S pokrokom digitálnej transformácie a spoločenskej inteligencie sa používanie optických káblov stáva všadeprítomným. Optické vlákna ako médium na prenos informácií v optických kábloch ponúkajú vysokú šírku pásma, vysokú rýchlosť a nízku latenciu. S priemerom iba 125 μm a tým, že sú vyrobené zo sklenených vlákien, sú však krehké. Preto na zabezpečenie bezpečného a spoľahlivého prenosu optických vlákien v rôznych prostrediach, ako je more, pevnina, vzduch a vesmír, sú ako výstužné komponenty potrebné vysokokvalitné vláknité materiály.
Aramidové vlákno je high-tech syntetické vlákno, ktoré sa vyvíjalo od svojej industrializácie v 60. rokoch 20. storočia. Po niekoľkých iteráciách viedlo k vzniku viacerých sérií a špecifikácií. Jeho jedinečné vlastnosti – nízka hmotnosť, flexibilita, vysoká pevnosť v ťahu, vysoký modul pružnosti v ťahu, nízky koeficient lineárnej rozťažnosti a vynikajúca odolnosť voči vplyvom prostredia – z neho robia ideálny výstužný materiál pre optické káble.
1. Zloženie optických káblov
Optické káble pozostávajú zo zosilneného jadra, káblového jadra, plášťa a vonkajšej ochrannej vrstvy. Štruktúra jadra môže byť jednožilová (plné a rúrkové typy) alebo viacžilová (ploché a bundlované typy). Vonkajšia ochranná vrstva môže byť kovová alebo nekovová pancierovaná.
2. Zloženie aramidových vlákien v optických kábloch
Optický kábel zahŕňa zvnútra smerom vonoptické vlákno, voľná trubica, izolačná vrstva a plášť. Voľne stojaca trubica obklopuje optické vlákno a priestor medzi optickým vláknom a voľnou trubicou je vyplnený gélom. Izolačná vrstva je vyrobená z aramidu a vonkajší plášť je plášť z polyetylénu s nízkou úrovňou dymu, bez halogénov a spomaľovača horenia, ktorý pokrýva aramidovú vrstvu.
3. Použitie aramidových vlákien v optických kábloch
(1) Vnútorné optické káble
Jedno- a dvojžilové mäkké optické káble sa vyznačujú vysokou šírkou pásma, vysokou rýchlosťou a nízkymi stratami. Široko sa používajú v dátových centrách, serverovniach a aplikáciách typu „optické vlákno až po stôl“. V husto rozmiestnených mobilných širokopásmových sieťach si veľké množstvo základňových staníc a vnútorné husté systémy s časovým delením vyžadujú použitie diaľkových optických káblov a mikrooptických hybridných káblov. Či už ide o jedno- alebo dvojžilové mäkké optické káble alebo diaľkové optické káble a mikrooptické hybridné káble, použitie vysokopevnostných, vysokomodulových, flexibilných...aramidové vláknoako výstužný materiál zaisťuje mechanickú ochranu, samozhášavosť, odolnosť voči prostrediu a súlad s požiadavkami na káble.
(2) Celodielektrický samonosný (ADSS) optický kábel
Vzhľadom na rýchly rozvoj čínskej energetickej infraštruktúry a projektov ultravysokého napätia je hlboká integrácia energetických komunikačných sietí s technológiou 5G nevyhnutná pre výstavbu inteligentných sietí. Optické káble ADSS sa používajú pozdĺž elektrických vedení, čo vyžaduje, aby dobre fungovali v prostrediach s vysokým elektromagnetickým poľom, znižovali hmotnosť kábla s cieľom minimalizovať zaťaženie stĺpov elektrického vedenia a dosiahli plne dielektrickú konštrukciu, ktorá zabraňuje úderom blesku a zaisťuje bezpečnosť. Vysokopevnostné aramidové vlákna s vysokým modulom a nízkym koeficientom rozťažnosti účinne chránia optické vlákna v kábloch ADSS.
(3) Upevnené optoelektronické kompozitné káble
Upevnené káble sú kľúčovými komponentmi, ktoré spájajú riadiace platformy a ovládané zariadenia, ako sú balóny, vzducholode alebo drony. V ére rýchlych informácií, digitalizácie a inteligencie musia optoelektronické kompozitné upevnené káble poskytovať elektrickú energiu aj vysokorýchlostný prenos informácií pre systémové zariadenia.
(4) Mobilné optické káble
Mobilné optické káble sa používajú hlavne v dočasných sieťových scenároch, ako sú ropné polia, bane, prístavy, živé televízne vysielania, opravy komunikačných liniek, núdzová komunikácia, odolnosť voči zemetraseniam a pomoc pri katastrofách. Tieto káble vyžadujú nízku hmotnosť, malý priemer a prenosnosť, spolu s flexibilitou, odolnosťou voči opotrebovaniu, odolnosťou voči olejom a odolnosťou voči nízkym teplotám. Použitie flexibilných, vysokopevnostných aramidových vlákien s vysokým modulom ako výstuže zaisťuje stabilitu, odolnosť voči tlaku, odolnosť voči opotrebovaniu, odolnosť voči olejom, flexibilitu pri nízkych teplotách a samozhášavosť mobilných optických káblov.
(5) Sprievodcované optické káble
Optické vlákna sú ideálne pre vysokorýchlostný prenos, širokú šírku pásma, silnú odolnosť voči elektromagnetickému rušeniu, nízke straty a dlhé prenosové vzdialenosti. Vďaka týmto vlastnostiam sa široko používajú v káblových navádzacích systémoch. V prípade káblov na navádzanie rakiet chránia aramidové vlákna krehké optické vlákna a zabezpečujú vysokorýchlostné nasadenie aj počas letu rakety.
(6) Inštalačné káble pre vysoké teploty v letectve
Vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam, ako je vysoká pevnosť, vysoký modul pružnosti, nízka hustota, samozhášavosť, odolnosť voči vysokým teplotám a flexibilita, sa aramidové vlákna hojne používajú v leteckých kábloch. Pokovovaním aramidových vlákien kovmi, ako je zinok, striebro, hliník, nikel alebo meď, sa vytvárajú vodivé aramidové vlákna, ktoré ponúkajú elektrostatickú ochranu a elektromagnetické tienenie. Tieto vlákna sa môžu používať v leteckých kábloch ako tieniace prvky alebo komponenty prenosu signálu. Okrem toho môžu vodivé aramidové vlákna výrazne znížiť hmotnosť a zároveň zvýšiť výkon, čím podporujú rozvoj mikrovlnnej komunikácie, RF káblov a iných projektov v oblasti leteckej obrany. Tieto vlákna tiež ponúkajú elektromagnetické tienenie pre vysokofrekvenčné ohybné oblasti v kábloch podvozkov lietadiel, kábloch kozmických lodí a robotických kábloch.
Čas uverejnenia: 11. novembra 2024