Cabo óptico não blindado com núcleo reforçado e não metálico, com camada de tubo solto

Com seu excelente desempenho abrangente, o cabo óptico GYHTY tornou-se uma infraestrutura essencial para a construção de redes de comunicação modernas. Com inovações contínuas em ciência dos materiais e tecnologia da comunicação, o cabo óptico GYHTY desempenhará um papel ainda mais crítico em redes inteligentes, transporte ferroviário, internet industrial e outros campos, impulsionando o desenvolvimento de redes de comunicação em direção a direções de alta velocidade, inteligentes e ubíquas.

Descrição do produto

Fibras ópticas coloridas são colocadas em um tubo solto feito de material de alto módulo, que é então preenchido com gel tixotrópico bloqueador de água. O centro do núcleo do cabo contém um plástico reforçado com fibra de vidro (PRFV). O tubo solto (e o cabo de enchimento) é enrolado em torno do núcleo de reforço central para formar um núcleo circular do cabo. As lacunas no núcleo do cabo são preenchidas com gel bloqueador de água e, em seguida, extrudadas com uma capa interna de polietileno. Em seguida, é aplicada uma capa externa feita de fio de aramida, extrudada com polietileno para completar o cabo.

Características do produto

O material do tubo solto em si tem boa resistência à hidrólise e alta resistência.

◆Possui bom desempenho mecânico e características de temperatura.

◆Elementos de reforço de aramida aumentam a resistência à tração do cabo.

◆Preenchido com gel tixotrópico dentro do tubo, proporcionando proteção de vedação crucial às fibras ópticas.

◆A bainha de PE tem excelente resistência à radiação ultravioleta.

◆Núcleo central de reforço único não metálico.

Aplicativo:Dutos, Aéreos, Enterramento Direto

1. Visão geral

2. Projeto Estrutural Central e Características dos Materiais

2.1 Sistema de Membros de Força Central

• Seleção de materiais: Plástico Reforçado com Fibra de Vidro (PRFV) é usado como elemento central de resistência, com um módulo de elasticidade superior a 100 GPa. Ele combina a rigidez dos materiais metálicos com as propriedades isolantes dos materiais não metálicos.

• Propriedades Mecânicas:A resistência à tração de uma única haste de FRP é ≥1200 MPa, fornecendo resistência à tração básica para o cabo e evitando o risco de corrente induzida em ambientes de alta eletricidade.

• Otimização Estrutural:A superfície da haste de FRP é especialmente tratada para formar uma estrutura de fios firmes com tubos soltos ao redor, garantindo distribuição uniforme de tensão e reduzindo perdas por microcurvatura nas fibras ópticas.

2.2 Sistema de proteção de tubos soltos e fibras

• Material de tubo solto: É utilizado polibutileno tereftalato (PBT), com temperatura de transição vítrea de ≥220°C, mantendo propriedades mecânicas estáveis na faixa de temperatura de -40°C a +70°C.

• Mecanismo de Proteção de Fibra:

• Uma pomada especial (ponto de gota ≥120°C) é colocada dentro do tubo, com uma viscosidade dinâmica de 5000-8000 mPa·s a 25°C, amortecendo efetivamente choques mecânicos externos.

• O excesso de comprimento da fibra é controlado em 0,5%-0,8%, obtido por meio de processos precisos de trançamento, garantindo que a deformação da fibra seja ≤0,05% sob mudanças de temperatura.

2.3 Sistema de reforço de núcleo e bainha de cabo

• Estrutura do núcleo do cabo:

• Tubos soltos e cordas de enchimento são torcidos ao redor do elemento de reforço central de forma SZ, com um passo de torção de 20 a 30 vezes o diâmetro do cabo, formando uma estrutura circular compacta.

• As lacunas no núcleo do cabo são preenchidas com fio bloqueador de água (capacidade de absorção de água ≥20 vezes seu próprio peso), com uma taxa de bloqueio de água longitudinal ≤0,1 mL/m, atendendo aos requisitos da norma IEC 60794-1.

• Design da bainha:

• A capa interna é feita de polietileno de alta densidade (PEAD) com espessura ≥1,5 mm e tempo de resistência à fissuração por tensão ambiental (ESCR) de ≥1000 horas.

• Uma camada de fio de aramida é adicionada à capa externa. A aramida tem densidade de 1,44 g/cm³ e resistência à ruptura ≥ 2.800 MPa, aumentando a capacidade de tração de curto prazo do cabo para mais de 1.500 N.

3. Análise dos principais parâmetros de desempenho

3.1 Desempenho de Transmissão Óptica

• Características de atenuação:

• Fibra monomodo (G.652D): Atenuação ≤0,36 dB/km no comprimento de onda de 1310 nm e ≤0,22 dB/km no comprimento de onda de 1550 nm.

• Fibra multimodo (50/125 μm): Atenuação ≤3,0 dB/km em comprimento de onda de 850 nm e ≤1,0 dB/km em comprimento de onda de 1300 nm.

• Características de dispersão:

• O coeficiente de dispersão da fibra monomodo no comprimento de onda de 1550 nm é ≤18 ps/(nm·km), atendendo ao requisito de transmissão de 50 km sem relé elétrico em sistemas de 10 Gbps.

• Comprimento de onda de corte: ≤1260 nm para fibra monomodo e ≤1480 nm para fibra multimodo, garantindo modo puro dentro da faixa de comprimento de onda de trabalho.

3.2 Propriedades Mecânicas e Mecânicas

• Desempenho de tração:

• Força de tração permitida em longo prazo: 600 N (para cabos de 8 a 12 núcleos), força de tração permitida em curto prazo: 1500 N, atendendo aos requisitos da norma YD/T 901.

• A camada de fio de aramida estende a vida útil da fadiga de tração dinâmica do cabo para ≥100.000 ciclos (carga ±20% da força de tração nominal).

• Desempenho compressivo:

• Pressão lateral de longo prazo ≥300 N/100 mm, pressão lateral de curto prazo ≥1000 N/100 mm. Pode ser aumentada para 2000 N/100 mm por meio da otimização da estrutura blindada com fita de aço.

• Desempenho de flexão:

• Raio de curvatura estático: 10 vezes o diâmetro do cabo, raio de curvatura dinâmico: 20 vezes o diâmetro do cabo. A perda de curvatura no comprimento de onda de 1550 nm é ≤ 0,1 dB (raio de curvatura de 30 mm).

3.3 Desempenho de Adaptabilidade Ambiental

• Características de temperatura:

• Faixa de temperatura de operação: -40°C a +70°C. Dureza da bainha (Shore D) ≤75 a -40°C e taxa de alongamento ≥300% a +70°C.

• Após o teste de ciclo de temperatura (-40°C a +70°C, 5 ciclos), a alteração na atenuação da fibra é ≤0,05 dB/km.

• Desempenho à prova d'água:

• Adotando design de bloqueio de água de seção completa, sem infiltração de água abaixo de 1 m de pressão de coluna de água por 8 horas, atendendo ao padrão IEC 60794-1-F5B.

• A taxa de absorção de água do material da bainha é ≤0,01% (23°C, 24 horas), prevenindo efetivamente a penetração de água.

• Desempenho antienvelhecimento:

• A capa de polietileno passa no teste de envelhecimento ultravioleta de 1000 horas (irradiação de lâmpada de xenônio, 55°C) com uma taxa de retenção de resistência à tração de ≥80%.

4. Cenários de aplicação e vantagens de engenharia

4.1 Campos de aplicação típicos

• Sistemas de Comunicação de Energia:

• Na comunicação entre subestações de 110 kV e acima, a estrutura não metálica evita interferência eletromagnética e a resistência de aterramento do cabo é ≤10 Ω.

• Quando usado em conjunto com OPGW (Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire), ele pode permitir a transmissão de caminho duplo de dados de energia e sinais de comunicação.

• Sistemas de transporte ferroviário:

• Quando instalado em túneis de metrô, o diâmetro externo do cabo é ≤12 mm e o peso é ≤150 kg/km, facilitando a instalação ao longo dos suportes de cabos.

• Na comunicação ferroviária de alta velocidade, ele suporta transmissão estável em ambientes de baixa temperatura de -40°C com uma taxa de erro de bit de ≤1×10⁻¹².

• Construção de rede inteligente:

• Em cenários de acesso distribuído à energia, a resistência a raios do cabo passa no teste de impulso de 80 kA com forma de onda de 10/350 μs (tensão residual ≤2 kV).

• Na automação de redes de distribuição, ele suporta instalação aérea não autoportante sob linhas aéreas de 10 kV com vão ≤50 m.

4.2 Vantagens da implementação de engenharia

• Conveniência de construção:

• O diâmetro externo do cabo é 15% menor que o dos cabos GYTS com o mesmo número de núcleos, aumentando a utilização da tubulação em 20%. A velocidade de instalação com jato de ar pode chegar a 80 m/min.

• A capa de aramida reduz o coeficiente de atrito do cabo para ≤0,25, diminuindo a resistência à penetração na tubulação em 40% em comparação aos cabos blindados com fita de aço.

• Economia de Manutenção:

• Usando fechos de emenda modulares, o tempo de emenda é de ≤30 minutos/núcleo, reduzindo os custos de manutenção em 30% em comparação aos cabos blindados de metal tradicionais.

• Ao longo de um ciclo de vida de projeto de 30 anos, o custo do ciclo de vida (LCC) é 25% menor que o dos cabos de metal.

4.3 Adaptação de Cenários Especiais

• Ambientes eletromagnéticos fortes:

• A resistência de isolamento do cabo ao solo é ≥10⁴ MΩ·km, e a tensão induzida é ≤10 V sob um campo elétrico de 50 Hz e 10 kV.

• O conteúdo do componente metálico é ≤0,1%, atendendo aos requisitos da norma GB/T 18015.1-2017 para materiais não inflamáveis.

• Áreas propensas a raios:

• Quando usado em conjunto com para-raios, o sistema de aterramento do cabo pode controlar o tempo de descarga da corrente do raio para ≤5 μs.

• A estrutura não metálica reduz a probabilidade do cabo atrair raios em 90%, tornando-o adequado para áreas montanhosas e abertas propensas a raios.

5. Padrões e certificações da indústria

• Padrões Domésticos:

• Em conformidade com YD/T 901-2018 "Cabos ópticos externos do tipo camada trançada para comunicação" e passou pela Certificação Telcordia (TLC).

• A retardância de chama atende aos requisitos de nível B1 do GB/T 19666-2019, com uma classificação de densidade de fumaça (SDR) ≤15.

• Certificações Internacionais:

• Obteve a certificação UL 1581 com classificação de combustão VW-1, em conformidade com a norma IEC 60794-1-2003.

• Ecologicamente correto, passando pela certificação RoHS 2.0 com teor de substâncias nocivas como chumbo e mercúrio ≤0,1%.

6. Tendências de Desenvolvimento e Inovações Tecnológicas

1. Inovação de materiais:

• Usando fibra de basalto para substituir parte do FRP, elevando o limite de resistência à temperatura do cabo para +120°C, adequado para cenários industriais de alta temperatura.

• Desenvolvendo materiais de revestimento nanocompósitos com uma taxa de absorção ultravioleta aumentada para 98%, estendendo a vida útil antienvelhecimento para 50 anos.

2. Inovação Estrutural:

• Integração de sensores de fibra óptica ao monitoramento distribuído de temperatura (DTS) com precisão de medição de temperatura de ±1°C e precisão de posicionamento de ±1 m.

• Adotando um design de microtubo solto (diâmetro interno de 2,5 mm), aumentando a densidade do núcleo para 288 núcleos/12 mm de diâmetro externo para atender aos requisitos do fronthaul 5G.

3. Inovação de Processos:

• Aplicação de tecnologia de soldagem a laser para aumentar a resistência de ligação entre o FRP e a bainha para 50 N/cm, reduzindo o risco de descascamento da interface.

• Introdução de um sistema de inspeção de visão de IA para melhorar a precisão do controle do excesso de comprimento da fibra para ±0,05%, com uma flutuação de atenuação de ≤0,02 dB/km.

7. Casos típicos de engenharia

1. Projeto de Interconexão de Subestações de 110 kV na Rede Elétrica Sul:

• 30 km de cabo óptico GYHTY-48B1 foram instalados utilizando um método híbrido de instalação de dutos e cabos aéreos. A taxa de erro de bits é ≤1×10⁻¹², atendendo aos requisitos de transmissão em tempo real dos sinais de proteção do relé.

2. Sistema de Comunicação da Ferrovia de Alta Velocidade Pequim-Xangai:

• 200 km de cabo óptico GYHTY-24B1 foram instalados ao longo da ferrovia, suportando transmissão de 10 Gbps em um ambiente de baixa temperatura de -40°C com jitter de ≤0,1 UI.

3. Projeto de demonstração de rede inteligente na nova área de Xiongan:

• Foi utilizado o cabo óptico GYHTY-96B6a, integrando a função DTS ao monitoramento de temperatura em tempo real das juntas do cabo com um tempo de resposta de alerta precoce de ≤5 segundos.

8. Operação e Manutenção e Tratamento de Falhas

1. Pontos de Manutenção Diária:

• Teste a resistência de aterramento do cabo (≤10 Ω) e a resistência de isolamento (≥10⁴ MΩ·km) trimestralmente.

• Realize testes de OTDR anualmente com um limite de mudança de atenuação de 0,1 dB/km e uma precisão de posicionamento de ±5 m.

2. Tratamento de falhas comuns:

• Quebra de fibra: Reparo usando um emendador de fusão (perda de fusão ≤0,05 dB) em conjunto com luvas termoencolhíveis, levando ≤30 minutos por ponto.

• Danos na bainha: Reparo utilizando remendos especiais de reparo (resistência à tração ≥20 MPa), restaurando a resistência à pressão para 90% da capa original.

9. Recomendações de seleção e configuração

1. Seleção de Números Principais:

• Rede de acesso: 2 a 12 núcleos para atender aos requisitos de conexão dos terminais FTTH.

• Rede Backbone: 48-288 núcleos para suportar expansão do sistema DWDM.

2. Adaptação Ambiental:

• Áreas com alta eletricidade: Priorize GYHTY reforçado com aramida com teor de componentes metálicos ≤0,1%.

• Áreas úmidas: Adote uma estrutura totalmente bloqueadora de água com capacidade de absorção de água do fio bloqueador de água ≥20 vezes seu próprio peso.

3. Análise Econômica:

• Projetos de curto prazo: Selecione GYHTY econômico (preço unitário de aproximadamente 8 yuans/metro) para atender às necessidades básicas de comunicação.

• Projetos de longo prazo: use GYHTY de alta confiabilidade (preço unitário de aproximadamente 12 yuans/metro) para reduzir os custos de manutenção.

10. Perspectivas futuras

1. Direção da Evolução Tecnológica:

• Desenvolver a tecnologia de Multiplexação por Divisão Espacial (SDM) para atingir a capacidade de cabo único de 1 Pb/s, suportando transmissão de ultra-alta velocidade em redes 6G.

• Integrar módulos de comunicação terahertz à transmissão de fusão sem fio-cabo óptico 实现 com um raio de cobertura de ≤100 m.

2. Áreas de expansão de aplicação:

• Comunicação em alto mar: por meio da otimização da blindagem (fita dupla de aço inoxidável), suporta pressão em profundidade de 3.000 metros, auxiliando na construção de redes de observação submarinas.

• Comunicação Espacial: Use bainhas resistentes a altas temperaturas (resistência à temperatura +200°C) para atender aos requisitos de interconexão de estações terrestres de satélites em órbita próxima à Terra.

Observação:

a. O sufixo Xn no modelo indica o tipo de fibra selecionado. Consulte a Explicação do Modelo de Fibra de Yangtze para obter detalhes.

b. O arranjo de cores do tubo solto e das fibras pode ser encontrado no cromatograma.

c.A espessura mínima da bainha de polietileno é de 1,5 mm.

d.O cabo não deve ser armazenado em ambientes abertos por mais de 6 meses, caso contrário o carretel pode

   ser danificado.

e. Este documento serve apenas como referência e não pode ser usado como anexo ao contrato. Para informações detalhadas sobre o produto,

   Para mais informações, entre em contato com nossa equipe de vendas.