beltéri környezetbe telepítette az ABMC-ket. A hőmérséklet-ingadozások voltak nincs hatása a jelminőségről, bizonyítva, hogy az ABMC-k könnyedén kezelik a kisebb beltéri eltéréseket.

10. Következtetés

Légfúvott mikrokábelek ajánlata kiváló ellenállás a hőmérséklet-ingadozásokkal szemben , feltéve, hogy helyesen vannak megadva és telepítve. Rugalmas kialakításuk, kiváló minőségű anyagok és a nemzetközi szabványok betartása lehetővé teszi, hogy megbízhatóan működjenek széles hőmérséklet-tartományban:

• Kültéri HDPE kabátok: -40°C és 85°C között
• Beltéri LSZH kabátok: 0°C - 70°C
• Szálbevonatok: -40°C és 85°C között

A hőmérséklet-ellenállás maximalizálásának fő szempontjai közé tartozik megfelelő csatornaválasztás, beépítési technikák és mérséklési stratégiák szélsőséges éghajlati viszonyok esetén . Ezekkel az intézkedésekkel a levegővel fúvott mikrokábelek képesek fenntartani a hosszú távú teljesítményt, így előnyben részesítik őket a modern száloptikai hálózatok számára, amelyek mindkettőt igénylik. méretezhetőség és környezeti rugalmasság .