Caixa de junção de fibra óptica externa com fechamento de emenda selado para conexão de cabo óptico
Como um dispositivo essencial para garantir a segurança das conexões de cabos ópticos em redes de comunicação de fibra óptica, as caixas de junção de fibra óptica desempenham um papel insubstituível como "guardiãs" na cadeia de transmissão do sinal óptico. Elas não apenas precisam garantir a segurança física das junções de fibra óptica, mas também a transmissão estável de sinais ópticos em ambientes complexos. Suas características de parâmetros abrangem múltiplas dimensões, desde a capacidade básica até a adaptabilidade a ambientes complexos, com cada parâmetro afetando diretamente os cenários aplicáveis e o desempenho operacional do dispositivo. A seguir, apresentamos uma análise abrangente e aprofundada de suas características de parâmetros sob diversas perspectivas importantes.
Especificações de capacidade: atendendo a diversas necessidades de conexão de rede
A especificação de capacidade é um dos parâmetros mais fundamentais e importantes das caixas de junção de fibra óptica, definida diretamente pelo número de núcleos de fibra que o dispositivo pode acomodar, servindo como indicador central para medir a capacidade de transporte do dispositivo. Diante do rápido desenvolvimento das redes de fibra óptica atuais, diferentes escalas de redes de comunicação apresentam requisitos de capacidade significativamente variáveis para caixas de junção de fibra óptica, formando assim um sistema rico e diversificado de especificações de capacidade no mercado.
As especificações básicas de capacidade comuns incluem 12, 24, 48 e 96 núcleos, amplamente utilizadas em cenários de redes de pequeno e médio porte, como redes de acesso urbano, redes de campus e intranets corporativas. Por exemplo, em projetos de fibra óptica até a residência em comunidades residenciais, caixas de junção de 24 e 48 núcleos são comumente utilizadas para atender às necessidades de conexão de fibra de várias residências. Para grandes redes de backbone, interconexões de data centers e outros cenários, caixas de junção com capacidades maiores são necessárias, levando ao surgimento de produtos com 144, 288 núcleos e até mesmo com capacidades maiores. A caixa de junção para cabos ópticos GPJ09-5602, lançada pela Changfei Optical Fiber, pode acomodar até 144 núcleos para fibras trançadas e impressionantes 432 núcleos para fibras de fita, atendendo plenamente às necessidades de conexão de alta densidade de redes de grande porte.
O projeto das especificações de capacidade não é um simples acúmulo de números, mas está intimamente relacionado ao tipo de fibra óptica. Existem diferenças óbvias nos métodos de cálculo e layout de capacidade entre fibras trançadas e fibras de fita. As fibras trançadas usam uma única fibra óptica como unidade básica, com cada fibra fixada individualmente e protegida por uma bandeja de fusão de fibras dentro da caixa de junção; enquanto as fibras de fita integram múltiplas fibras em uma única unidade de fita, com especificações comuns, como 12 núcleos/fita e 24 núcleos/fita. Portanto, o cálculo da capacidade das caixas de junção de fibras de fita geralmente é determinado multiplicando-se o número de fitas pelo número de núcleos por fita. Por exemplo, uma caixa de junção de fibras de fita com 288 núcleos pode acomodar 24 fitas de fibras de fita com 12 núcleos ou 12 fitas de fibras de fita com 24 núcleos. Esse projeto de capacidade diferenciado permite que as caixas de junção se adaptem com flexibilidade às necessidades de conexão de diferentes tipos de cabos ópticos, aumentando a versatilidade e a praticidade do dispositivo.
Com a expansão contínua das redes de fibra óptica, o design de capacidade modular tornou-se uma importante tendência de desenvolvimento nas caixas de junção de fibra óptica modernas. Muitos fabricantes lançaram produtos de caixa de junção que suportam o aumento de capacidade adicionando bandejas de fusão de fibra ou módulos de expansão. Por exemplo, a caixa de junção expansível da Zhongtian Technology tem uma configuração básica de 48 núcleos e pode ser facilmente atualizada para 96 núcleos ou até 144 núcleos com a adição de módulos de expansão, reduzindo significativamente o custo de substituição de equipamentos durante a expansão da rede e prolongando a vida útil do dispositivo.
Especificações de tamanho: Adaptação a diversos ambientes de instalação
As especificações de tamanho das caixas de junção de fibra óptica estão intimamente relacionadas ao local de instalação, capacidade e tipo estrutural, mostrando uma rica diversidade para garantir que o dispositivo possa obter instalação estável e operação eficiente em vários espaços físicos complexos.
Caixas de junção montadas em rack são usadas principalmente em locais que exigem gerenciamento centralizado, como salas de equipamentos e data centers, com seus tamanhos seguindo rigorosamente projetos padronizados. A caixa de junção montada em rack de 19 polegadas é um produto comum no mercado, com uma largura fixa de 19 polegadas (aproximadamente 482,6 mm). Este tamanho é compatível com os padrões globais de rack de equipamentos de comunicação, permitindo a instalação ao lado de servidores, switches, roteadores e outros dispositivos em racks padrão, realizando gerenciamento centralizado e cabeamento unificado de equipamentos. Sua altura varia de acordo com a capacidade, incluindo 1U (44,45 mm), 2U, 3U, etc. Por exemplo, caixas de junção montadas em rack de 24 núcleos geralmente adotam um projeto de altura de 1U, ocupando pouco espaço e adequado para instalação de alta densidade; enquanto caixas de junção montadas em rack de 96 núcleos e 144 núcleos requerem alturas de 2U ou 3U para acomodar mais componentes de fusão de fibra e estruturas de gerenciamento de fibra. Para melhorar a utilização do espaço, alguns fabricantes lançaram caixas de junção montadas em rack de 23 polegadas de largura, com largura aumentada para 23 polegadas (aproximadamente 584,2 mm), capazes de acomodar mais núcleos de fibra na mesma altura, atendendo às necessidades de conexão de alta densidade de grandes data centers.
Caixas de junção montadas em parede são adequadas para instalação em superfícies verticais, como paredes e colunas, com seu design de tamanho focado mais na adaptabilidade do espaço. Essas caixas de junção geralmente são rotuladas com valores específicos de comprimento, largura e altura. Por exemplo, a caixa de junção montada em parede TD-BG-48 da Tongding Interconnection tem dimensões de 520 × 320 × 150 mm e seu design compacto permite fácil instalação em espaços estreitos, como paredes e laterais de edifícios. As caixas de junção montadas em parede podem ser divididas em tipos horizontais e verticais. As caixas horizontais têm uma relação comprimento-diâmetro maior, como a caixa de junção horizontal para cabos ópticos SPFC-PH-24M-4/4E da Hong'an Communication, com dimensões de 470 × 240 × 120 mm, adequada para instalação horizontal em parede; as caixas verticais têm dimensões maiores na direção da altura, como a caixa vertical montada em parede de 300 × 200 × 400 mm, adequada para instalação vertical em coluna, adaptando-se melhor a diferentes layouts espaciais.
Caixas de junção enterradas subterrâneas são usadas principalmente em cenários de tubulação subterrânea ou enterramento direto, com seu projeto de tamanho que precisa equilibrar o desempenho de proteção e a adaptabilidade do espaço subterrâneo. Tais produtos adotam principalmente estruturas cilíndricas ou quadradas. Caixas de junção cilíndricas geralmente têm um diâmetro que varia de 150 mm a 300 mm e uma altura (comprimento) que varia de 300 mm a 600 mm. Por exemplo, a caixa de junção enterrada tipo tampa GJS-7001 da Changfei Optical Fiber tem dimensões de 435 × 190 mm (altura × largura), que podem corresponder ao diâmetro interno de tubulações subterrâneas para fácil instalação e assentamento. Caixas enterradas quadradas focam mais na resistência à pressão, com tamanhos principalmente de 350 × 350 × 200 mm, 500 × 400 × 250 mm, etc. Seu design plano pode reduzir a profundidade de enterramento, diminuir a dificuldade de construção e aumentar a resistência à pressão do dispositivo.
Os tamanhos das caixas de junção para ambientes especiais são projetados sob medida, de acordo com os requisitos específicos de cada cenário. Por exemplo, as caixas de junção utilizadas para cabos ópticos submarinos possuem tamanhos de revestimento maiores e espessura de parede significativamente maior para suportar a enorme pressão do mar profundo, com diâmetros de até 500 mm e comprimentos superiores a 1000 mm; enquanto as caixas de junção utilizadas em espaços estreitos, como minas e túneis, adotam designs miniaturizados, com alguns produtos tendo tamanhos controlados na faixa de 200 × 150 × 100 mm para se adaptar à instalação em espaços confinados.
Tipos Estruturais: Equilibrando Proteção e Conveniência Operacional
O tipo estrutural das caixas de junção de fibra óptica afeta diretamente seu desempenho de proteção, facilidade de manutenção e cenários aplicáveis. Atualmente, existem três tipos principais no mercado: estruturas fechadas, abertas e híbridas, cada uma com características de design e vantagens de aplicação exclusivas.
A estrutura fechada é a primeira escolha para ambientes externos adversos, com seu conceito de design central de bloquear a intrusão de fatores ambientais externos através de uma estrutura. Caixas de junção fechadas geralmente adotam um projeto de vedação integral, com invólucros feitos de materiais de alta resistência, combinados com anéis de vedação de borracha, selantes e outros materiais de vedação para formar múltiplas proteções de vedação. Essa estrutura pode bloquear efetivamente a intrusão de poeira, umidade, gases corrosivos e outros fatores externos, protegendo os componentes internos da conexão de fibra contra danos e garantindo a transmissão estável dos sinais ópticos. Por exemplo, a caixa de junção fechada para cabos ópticos da Changfei Optical Fiber adota tecnologia avançada de vedação mecânica, com um nível de proteção IP68, capaz de ser imersa em água a uma profundidade de 2 metros por um longo período sem entrada de água, adequada para vários ambientes adversos, como ambientes externos, subterrâneos e subaquáticos. A desvantagem da estrutura fechada é que as operações de manutenção são relativamente complexas, exigindo ferramentas especiais para abrir o invólucro, sendo, portanto, mais adequada para cenários com altos requisitos de proteção e baixa frequência de manutenção.
A estrutura aberta foca mais na conveniência operacional, facilitando a equipe de construção a realizar a fusão de fibras, a aplicação de patches, os testes e outras operações nas fibras internas. As caixas de junção abertas geralmente adotam um design de tampa reversível ou destacável, permitindo que o dispositivo seja aberto sem ferramentas especiais. A equipe de construção pode visualizar intuitivamente o layout e o status da conexão das fibras internas, melhorando significativamente a eficiência da construção e da manutenção. Essa estrutura geralmente é adequada para ambientes internos relativamente estáveis, como salas de equipamentos, data centers e salas, onde há pouca poeira, baixa umidade, pequenas variações de temperatura e requisitos relativamente baixos para desempenho de vedação. Por exemplo, a caixa de junção de fibra óptica aberta lançada pela Huawei adota um design modular, com bandejas internas de fusão de fibras que podem ser puxadas para fora com flexibilidade, facilitando a fusão e o gerenciamento das fibras, e é preferida pela equipe de manutenção da sala de equipamentos. A desvantagem da estrutura aberta é que seu desempenho de proteção é relativamente fraco, incapaz de bloquear efetivamente a intrusão de poeira e umidade externas, portanto, não é adequada para ambientes externos ou hostis.
A estrutura híbrida é um novo projeto estrutural que surgiu nos últimos anos, integrando as vantagens de estruturas fechadas e abertas, melhorando a conveniência operacional e garantindo um desempenho de proteção adequado. As caixas de junção híbridas geralmente adotam uma estrutura de camada dupla, com uma capa protetora externa fechada, que fornece proteção básica contra poeira e água; e uma cavidade interna aberta para facilitar a fusão e o gerenciamento das fibras. Quando são necessárias operações de manutenção, apenas a capa protetora externa precisa ser aberta para operar nas fibras internas, sem a necessidade de desmontar todo o dispositivo. Essa estrutura é adequada para cenários com certos requisitos de proteção, mas com necessidade frequente de manutenção, como gabinetes de conexão cruzada óptica ao longo de vias urbanas e caixas de distribuição óptica comunitárias.
Métodos de instalação: adaptação a diferentes requisitos de cenário
Existem diversos métodos de instalação para caixas de junção de fibra óptica, cada um adequado a diferentes cenários. O projeto deve considerar integralmente as características e os requisitos do ambiente de instalação para garantir a operação estável e a facilidade de manutenção do dispositivo.
A instalação na parede é um método comum, adequado para instalação em superfícies verticais, como paredes e colunas. As caixas de junção montadas na parede geralmente são projetadas com furos ou suportes de montagem na parte traseira, fixados em paredes ou colunas com parafusos de expansão, porcas e outros fixadores. Este método de instalação tem as vantagens de economia de espaço, local de instalação flexível e manutenção conveniente, sendo frequentemente usado em cenários como salas internas de edifícios, paredes de corredores e laterais de postes externos. Por exemplo, em projetos de fibra óptica para residências em comunidades residenciais, as caixas de junção montadas na parede geralmente são instaladas nas paredes dos corredores para facilitar a distribuição e a conexão da fibra. Para melhorar a estabilidade da instalação, os suportes de montagem das caixas de junção montadas na parede geralmente são feitos de aço de alta resistência, capaz de suportar o peso do dispositivo e a tensão dos cabos ópticos, evitando que o dispositivo se solte ou caia.
A instalação em rack é aplicável principalmente a racks padrão de 19 ou 23 polegadas e é o método de instalação mais comumente usado em salas de equipamentos e data centers. As caixas de junção montadas em rack são projetadas com orelhas de montagem em rack padrão em ambos os lados, que podem corresponder precisamente aos trilhos-guia no rack e ser fixadas ao rack com parafusos. Este método de instalação facilita o gerenciamento centralizado e o cabeamento unificado dos equipamentos, permitindo que eles formem um todo orgânico com outros equipamentos de comunicação, melhorando a taxa de utilização e a eficiência do gerenciamento do espaço da sala de equipamentos. Durante a instalação, é necessário planejar razoavelmente o espaço do rack de acordo com a altura (número U) do dispositivo para garantir lacunas de dissipação de calor suficientes entre os dispositivos, evitando impacto no desempenho devido à baixa dissipação de calor. As caixas de junção montadas em rack geralmente são projetadas com portas ou tampas frontais e traseiras, facilitando a operação e a manutenção, além de fornecer proteção contra poeira.
A instalação subterrânea enterrada é adequada para cenários de tubulação subterrânea ou enterramento direto, o que impõe requisitos extremamente elevados ao desempenho de proteção das caixas de junção. As caixas de junção subterrâneas enterradas precisam ter boas propriedades de impermeabilização, umidade, resistência à pressão e corrosão para suportar a pressão subterrânea, a umidade e as substâncias corrosivas do solo. Durante a instalação, geralmente é necessário primeiro escavar um poço de fundação ou instalar tubulações subterrâneas, em seguida, colocar a caixa de junção nele e preencher a área ao redor com areia, cascalho ou concreto para fixação e proteção. Algumas caixas de junção subterrâneas enterradas também são projetadas com funções antirroubo, usando travas ou métodos de fixação especiais para evitar o roubo de dispositivos. Por exemplo, a caixa de junção para cabos ópticos subterrâneos enterrados da Changfei Optical Fiber é feita de plásticos de engenharia de alta resistência, com uma espessura de revestimento de mais de 10 mm, capaz de suportar uma pressão de mais de 2000 N, adequada para redes de tubos de comunicação subterrâneas urbanas, cabos ópticos subterrâneos de rodovias e outros cenários.
A instalação aérea é adequada para conectar cabos ópticos aéreos externos, geralmente fixando a caixa de junção em locais altos, como postes telefônicos e torres de ferro, por meio de arcos, suportes e outros dispositivos. As caixas de junção aéreas precisam ter boa resistência ao vento, resistência a terremotos e resistência ultravioleta para suportar o impacto de fatores naturais como vento, luz solar, chuva e mudanças de temperatura em ambientes externos. Durante a instalação, é necessário considerar a tensão e a curvatura do cabo óptico para garantir uma conexão firme e confiável entre a caixa de junção e o cabo óptico, evitando impacto no desempenho da conexão devido à oscilação do cabo causada pela força do vento. A altura de instalação das caixas de junção aéreas é geralmente superior a 3 metros, facilitando a instalação dos cabos e evitando danos causados pelo homem. Por exemplo, a caixa de junção aérea para cabos ópticos da Fiberhome Communication é feita de materiais resistentes às intempéries, capaz de operar normalmente em uma faixa de temperatura de -40 ℃ a +60 ℃, adequada para vários cenários aéreos externos, como áreas montanhosas, planícies e áreas costeiras.
Adaptabilidade Ambiental: Garantindo Operação Estável em Ambientes Complexos
A adaptabilidade ambiental das caixas de junção de fibra óptica é um indicador essencial para medir sua capacidade de operar de forma estável em vários ambientes adversos, incluindo principalmente parâmetros como faixa de temperatura operacional, faixa de temperatura de armazenamento, nível de proteção e faixa de adaptação à pressão atmosférica.
A faixa de temperatura operacional determina diretamente a aplicabilidade da caixa de junção em diferentes regiões climáticas. As fibras ópticas, componentes de fusão, materiais de vedação, etc., dentro da caixa de junção de fibra óptica são sensíveis a mudanças de temperatura, e temperaturas excessivamente altas ou baixas afetarão o desempenho e a vida útil do dispositivo. Atualmente, a faixa de temperatura operacional das caixas de junção de fibra óptica convencionais no mercado é geralmente de -40 ℃ a +60 ℃, o que pode se adaptar às baixas temperaturas do inverno nas regiões frias do norte e às altas temperaturas do verão nas regiões quentes do sul da China. A faixa de temperatura operacional das caixas de junção para alguns ambientes especiais é mais ampla, como aquelas usadas em regiões polares ou desérticas, que podem trabalhar em temperaturas tão baixas quanto -55 ℃ ou tão altas quanto +85 ℃. Isso se beneficia do uso de materiais resistentes a altas e baixas temperaturas, como plásticos de engenharia especiais e borracha resistente a altas temperaturas, bem como do design estrutural razoável, reduzindo o impacto das mudanças de temperatura nos componentes internos.
A faixa de temperatura de armazenamento está relacionada à estabilidade do desempenho do dispositivo durante o transporte e o armazenamento. A faixa de temperatura de armazenamento das caixas de junção de fibra óptica é geralmente mais ampla do que a faixa de temperatura operacional, geralmente de -40°C a +70°C. Dentro dessa faixa de temperatura, mesmo que o dispositivo não seja utilizado por um longo período, seus materiais internos não sofrerão envelhecimento evidente ou degradação de desempenho, garantindo que o dispositivo possa funcionar normalmente quando em uso. Isso é particularmente importante para o transporte de longa distância e o armazenamento de longo prazo do dispositivo, especialmente durante o transporte em regiões frias ou quentes, o que pode evitar danos ao dispositivo causados por mudanças extremas de temperatura.
O nível de proteção é um indicador importante para medir a resistência à poeira e à água da caixa de junção, geralmente expressa pela classificação IP (Ingress Protection). A classificação IP consiste em dois números, com o primeiro número representando o nível de proteção contra poeira e o segundo número representando o nível de resistência à água. Os níveis de proteção comuns para caixas de junção de fibra óptica são IP65, IP67 e IP68. IP65 significa proteção completa contra a intrusão de objetos estranhos e resistência à pulverização de água de baixa pressão; IP67 significa proteção completa contra a intrusão de objetos estranhos e ser imerso em água a uma profundidade de 1 metro por 30 minutos sem entrada de água; IP68 significa proteção completa contra a intrusão de objetos estranhos e ser imerso em água a uma determinada profundidade por um longo período sem entrada de água. Por exemplo, algumas caixas de junção de cabos ópticos da Changfei Optical Fiber têm um nível de proteção IP68, capazes de serem usadas por um longo período a uma profundidade de 2 metros, adequadas para áreas com altos níveis de água subterrânea ou cenários de conexão de cabos ópticos subaquáticos. A obtenção de altos níveis de proteção se beneficia de tecnologias avançadas de vedação, como anéis de vedação de borracha multicamadas, estruturas de vedação mecânica e luvas de vedação termoencolhíveis, que podem bloquear efetivamente a intrusão de umidade e poeira.
A faixa de adaptação à pressão atmosférica garante a operação normal das caixas de junção de fibra óptica em ambientes com diferentes altitudes. A pressão atmosférica diminui com o aumento da altitude, o que pode causar uma diferença de pressão entre o interior e o exterior da caixa de junção, afetando o desempenho da vedação. As caixas de junção de fibra óptica convencionais geralmente podem se adaptar a uma faixa de pressão atmosférica de 70 kPa a 106 kPa, cobrindo áreas do nível do mar a uma altitude de cerca de 3.000 metros, atendendo às necessidades da maioria das regiões da China. Para áreas de alta altitude (como o Planalto Qinghai-Tibet, acima de 3.000 metros acima do nível do mar), são necessárias caixas de junção de alta altitude especialmente projetadas. Esses produtos podem equilibrar a diferença de pressão entre o interior e o exterior por meio de projetos estruturais especiais, como válvulas de equilíbrio de pressão, garantindo o desempenho da vedação e a estabilidade operacional em ambientes de baixa pressão.
Materiais e Processos: Determinando o Desempenho e a Vida Útil do Dispositivo
Os materiais e processos das caixas de junção de fibra óptica afetam diretamente suas propriedades mecânicas, desempenho de proteção e vida útil, servindo como a principal garantia da qualidade do dispositivo.
A seleção dos materiais do invólucro precisa considerar de forma abrangente a resistência mecânica, a resistência à corrosão, a resistência às intempéries e o custo. Atualmente, os materiais comuns do invólucro no mercado incluem principalmente plásticos reforçados e metais. Plásticos reforçados, como plásticos de engenharia ABS, policarbonato (PC) e polipropileno reforçado com fibra de vidro, apresentam as vantagens de leveza, resistência à corrosão, bom desempenho de isolamento e custo relativamente baixo, sendo amplamente utilizados em caixas de junção de fibra óptica em ambientes gerais. Por exemplo, muitos produtos de caixa de junção da Hong'an Communication são feitos de plásticos de engenharia ABS, com resistência ao impacto superior a 20 kJ/m² após serem reforçados com fibras de vidro, atendendo às necessidades de instalação e uso convencionais. Materiais metálicos, como ligas de alumínio e aços inoxidáveis, apresentam maior resistência mecânica e resistência ao impacto, além de excelente desempenho anti-interferência eletromagnética, sendo frequentemente utilizados em cenários com altos requisitos de proteção, como ambientes selvagens, montanhosos e costeiros hostis. Materiais de liga de alumínio podem efetivamente melhorar sua resistência à corrosão por meio de tratamento de anodização de superfície; Os materiais de aço inoxidável possuem resistência natural à corrosão, sendo adequados para ambientes com altas concentrações de névoa salina, como áreas litorâneas. Por exemplo, algumas caixas de junção de metal da Changfei Optical Fiber são feitas de aço inoxidável 304, com resistência à névoa salina que chega a mais de 5.000 horas, permitindo uso estável a longo prazo em áreas costeiras.
A tecnologia de vedação é um processo fundamental para garantir o desempenho de proteção das caixas de junção de fibra óptica, incluindo atualmente principalmente métodos de vedação de borracha, vedação termoencolhível e vedação mecânica. A vedação de borracha é o método de vedação mais comumente utilizado, obtendo a vedação por meio da disposição de anéis de vedação de borracha nas juntas da carcaça e usando a pressão de parafusos ou fivelas para deformar elasticamente os anéis de vedação. Os anéis de vedação de borracha são geralmente feitos de monômero de etileno-propileno-dieno (EPDM) ou borracha de silicone, com boa resistência a altas e baixas temperaturas, resistência ao envelhecimento e elasticidade. A vedação termoencolhível forma uma vedação aquecendo a luva termoencolhível para fazê-la encolher e envolver firmemente a conexão entre o cabo óptico e a caixa de junção. A vedação termoencolhível tem as vantagens de bom desempenho de vedação e operação simples, adequada para selar vários tipos de cabos ópticos. A vedação mecânica é um método avançado de vedação que obtém a vedação por meio da pressão gerada por estruturas mecânicas. Algumas caixas de junção adotam estruturas de vedação mecânica reabertas, facilitando a manutenção e a reutilização, reduzindo efetivamente os custos de manutenção. Por exemplo, a caixa de junção para cabos ópticos da Fiberhome Communication adota tecnologia patenteada de vedação mecânica, que pode ser reaberta mais de 50 vezes, e o desempenho de vedação ainda mantém o nível IP68.
Os processos estruturais internos também são cruciais para o desempenho do dispositivo. As caixas de junção de fibra óptica geralmente contêm componentes como bandejas de fusão de fibra, pinos de enrolamento e placas de montagem do adaptador, e a tecnologia de processamento e a precisão da montagem desses componentes afetam diretamente o gerenciamento e o efeito de proteção das fibras ópticas. A bandeja de fusão de fibra é um componente essencial para armazenar pontos de fusão de fibra, e sua superfície é geralmente fabricada usando tecnologia de moldagem por injeção de precisão para garantir que o raio de curvatura da fibra óptica atenda ao padrão (geralmente não inferior a 30 mm), evitando perda de sinal causada por curvatura excessiva. O design dos pinos de enrolamento precisa ser liso e arredondado para evitar que as fibras ópticas sejam arranhadas durante o enrolamento. A placa de montagem do adaptador precisa garantir a precisão da instalação dos adaptadores, garantindo o encaixe preciso dos conectores de fibra óptica e reduzindo a perda de inserção. Muitos fabricantes adotam processos de montagem modular, pré-montando componentes internos em módulos, melhorando a eficiência da produção e a precisão da montagem, e facilitando a manutenção e atualização posteriores.
Os processos de tratamento de superfície podem melhorar a resistência às intempéries e a estética das caixas de junção de fibra óptica. Para invólucros de plástico, os processos de pulverização de superfície ou galvanoplastia são geralmente utilizados para melhorar sua resistência à radiação ultravioleta e o desempenho antienvelhecimento; para invólucros de metal, anodização, galvanoplastia, pintura e outros processos são utilizados para melhorar sua resistência à corrosão e decoração. Por exemplo, após o tratamento de anodização, a superfície da caixa de junção de liga de alumínio forma uma densa película de óxido, que não só melhora a resistência à corrosão, mas também apresenta um bom desempenho de isolamento.
Propriedades Mecânicas: Resistência a Impactos Físicos Externos
As caixas de junção de fibra óptica estão sujeitas a diversas forças externas durante a instalação, o transporte e o uso, por isso devem ter boas propriedades mecânicas para proteger as fibras ópticas internas contra danos e garantir a estabilidade da conexão.
A resistência ao esmagamento é um indicador importante para medir a capacidade da caixa de junção de resistir à extrusão externa. Durante a instalação e o uso, as caixas de junção podem estar sujeitas a forças externas de extrusão, como pressão do solo, rolamento de veículos e empilhamento de objetos pesados. Se a resistência ao esmagamento for baixa, pode causar a quebra da fibra interna ou aumento da perda de sinal. As caixas de junção de fibra óptica convencionais podem suportar pressões acima de 2000N/100mm, e algumas caixas de junção subterrâneas apresentam resistência ao esmagamento ainda maior, chegando a mais de 3000N/100mm. Por exemplo, durante o teste de esmagamento da caixa de junção de cabo óptico da Changfei Optical Fiber, ela pode suportar uma pressão de 2000N por 1 minuto, com a perda adicional das fibras internas não excedendo 0,1dB, garantindo uma transmissão de sinal estável sob pressão. Isso se beneficia de seu design robusto e estrutura de reforço interno, com o casco feito de materiais de alta resistência e nervuras de reforço internas ou estruturas de suporte dispostas para dispersar efetivamente as forças externas e proteger as fibras internas.
O desempenho de tração do cabo óptico é um indicador essencial para garantir a firmeza da conexão entre a caixa de junção e o cabo óptico. Durante a instalação e o uso do cabo, a caixa de junção pode estar sujeita a tensão axial. Se o desempenho de tração for ruim, a conexão entre a caixa de junção e o cabo pode se soltar ou até mesmo as fibras internas podem se romper. As caixas de junção de fibra óptica geralmente podem suportar uma tensão axial não inferior a 800N, e algumas caixas de junção de alta resistência têm desempenho de tração superior a 1500N. Isso é obtido pela disposição de dispositivos de fixação do cabo dentro da caixa de junção, como assentos de fixação do elemento de reforço do cabo e dispositivos de fixação do cabo, que podem distribuir uniformemente a tensão do cabo para a carcaça da caixa de junção, evitando a transmissão de tensão para as fibras internas. Por exemplo, a caixa de junção de cabo óptico da Zhongtian Technology utiliza um dispositivo de fixação de parafuso duplo para fixar o cabo, que pode suportar efetivamente uma tensão axial de 1000N, garantindo a firmeza da conexão.
O desempenho de flexão do cabo óptico mede a capacidade da caixa de junção de se adaptar às mudanças na flexão do cabo. Durante a instalação e o uso do cabo, os cabos em ambas as extremidades da caixa de junção podem dobrar. Se o desempenho de flexão for ruim, pode causar flexão excessiva da fibra e perda de sinal. As caixas de junção de fibra óptica geralmente podem suportar um teste de flexão de 10 ciclos com uma tensão de flexão de 150N e um ângulo de flexão de ±45°, com a perda adicional de fibras internas não excedendo 0,1dB após o teste. Isso se beneficia do projeto razoável de roteamento interno da fibra e da estrutura de introdução do cabo da caixa de junção. A parte de introdução do cabo geralmente adota um projeto de transição de arco para evitar a concentração de tensões quando o cabo é dobrado. Ao mesmo tempo, o gerenciamento da folga interna da fibra também é importante, e uma folga adequada pode amortecer a tensão gerada quando o cabo é dobrado, protegendo a fibra de danos.
A resistência ao impacto mede a capacidade da caixa de junção de resistir a impactos externos. Durante o transporte, a instalação e o uso, a caixa de junção pode estar sujeita a impactos, como colisões e quedas. A baixa resistência ao impacto pode causar danos à carcaça e aos componentes internos. As caixas de junção de fibra óptica geralmente podem suportar um teste de impacto com uma energia de 10 J, sem a carcaça e com a conexão interna normal da fibra após o teste. Isso se beneficia do uso de materiais de alta resistência e de um projeto estrutural razoável, com a carcaça geralmente projetada com nervuras e cantos de reforço adotando transições arredondadas para dispersar a energia do impacto e reduzir a concentração local de tensões.
Desempenho elétrico e vida útil: garantindo operação confiável a longo prazo
Embora as caixas de junção de fibra óptica sejam usadas principalmente para transmissão de sinal óptico, seu desempenho elétrico precisa ser considerado em alguns cenários, e a vida útil do dispositivo também é um indicador importante para medir sua economia e confiabilidade.
A resistência à tensão suportável é um importante desempenho elétrico das caixas de junção de fibra óptica, representando a capacidade do dispositivo de resistir a impactos de tensão. Em alguns cenários especiais, como linhas de fibra e energia compartilhando postes e estando próximas a subestações de alta tensão, a caixa de junção pode ser afetada por tensão induzida ou sobretensão causada por raios. Caixas de junção com determinado desempenho de tensão suportável podem evitar rupturas de alta tensão, protegendo as fibras internas e a segurança do equipamento. Algumas caixas de junção de fibra óptica têm uma resistência à tensão suportável de até 15 kV (CC) ou mais. Durante o teste de tensão suportável, uma tensão CC de 15 kV é aplicada por 1 minuto sem ruptura ou arco voltaico. Isso é obtido por meio da disposição de estruturas de isolamento e dispositivos de aterramento dentro da caixa de junção, com a seleção de materiais de isolamento e o projeto das distâncias de isolamento atendendo aos requisitos padrão relevantes.
A resistência de isolamento também é um importante indicador de desempenho elétrico, representando a capacidade de isolamento entre a carcaça da caixa de junção e os componentes metálicos internos. A resistência de isolamento das caixas de junção de fibra óptica geralmente não é inferior a 1000 MΩ (medida em 500 V CC). Um bom desempenho de isolamento pode evitar vazamentos e choques elétricos, garantindo a operação segura do dispositivo. Isso depende principalmente do desempenho de isolamento do material da carcaça e do projeto da estrutura de isolamento interno. As carcaças de plástico reforçado apresentam bom desempenho de isolamento, enquanto as carcaças de metal precisam obter isolamento por meio de juntas ou revestimentos isolantes internos.
A vida útil das caixas de junção de fibra óptica é determinada principalmente pela vida útil do material e pela vida estrutural, geralmente medida pela vida útil do material. Devido à dificuldade e ao alto custo de substituição das caixas de junção após a instalação, são impostos altos requisitos para sua vida útil. Atualmente, a vida útil das caixas de junção de fibra óptica convencionais no mercado é geralmente superior a 20 anos, e alguns produtos de alta qualidade têm uma vida útil de até 25 ou até 30 anos. Isso se beneficia do uso de materiais antienvelhecimento e processos de fabricação avançados, com materiais de revestimento geralmente adicionados com antioxidantes, absorvedores de ultravioleta e outros aditivos para retardar o envelhecimento do material; anéis de vedação de borracha internos, adesivos, etc., também utilizam produtos com bom desempenho antienvelhecimento. Por exemplo, a caixa de junção de cabo óptico da Changfei Optical Fiber passou por rigorosos testes de envelhecimento acelerado e, após 1000 horas de testes em um ambiente de alta temperatura de 70°C e umidade relativa de 95%, vários indicadores de desempenho ainda atendem aos requisitos, e sua vida útil real é estimada em mais de 25 anos. O design de longa vida útil reduz o custo e a carga de trabalho da substituição frequente de equipamentos, garante a operação confiável de longo prazo da rede de fibra óptica e fornece uma forte garantia para a estabilidade da rede de comunicação.
