يستخدم كابل الألياف الضوئية ذو النواة المشقوقة بنية أساسية محززة لتنظيم وحماية الألياف الضوئية الفردية أو حزم الألياف أو الأشرطة. بدلاً من وضع الألياف داخل أنابيب سائبة منفصلة، يتم وضع الألياف في فتحات مشكلة حول قلب أسطواني يشتمل عادةً على عضو قوة مركزية معدني أو غير معدني-. يمكن أن يوفر هذا البناء حزمة ميكانيكية قوية لتطبيقات الشبكة، والأنفاق، والمدفونة مباشرة، والألياف -المرتفعة- عندما يتوافق تصميم الكابل مع ظروف التثبيت.
تم التعرف على المفهوم الأساسي-المحددITU-T L.100 لكابلات الألياف الضوئية للقنوات والأنفاقوITU-T L.101 لكابلات الألياف الضوئية المدفونة مباشرة. يصف كلاهما الألياف الضوئية أو أشرطة الألياف الموجودة في فتحات متأرجحة حلزونية أو عكسية -(SZ) على قلب أسطواني، عادةً مع عضو قوة مركزي.
ما هو كابل الألياف الضوئية الأساسي المشقوق؟
في الكابلات الأساسية-المثقبة، يتم إنتاج النواة بشكل عام من مادة بوليمر مناسبة ويتم تشكيلها باستخدام فتحات حلزونية أو فتحات SZ متدرجة طوليًا. يتم وضع الألياف الضوئية أو حزم الألياف أو الأشرطة في هذه الفتحات. تساعد هندسة الأخدود في الحفاظ على الألياف في مواضع محددة مع توفير مساحة للتحكم في الطول الزائد للألياف والحركات النسبية الصغيرة داخل الكابل.
على عكس أكابل الألياف البصرية أنبوب فضفاض، الألياف ليست محمية في المقام الأول بواسطة أنابيب عازلة فردية. وبدلاً من ذلك، يصبح القلب المشقوق نفسه جزءًا رئيسيًا من الهيكل الميكانيكي الداخلي للكابل. اعتمادًا على التطبيق، قد يشتمل الكابل الكامل أيضًا على-مواد مانعة للماء، وعناصر قوة، وأشرطة، ودروع، وواحد أو أكثر من الأغلفة الخارجية.
بالنسبة للتصميمات المستندة إلى الشريط-، يمكن أن تستوعب الفتحات العديد من أشرطة الألياف وتدعم الإنشاءات المدمجة ذات العدد الكبير-. مثال نموذجي للمنتج هو أكابل أساسي-مزود بشريط.
كيف يتم بناء الكابل الأساسي المشقوق
- عضو القوة المركزية:عادة ما يكون معدنيًا أو غير معدني-، مما يساعد الكابل على تحمل أحمال الشد والحفاظ على الاستقرار الهيكلي.
- قلب البوليمر المشقوق:قلب أسطواني يتكون من فتحات حلزونية أو SZ. تعتمد المادة الدقيقة والأبعاد وهندسة الفتحات على تصميم الكابل.
- الألياف أو الأشرطة الضوئية:يتم وضعها مباشرة في الفتحات وليس داخل أنابيب فضفاضة منفصلة.
- المواد العازلة للمياه-:يمكن استخدام الخيوط أو الأشرطة أو المركبات أو غيرها من المواد للحد من هجرة المياه الطولية.
- طبقات الحماية:يتم تحديد الغلاف والدرع وعناصر الحماية الأخرى وفقًا لمتطلبات القناة أو النفق أو المدفونة مباشرة أو غيرها من متطلبات التثبيت.
إن استخدام الدرع ليس مطلبًا متأصلًا في كل كبل{0}أساسي مقسم. تعتمد مقاومة السحق، وأداء الشد، وقطر الكابل، وحماية البيئة على بناء الكابل بالكامل وليس على القلب المشقوق وحده.
المزايا الرئيسية لكابلات الألياف الضوئية الأساسية المشقوقة
1. الحماية الميكانيكية ضد الضغط الخارجي
أحد أسباب وضع الألياف داخل الفتحات هو تقليل النقل المباشر للضغط الخارجي إلى الألياف الضوئية. يصف كل من ITU-T L.100 وL.101 الترتيب الأساسي المشقوق- في هذا السياق. في تصميم الكابل العملي، يعمل القلب المشقوق مع الغلاف والدرع في مكان استخدامه وأبعاد الكابل والعناصر الهيكلية الأخرى لتحقيق أداء السحق المطلوب.
وهذا ما يجعل البنية الأساسية ذات الشقوق- ذات صلة بالتركيبات التي يجب التحكم فيها بعناية في التحميل الميكانيكي، بما في ذلك بعض التحميلكابل الألياف الضوئية القناةوتصميمات الكابلات تحت الأرض.
2. التحكم في الطول الزائد للألياف وسلوك درجة الحرارة
يمكن تصميم الهندسة الأساسية المشقوقة- للحفاظ على الطول الزائد للألياف الذي يمكن التحكم فيه. يسمح هذا بحركة نسبية محدودة بين الألياف وبنية الكابل المحيطة حيث يتوسع الكابل أو ينكمش أو ينحني أو يتعرض لتحميل الشد. هدف التصميم هو الحفاظ على سلالة الألياف والانحناء الدقيق ضمن الحدود المقبولة.
يجب التحقق من أداء درجة الحرارة الفعلية للكابل المحدد عن طريق الاختبار. ينبغي أن يأتي نطاق درجة الحرارة وظروف الدورة وتغير التوهين ومعايير القبول من المواصفات المعمول بها أو تقرير اختبار المنتج وليس من فئة الكابل وحدها. للحصول على نظرة عامة أوسع حول أساليب التأهيل، راجعاختبار كابلات الألياف الضوئية.
3. نسبة عالية من الألياف-محتملة
يمكن للتصميمات الأساسية الحديثة-المعتمدة على الشقوق-أن تحقق أعدادًا عالية من الألياف داخل مقطع عرضي صغير الحجم للكابل-. تكون ميزة الكثافة ذات أهمية خاصة عند استخدام تقنية الشريط المرن أو القابل للدحرجة، وهندسة الفتحات المحسنة، والألياف ذات القطر الأصغر- معًا.
ومع ذلك، لا ينبغي التعامل مع كثافة الألياف العالية كخاصية تلقائية لكل كابل- أساسي. يؤثر قطر الألياف وتنسيق الشريط وأبعاد الفتحة وطول الألياف الزائد والدرع وتصميم الغلاف على قطر الكابل النهائي. عندما تكون هناك حاجة إلى -عدد كبير من البنى-الاندماجية، فإن نطاقًا أوسع منكابل الألياف البصرية الشريطوينبغي أيضا النظر في التصاميم.
4. خيارات منع المياه المتكاملة-
ويمكن دمج-الخيوط أو الأشرطة أو المركبات أو المواد الأخرى المقاومة للماء في الفتحات أو طبقات الكابلات المحيطة. الهدف هو الحد من تغلغل المياه الطولي ومنع انتقال الرطوبة على طول قلب الكابل. يجب تحديد نظام منع الماء - الدقيق واختباره وفقًا لمواصفات الكابل وبيئة التثبيت.
القيود والتجارة الهندسية-العروض
لا يعد الكبل الأساسي-المشقوق الخيار الأفضل تلقائيًا لكل شبكة بصرية. وتعتمد قيمته على عدد الألياف، وطريقة التثبيت، والمتطلبات الميكانيكية، واستراتيجية الوصول، وطريقة الربط، والقدرة على التصنيع، والتكلفة الإجمالية للمشروع.
- تصنيع أكثر تخصصا:يتطلب الحفاظ على هندسة الفتحات والطول الزائد للألياف واستقرار الأبعاد الأساسية عمليات إنتاج خاضعة للرقابة.
- يمكن أن تكون تكلفة المنتج أعلى:قد تكلف بعض التصميمات الأساسية ذات العدد الكبير من -أو ذات الفتحات{1}}المحمية للغاية أكثر من تكلفة إنشاءات الأنابيب السائبة-الأبسط، على الرغم من أن تكلفة الشراء الفعلية تعتمد على المواصفات والحجم.
- يختلف الوصول والتحضير عن-الكابل الأنبوبي السائب:يحتاج الفنيون إلى أدوات وإجراءات التجريد الصحيحة لتجنب إتلاف الألياف الموجودة في الفتحات.
- يعتمد الأداء على التصميم-المحدد:يجب التحقق من أداء السحق والشد ودرجة الحرارة وحجب الماء والانحناء مقابل المواصفات الفعلية للمنتج.
الكبل الأساسي المشقوق مقابل الكبل الأنبوبي السائب
| نقطة المقارنة | كابل أساسي مشقوق | كابل أنبوب فضفاض |
|---|---|---|
| ترتيب الألياف | يتم وضع الألياف أو الحزم أو الأشرطة في فتحات في القلب المركزي. | يتم وضع الألياف أو الأشرطة داخل الأنابيب العازلة. |
| مفهوم الحماية الداخلية الرئيسي | يساعد القلب المحزز على تنظيم الألياف والحد من الضغط الخارجي المباشر عليها. | توفر الأنابيب العازلة مساحة تعزل الألياف عن الإجهاد الخارجي. |
| احتمالية وجود نسبة عالية من الألياف-. | مناسب تمامًا لبعض تصميمات الأشرطة المضغوطة-المعتمدة على عدد كبير-. | يتوفر أيضًا بتصميمات ذات عدد كبير{{0}، ولكن حجم الكابل وكثافته يعتمدان على تكوين الأنبوب والألياف. |
| الربط | يمكن أن تدعم إصدارات الشريط الربط الشامل. | يمكن استخدام الربط-المفرد من الألياف أو الشريط اعتمادًا على تصميم الكابل. |
| الوصول إلى منتصف النطاق-. | يعتمد بقوة على تصميم الفتحة وطريقة تحضير الكابل. | يمكن لتصميمات الأنابيب SZ-الفضفاضة-المجدولة أن توفر وصولاً مريحًا إلى منتصف النطاق-. |
| تعقيد التصنيع | يتطلب تحكمًا دقيقًا في هندسة الفتحة ووضع الألياف. | يستخدم عمليات بثق الأنابيب العازلة -والجدل. |
| منطق الاختيار النموذجي | ضع في اعتبارك متى تكون كثافة الشريط المضغوط، أو الحماية الأساسية-المشقوقة، أو أهداف التصميم الميكانيكي المحددة تبرر عملية البناء. | غالبًا ما يتم اختيارها كبنية كابلات خارجية متعددة الأغراض-لأغراض عامة. |
ومن الناحية العملية، يجب أن يعتمد الاختيار على مواصفات المشروع وليس على ميزة واحدة مزعومة. يجب على مصمم الشبكة مقارنة عدد الألياف، وقطر الكابل المطلوب، ومعدلات التكسير والشد، ودرجة حرارة التشغيل، ومتطلبات اختراق المياه، وسير عمل الربط، واحتياجات الوصول إلى منتصف النطاق-، وطريقة التثبيت، وتكلفة دورة الحياة.
التطبيقات النموذجية
العمود الفقري والشبكات الحضرية
يمكن استخدام الكابلات الأساسية-المشقوقة في الشبكات الأساسية- ذات السعة العالية وشبكات النقل الحضرية حيث تكون الحماية الميكانيكية أو الإدارة المستقرة للألياف أو تكوينات الشريط ذات العدد- العالي أمرًا مهمًا. وهي ذات أهمية خاصة عندما تكون مساحة القناة محدودة ويمكن للكابل المحدد توفير عدد الألياف المطلوبة ضمن المسار المتاح.
تركيبات مجاري الهواء والأنفاق
يغطي ITU-T L.100 كابلات الألياف الضوئية التي يتم تركيبها عن طريق طرق السحب في تطبيقات مجاري الهواء والأنفاق ويتضمن قلبًا مشقوقًا كأحد عناصر الكابلات المعروفة. بالنسبة لهذه المشاريع، يجب أن يأخذ اختيار الكابل في الاعتبار قوة الشد، ونصف قطر الانحناء، وأحمال السحق، واختراق المياه، وظروف التثبيت الخاصة بالنفق-.
-شبكات مدفونة مباشرة
يشتمل ITU-T L.101 أيضًا على بنية أساسية مشقوقة- لكابلات الألياف الضوئية المدفونة مباشرة. يعرض الدفن المباشر الكابل لضغط التربة والأحمال الميكانيكية والبيئية الأخرى دون حماية القناة، لذلك يجب تصميم بناء الكابل بالكامل وتأهيله لظروف الموقع. للحصول على خيارات النشر ذات الصلة، راجعمباشرة-دفن كابل الألياف الضوئية.
اعتبارات التثبيت والتعامل
- استخدم أدوات التجريد والفتح المناسبة لتصميم الكابل، وتحكم في عمق القطع بعناية.
- لا تفترض أنه يمكن قطع جدار الفتحة بعمق دون التعرض للمخاطر؛ قد تقع الألياف بالقرب من منطقة الفتح.
- اتبع الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء المحدد من قبل الشركة المصنعة أثناء التثبيت والربط.
- حافظ على شد التثبيت ضمن الحد المقدر للكابل.
- بالنسبة لمشروعات التحميل المباشر-المدفونة أو العالية-، تحقق من متطلبات التكسير والتأثير واختراق المياه ودرجة الحرارة والشد قبل التثبيت.
- بالنسبة لتصميمات الأشرطة، تأكد من تعريف الشريط المقصود وإجراءات الربط الشامل-قبل الإعداد الميداني.
متى يستحق الكابل الأساسي المشقوق الاختيار؟
يستحق -كابل الألياف الضوئية الأساسي ذو الشقوق أخذه في الاعتبار عندما يتطلب المشروع مزيجًا من عدد كبير من الألياف، وهندسة الكابلات المدمجة، وتنظيم الألياف القوي، والحماية الميكانيكية المناسبة للقنوات، أو الأنفاق، أو البيئات المدفونة المباشرة-. من غير المفيد اختيار البناء ببساطة لأنه يوصف بأنه "موثوقية عالية". الطريقة الأفضل هي مطابقة تقييمات الكابل وميزات التثبيت التي تم اختبارها مع ظروف المسار الفعلية.
بالنسبة للشراء، حدد عدد الألياف المطلوبة، ونوع الألياف، وتنسيق الشريط إن أمكن، والقطر الخارجي للكابل، ومعدل الشد، ومعدل السحق، ونطاق درجة حرارة التشغيل والتركيب، ومتطلبات اختراق المياه، ونصف قطر الانحناء، وتكوين الغلاف أو الدرع، ومعايير الاختبار المعمول بها. وهذا يحول التفضيل الهيكلي العام إلى متطلبات هندسية يمكن التحقق منها.
التعليمات
ما هو كابل الألياف الضوئية الأساسي المشقوق؟
وهو عبارة عن كبل ضوئي يتم فيه وضع الألياف الفردية أو حزم الألياف أو أشرطة الألياف في فتحات حلزونية أو فتحات SZ مكونة في قلب أسطواني، وعادةً ما يكون حول عضو مركزي معدني أو غير معدني-.
ماذا يعني SZ الأساسية مشقوقة؟
يشير SZ إلى-الجدل المتأرجح العكسي. بدلاً من الجري بشكل مستمر في اتجاه حلزوني واحد، يعكس مسار الفتحة اتجاهه بشكل دوري. تم التعرف على هذا البناء في توصيات الاتحاد الدولي للاتصالات -T الخاصة بكابلات الألياف الضوئية.
هل الكابل الأساسي المشقوق مناسب للدفن المباشر؟
يمكن أن يكون. يتضمن ITU-T L.101 نواة مشقوقة كعنصر كبل معروف لكابلات الألياف الضوئية المدفونة مباشرة. لا تزال الملاءمة تعتمد على بناء الكابل بالكامل وما إذا كانت تقييماته الميكانيكية والبيئية تلبي مواصفات المشروع.
هل كل كابل أساسي مشقوق مصفح؟
لا. النواة المشقوقة تصف ترتيب النواة الداخلية، وليس تكوين الدروع الإلزامي. يختلف الدرع وسمك الغلاف ونظام حجب الماء وطبقات الحماية الأخرى حسب المنتج والتطبيق.
هل النواة المشقوقة دائمًا أكثر كثافة من الأنبوب السائب؟
لا. يمكن للتصميمات الأساسية للشريط الحديث- أن تحقق كثافة ألياف عالية جدًا، ولكن الكثافة النهائية تعتمد على قطر الألياف، وتصميم الشريط، وهندسة الفتحات، وطول الألياف الزائد، والطبقات الواقية، والقطر الخارجي للكابل. تعتبر المقارنة المباشرة بين المنتج-والمنتج-أكثر فائدة من الافتراض على مستوى الفئة-.
ما هو الفرق الرئيسي بين الكابلات ذات النواة المشقوقة والكابلات الأنبوبية السائبة؟
والفرق الرئيسي هو كيفية تنظيم الألياف وحمايتها داخل الكابل. تضع تصميمات القلب المشقوقة- الألياف أو الأشرطة في الأخاديد داخل قلب مركزي، بينما تضع تصميمات الأنابيب-الفضفاضة الألياف أو الأشرطة داخل أنابيب بوليمر عازلة مع مساحة داخلية لعزل الضغط.
خاتمة
إن البنية الأساسية المشقوقة- عبارة عن بنية كابلات ضوئية أثبتت كفاءتها للتطبيقات التي تحتاج إلى وضع ألياف يمكن التحكم فيه، وحماية ميكانيكية، وعدد كبير من الألياف المحتملة. تكون قيمته الهندسية أقوى عندما يتم اختيار تصميم الكابل الكامل مقابل متطلبات قابلة للقياس مثل مقاومة السحق، وأداء الشد، وسلوك درجة الحرارة، واختراق المياه، وقطر الكابل، وطريقة الربط، وبيئة التثبيت. بالنسبة لروابط الاتصال المهمة، تكون هذه الخصائص التي تم التحقق منها أكثر أهمية من الادعاءات العامة حول الأداء "المتفوق".