Resumo: As vantagens dos cabos de fibra óptica fazem com que seu uso na área de comunicação esteja em constante expansão. Para se adaptar a diferentes ambientes, reforços adequados são geralmente adicionados durante o processo de projeto dos cabos de fibra óptica para atender a diferentes necessidades. Este artigo apresenta principalmente as vantagens do fio de fibra de vidro (fio de fibra de vidro) como reforço para cabos de fibra óptica, descreve brevemente a estrutura e o desempenho de cabos de fibra óptica reforçados com fio de fibra de vidro e analisa sucintamente as dificuldades no uso desse material.
Palavras-chave: reforço, fio de fibra de vidro
1. Descrição do contexto
O surgimento e o desenvolvimento da comunicação por fibra óptica representam uma importante revolução na história das telecomunicações. A comunicação por fibra óptica transformou a forma tradicional de comunicação, possibilitando a comunicação em alta velocidade e capacidade, sem qualquer tipo de interferência magnética. Com o desenvolvimento contínuo dos cabos de fibra óptica e da tecnologia de comunicação, a tecnologia de comunicação por fibra óptica também foi aprimorada significativamente. Os diversos benefícios dos cabos de fibra óptica ampliam constantemente seu escopo de uso no campo da comunicação. Atualmente, com seu rápido desenvolvimento e ampla gama de aplicações, os cabos de fibra óptica se consolidaram em diversas áreas da comunicação com fio, tornando-se o principal meio de comunicação moderna e impactando cada vez mais a vida social.
2. A aplicação dos principais e tipos de reforços
Para se adaptar a diferentes ambientes, o reforço correspondente é geralmente adicionado durante o processo de projeto do cabo, ou a estrutura do cabo é alterada para atender a diferentes necessidades. O reforço de cabos de fibra óptica pode ser dividido em reforço metálico e reforço não metálico. Os principais componentes de reforço metálico são fios de aço de diferentes tamanhos, fita de alumínio, etc. Já os componentes de reforço não metálico são principalmente FRP (plástico reforçado com fibra de vidro), KFRP (plástico reforçado com fibra de vidro de alta resistência), fita resistente à água, aramida, fios de amarração, fios de fibra de vidro, etc. Devido à alta dureza e resistência do reforço metálico, ele é usado principalmente em ambientes de construção e uso com altas exigências de tensão axial, como em instalações aéreas externas, dutos, enterramento direto e outras situações. Os componentes de reforço não metálico, devido à sua grande variedade, desempenham funções diferentes. Como o reforço não metálico é relativamente macio e a resistência à tração é menor que a do reforço metálico, ele pode ser usado em ambientes internos, em edifícios, entre andares ou acoplado a cabos de fibra óptica com reforço metálico quando houver uma necessidade específica. Para alguns ambientes especiais, como os ambientes propensos a roedores mencionados anteriormente, são necessários reforços especiais para atender não apenas às tensões axiais e laterais exigidas, mas também a características adicionais, como resistência à roedura. Este artigo apresenta a aplicação de fios de fibra de vidro como reforço em cabos de RF para extração, cabos tubulares com proteção contra roedores e cabos à prova de roedores.
3. Fio de fibra de vidro e suas vantagens
A fibra de vidro é um novo tipo de material de engenharia, com propriedades excelentes como não combustível, resistência à corrosão, alta temperatura, absorção de umidade e alongamento, além de outras características elétricas, mecânicas, químicas e ópticas. Por isso, é amplamente utilizada em diversas indústrias. O fio de fibra de vidro pode ser dividido em dois tipos: fio sem torção e fio torcido, geralmente utilizado na fabricação de cabos de fibra óptica.
O fio de fibra de vidro, utilizado como reforço em cabos de fibra óptica, apresenta as seguintes vantagens:
(1) Em situações que exigem resistência à tração, o fio de fibra de vidro pode ser usado como substituto da aramida para os elementos de tração do cabo de fibra óptica, sendo econômico e viável. A aramida é uma nova fibra sintética de alta tecnologia, com as vantagens de ultra-alta resistência, alto módulo de elasticidade e alta resistência à temperatura. O preço da aramida é elevado, o que, por sua vez, afeta diretamente o custo do cabo de fibra óptica. O fio de fibra de vidro custa aproximadamente 1/20 do preço da aramida e os demais indicadores de desempenho não diferem muito em comparação com a aramida, portanto, o fio de fibra de vidro pode ser usado como substituto da aramida, sendo mais econômico. A comparação de desempenho entre o fio de aramida e o fio de fibra de vidro é mostrada na tabela abaixo.
Tabela comparativa do desempenho de fios de aramida e fibra de vidro.
(2) O fio de fibra de vidro é atóxico e inofensivo, não inflamável, resistente à corrosão, resistente a altas temperaturas, possui baixa elongação, é quimicamente estável e atende aos requisitos de desempenho de cabos ópticos, como o RoHS. O fio de fibra de vidro também apresenta melhor resistência ao desgaste e à corrosão, além de propriedades de isolamento e preservação térmica. Isso garante que o cabo de fibra óptica funcione normalmente em altas ou baixas temperaturas e possa se adaptar a ambientes mais severos. As propriedades de isolamento protegem o cabo de fibra óptica contra descargas atmosféricas ou outras interferências eletromagnéticas, permitindo seu amplo uso em cabos de fibra óptica totalmente dielétricos.
(3) O fio de fibra de vidro preenchido com cabo de fibra óptica pode tornar a estrutura do cabo compacta e aumentar a resistência à tração e compressão do cabo.
(4) O fio de fibra de vidro impermeabilizante é uma das melhores maneiras de bloquear a água em cabos de fibra óptica. O efeito de impermeabilização do fio de fibra de vidro é superior ao da aramida impermeabilizante, que possui uma taxa de absorção de 160%, enquanto o fio de fibra de vidro impermeabilizante apresenta uma taxa de absorção de 200%. Se a quantidade de fio de fibra de vidro for aumentada, o efeito de impermeabilização será ainda mais notável. Trata-se de uma estrutura de impermeabilização a seco, não havendo necessidade de aplicação de pasta oleosa durante o processo de junção, o que facilita a instalação e está mais em conformidade com os requisitos ambientais.
(5) O fio de fibra de vidro como estrutura de reforço do cabo de fibra óptica possui boa flexibilidade, o que pode eliminar as desvantagens do cabo de fibra óptica que é muito rígido e difícil de curvar devido ao reforço, proporcionando conveniência em todos os aspectos de produção e instalação. Tem pouco efeito no desempenho de curvatura do cabo de fibra óptica, e o raio de curvatura pode ser até 10 vezes o diâmetro externo do cabo, o que é mais adequado para ambientes de instalação complexos.
(6) A densidade do fio de fibra de vidro é de 2,5g/cm3, o cabo de fibra óptica com fio de fibra de vidro como reforço é leve, reduzindo os custos de transporte.
(7) O fio de fibra de vidro também apresenta bom desempenho anti-roedores. Em muitos campos e áreas montanhosas da China, a vegetação é adequada para a sobrevivência de roedores, e o odor característico contido na bainha plástica do cabo de fibra óptica atrai facilmente os roedores, que roem a linha de comunicação. Assim, a linha de cabos de comunicação frequentemente sofre danos causados por roedores, afetando a qualidade da comunicação e, em casos graves, podendo até mesmo levar à interrupção da rede de comunicação principal e causar prejuízos significativos à sociedade. As vantagens e desvantagens dos métodos convencionais de proteção contra roedores e da proteção contra roedores com fio de fibra de vidro são comparadas na tabela a seguir.
6. Conclusão
Em resumo, o fio de fibra de vidro não só apresenta excelente desempenho, como também baixo preço, o que o torna um reforço cada vez mais utilizado em cabos de fibra óptica, reduzindo o custo de produção dos fabricantes de cabos de fibra óptica e atendendo melhor às diferentes necessidades de clientes nacionais e estrangeiros.
Data da publicação: 09/07/2022