Қала маңындағы байланыс желісі, құны төмен дизайндағы толық диэлектрлік өзін-өзі қамтамасыз ететін оптикалық кабель

ASU оптикалық кабелі күрделі сыртқы орталарға арналған толық диэлектрлік өздігінен жүретін кабельдің (ADSS) нұсқасы болып табылады. Оның өнімділік параметрлері әуе байланысында, смарт желілерде, теміржол транзитінде және басқа сценарийлерде кеңінен қолданылатын құрылымдық механика, материалтану және оптикалық тасымалдау технологиясы саласындағы озық жетістіктерді біріктіреді. Төменде оның негізгі параметр сипаттамаларын алты өлшемнен жүйелі түрде талдайды: құрылымдық параметрлер, оптикалық өнімділік, механикалық қасиеттер, қоршаған ортаға бейімделу, орнату үйлесімділігі және қолданбаға бейімделу.

I. Құрылымдық параметрлер: Модульдік дизайн және материалды синергияны оңтайландыру ASU оптикалық кабелі ddhhhорталық түтік + симметриялық беріктік мүшелеріd" модульдік құрылымын қабылдайды. Күш, салмақ және құн тəуелсіздігі арасындағы тепе-теңдікке жету үшін əр құрамдастың параметрлері қатаң сəйкестендіріледі.

Негізгі кабель құрылымы

Бос түтік: Қабырғасының қалыңдығы 0,3-0,5 мм полибутилентерефталаттан (ПБТ) жасалған. Ішкі диаметр талшық өзектерінің санына сәйкес жобаланған (2-12 өзек үшін 2,8 мм, 12-24 өзек үшін 3,5 мм). Ол -60℃-ден +120℃-қа дейінгі жұмыс температурасы диапазонына ие және қайталанатын термиялық кеңею мен қысқарудан туындаған деформацияға төтеп бере алады. Бос түтік тиксотропты су өткізбейтін гельмен толтырылған (тұтқырлығы ≥15000мПа·с), ол оптикалық талшықтарға механикалық кернеу болмайтынын қамтамасыз ету үшін -40℃ температурада да сұйық болып қалады.

Талшық сыйымдылығы: 2-24 ядролы бір режимді талшықтарды (G.652D/G.657A1) немесе мультимодалы талшықтарды (OM3/OM4) қолдайды. Өзек санының кеңеюі борпылдақ түтіктердің санын көбейту арқылы жүзеге асады (4 борпылдақ түтікке дейін, жалпы өзек саны 96). Құрылымдық симметрияны қамтамасыз ету үшін әрбір бос түтіктің орталық осьтен ауытқуы ≤0,1мм құрайды.

Арматура жүйесі

Берікті элементтер: екі қабатты FRP (талшықты арматураланған полимер) диаметрі 2,0-3,0 мм, бос түтіктің екі жағында симметриялы түрде таралған. Сыртқы қабат шыны талшықты/эпоксидті шайыр композициялық материалы (созылу беріктігі ≥1400МПа), ал ішкі қабаты базальт талшығы/винил эфирі шайыры (серпімділік модулі ≥70ГПа). Екі материал ұзақ мерзімді жүктеме кезінде ≤0,3% штамммен интерфейсті өңдеу арқылы кернеулік синергияға қол жеткізеді.

Беріктік элементтері арасындағы қашықтық: 8-12 мм (кабельдің сыртқы диаметріне қарай өзгереді), бір жақты сынуды болдырмау үшін иілу кезінде екі жағында теңгерімді кернеуді қамтамасыз етеді.

Қорғаныс қабатының құрылымы

Ылғалға төзімді қабат: бос түтік қалыңдығы 0,12 мм алюминий-пластикалық ламинатпен (APL) оралған. Бойлық илеу процесі қабылданған (тізе ені ≥6мм). Алюминий қабатының тазалығы 99,5%, ал пластикалық қабат ≤0,1 г/(м²·24 сағ) су буының өткізгіштігімен өзгертілген PP (балқу температурасы 165℃) болып табылады.

Қабық: сыртқы қабаты 2% көміртекті қара ультракүлгін сәулеге төзімді агенті бар қара жоғары тығыздықты полиэтилен (HDPE) (бөлшек өлшемі ≤20нм). Шор қаттылығы D65±3, ал үзілу кезіндегі ұзару ≥300%. 85 ℃ ыстық суға 168 сағат батырғаннан кейін созылу беріктігін сақтау жылдамдығы ≥90% құрайды.

Құрылымдық параметрлердің жиынтық кестесі

Индекс мәнінің диапазонын тексеру стандарты (IEC)

Кабельдің сыртқы диаметрі 6,8-11,5 мм (2-96 ядро) IEC 60794-1-20

Бірлік салмағы 95-210кг/км IEC 60794-1-10

Беріктік элементінің созылу күші ≥1400МПа IEC 61156-1

Қабық ультракүлгінге төзімділік деңгейі УКВ 313 нм астында 1000 сағат қартаюдан кейін жарықтар болмайды IEC 60068-2-5

II. Оптикалық өнімділік: төмен жоғалту және жоғары тұрақтылық

ASU оптикалық кабелінің оптикалық өнімділігі талшықты беру сипаттамалары мен құрылымдық тұрақтылықтың үйлесіміне бағытталған. Оның параметр дизайны ұзақ қашықтыққа және жоғары жиілікті сигнал беру қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін "low әлсіреуіне, төмен дисперсияға және жоғары кедергіге қарсы" бағытталған.

Атенуация сипаттамалары

Бір режимді талшық (G.652D): 1310нм толқын ұзындығында әлсіреу ≤0,36дБ/км, 1550нм толқын ұзындығында ≤0,22дБ/км және 1625нм кезінде ≤0,24дБ/км, барлығы жақсырақ (G.5 диапазоны G-6-дан жақсырақ) (1310нм ≤0,4дБ/км).

Көпмоделі талшық (OM4): IEEE 802.3ae стандартына сәйкес келетін 550 м дейінгі 10 Гбит/с сигнал беру қашықтығын қолдайтын 500 МГц·км өткізу жолағы ≥4700МГц·км, 850нм толқын ұзындығында ≤2,5дБ/км әлсіреу.

Температураның әлсіреуге әсері: -40℃ және +70℃ аралығында, 1550нм толқын ұзындығындағы әлсіреу ауытқуы ≤0,05дБ/км құрайды, бұл өнеркәсіптік орташа көрсеткіштен 0,1дБ/км әлдеқайда төмен, бұл бос түтік пен гельдің буферлік әсерінен пайда көреді.

Дисперсиялық бақылау

Нөлдік дисперсиялық толқын ұзындығы: 1300-1324нм (G.652D), нөлдік дисперсиялық еңісі ≤0,092ps/(nm²·km). 1550 нм терезедегі дисперсия мәні ≥80 км (дисперсиялық компенсация модульдері бар) үшін қайталағышсыз 100 Гбит/с сигнал беруді қолдайтын 17 ps/(nm·km).

Поляризация режимінің дисперсиясы (PMD): Кабельдік байланыстың PMD коэффициенті ≤0,1ps/√km, максималды мәні ≤0,5ps, ITU-T G.650.2 стандартының қалааралық байланыс үшін талаптарына жауап береді, жоғары жылдамдықтағы сигналдардың поляризация тұрақтылығын қамтамасыз етеді (400 Гбит/с және одан жоғары).

Кедергіге қарсы өнімділік

Толық диэлектрлік құрылым (металл құрамдас бөліктері жоқ): Электромагниттік кедергінің (EMI) әлсіреуі ≥80дБ (10кГц-1ГГц), радиожиілік кедергілерді (RFI) қорғау тиімділігі ≥60дБ, қосымша экрандаушы қабаттарсыз жоғары вольтты электр желілерінің (110кВ-500кВ) жанында төсеуге жарамды.

Талшықты жабын: 1,5-3,5Н аршу күші бар екі қабатты акрилат (жұмсақ ішкі қабат, қатты сыртқы қабат). Сутегімен индукцияланған жоғалтуға төзімділік: 168 сағат бойы 1атм сутегі ортасына қойылғаннан кейін 1550нм кезінде әлсіреу өсімі ≤0,05дБ/км құрайды.

III. Механикалық қасиеттері: төтенше кернеуге төзімділік және динамикалық тұрақтылық (шамамен 600 сөз)

ASU оптикалық кабелінің механикалық қасиеттері оның өзін-өзі қолдайтын кабель ретіндегі негізгі бәсекеге қабілеттілігі болып табылады. Параметр дизайны күрделі орталарда құрылымның тұтастығын қамтамасыз ету үшін статикалық жүктемені, динамикалық деформацияны, сыртқы әсерді және басқа сценарийлерді қамтиды.

Созылу өнімділігі

Қысқа мерзімді шиеленіс (орнату кезінде): Максималды рұқсат етілген кернеу 1500-6000N (ядро санына/үлгіге байланысты өзгереді). Бұл кернеу кезінде талшықтың деформациясы ≤0,2%, ал әлсіреу вариациясы ≤0,1дБ (1550нм) құрайды. Сынақ әдісі IEC 60794-1-21 стандартына сәйкес келеді (сынғанға дейін біркелкі кернеу, талшық үзілген кезде кабельдің керілуін жазу).

Ұзақ мерзімді кернеу (жұмыс кезінде): Номиналды ұзақ мерзімді кернеу қысқа мерзімді кернеудің 50% құрайды (мысалы, 24 ядролы ASU үшін 3000Н). Бұл кернеуде 1000 сағат бойы кабельде тұрақты деформация болмайды, ал талшықтың әлсіреуі 100-150 м үстіңгі аралықтар үшін жүк көтеру талаптарын қанағаттандыра отырып, өзгеріссіз қалады (катенарлы теңдеу бойынша есептелген, аралық аралық шөгу аралықтың ≤5% құрайды).

Иілу өнімділігі

Статикалық иілу: Орнату кезінде ең аз иілу радиусы кабельдің сыртқы диаметрінен 20 есе (мысалы, сыртқы диаметрі 10 мм кабель үшін 200 мм) және орнатудан кейін 10 есе (100 мм) құрайды. Осы радиуста 100 рет иілуден кейін (әр жолы 1 минут) талшықтың әлсіреуінің вариациясы ≤0,1дБ болады.

Динамикалық иілу: 1000 рет 1Гц жиіліктегі және ±90° иілу бұрышындағы циклдік иілу, талшықта сыну жоқ, ал әлсіреу өсімі ≤0,2дБ, маршрутты жиі реттеуді қажет ететін сценарийлер үшін қолайлы (мысалы, теміржол транзиттік желілері бойымен).

Соққыға төзімділік

1 минут ішінде 2200Н/100мм радиалды қысымға (500кг салмақпен домалауға баламалы) төтеп бере отырып, кабельдің сыртқы диаметрінің деформациясы ≤20%, ал талшық әлсіреуінің вариациясы ≤0,1дБ. Сынақтан кейін ол құрылымдық бұзылуларсыз бастапқы пішініне оралады, тікелей көмуге арналған қысуға төзімділік талаптарына сәйкес келеді.

Соққы және діріл өнімділігі

Соққы сынағы: Салмағы 1,5 кг балға 1 м биіктіктен (соққы энергиясы 15 Дж), соққы нүктесі түйіспеден 1 м қашықтықта еркін түседі. Сынақтан кейін талшықтың сынуы жоқ, ал әлсіреу ауытқуы ≤0,5дБ (IEC 60794-1-23 сәйкес).

Діріл сынағы: 2 сағат бойы 0,75 мм амплитудасы бар 10-500 Гц жиілік диапазонында дірілдеу, талшықты әлсірету вариациясы ≤0,1дБ, автомобиль жолдары мен теміржол желілері сияқты жоғары діріл орталары үшін қолайлы.

Бұралу өнімділігі

±180°/м бұралуға (кабельдің әр метріне жарты бұралу) 10 минут бойы төтеп бере отырып, талшықты әлсірету вариациясы ≤0,2дБ құрайды, құрылымның деламиминациясы жоқ, таулы аймақтарда үстіңгі төсеу кезінде жер бедерінің еңкеюінен туындаған бұралу кернеуіне жауап береді.

IV. Қоршаған ортаға бейімделу: барлық сценарийлік ауа райына төзімділік және сенімділік (шамамен 600 сөз)

ASU оптикалық кабелінің қоршаған орта параметрлері температураны, коррозияны, судың зақымдалуын, биологиялық зақымдануды және басқа сценарийлерді қамтитын күрделі сыртқы жағдайлар үшін оңтайландырылған, бұл 25 жылдық дизайн мерзімін қамтамасыз етеді (Telcordia GR-20 стандарты).

Температураға төзімділік диапазоны

Жұмыс температурасы: -40 ℃ - + 70 ℃ (қысқа мерзімді -55 ℃ - + 85 ℃ шыдай алады). Осы диапазондағы 100 температура циклінен кейін (-40℃ ден +70℃ дейін, цикл үшін 2 сағат) кабель қабығында жарықтар болмайды және талшықтың әлсіреуінің ауытқуы ≤0,1дБ болады.

Термиялық шөгу өнімділігі: 100℃ пешке 1 сағатқа қойылғанда, кабель ұзындығының жиырылу жылдамдығы температураның өзгеруінен туындаған талшықтардың микробұйығының жоғалуын болдырмай, ≤0,2% құрайды.

Ауа-райына төзімділік және коррозияға төзімділік

Ультракүлгін қартаюға төзімділік: 1000 сағат бойы ISO 4892-2 (ксенон лампасының қартаю сынағы) әсеріне ұшыраған, қабықтың созылу беріктігін сақтау жылдамдығы ≥80%, ал үзілу кезіндегі ұзарту жылдамдығы ≥70%, борлану немесе крекинг жоқ, жоғары биіктіктегі аймақтарға (күшті ультракүлгін сәулесі бар) жарамды.

Тұз бүрку коррозиясы: 5% NaCl ерітіндісі, 35℃, рН 6,5-7,2 1000 сағатқа тұз бүрку камерасына орналастырылған, металл компоненттерінің коррозия аймағы (бар болса) ≤5%. Толық диэлектрлік ASU кабелінің коррозия қаупі жоқ және оны жағалаудағы аудандарда (жағалау сызығынан 5 км қашықтықта) пайдалануға болады.

Химиялық коррозия: 168 сағат бойы 5% концентрациялы қышқыл (H₂SO₄) және сілті (NaOH) ерітінділеріне батыруға шыдайды, қабықшада ісінуі жоқ (салмақ өзгерісі ≤5%) және талшықтың өнімділігі өзгеріссіз қалады, химиялық зауыттар мен тау-кен өндірістері сияқты ластанған орталарға жарамды.

Су өткізбейтін және су өткізбейтін өнімділік

Бойлық суды блоктау: ұзындығы 1 м кабель алынады, бір ұшы тығыздалады, ал екінші ұшына 0,1 МПа су қысымы қолданылады. 30 минут ішінде су ағып кетпейді. Су өткізбейтін иірілген жіп (өте сіңіретін шайырдың мөлшері ≥30%) гельдік тосқауыл құра отырып, ≥200% кеңею коэффициентіне ие.

Радиалды суды блоктау: 0,3 МПа су қысымы 24 сағат ішінде радиалды су ағып кетпей, ұзындығы 1 м кабельдің сыртында қолданылады. APL алюминий таспасы мен қаптамасының тығыз үйлесімі жаңбырлы жерлерде үстіңгі төсеу үшін қолайлы толық гидроизоляцияға қол жеткізеді.

Биологиялық және механикалық зақымданудан қорғау

Кеміргіштерге төзімділік: қабықта 0,5% перметрин бар, кеміргіштер мен қояндарға қарсы репелленттік деңгейі ≥90%. Сонымен қатар, қабықтың Shore қаттылығы ≥D65, кеміру сынағынан кейін енетін зақымдануы жоқ (кеміргіштердің тістерін имитациялайтын металл тістерді пайдалану), кеміргіштер жиі әрекет ететін ауылдық жерлерге жарамды.

V. Орнату және қолданба үйлесімділігі: икемді орналастыру және сценарийді сәйкестендіру (шамамен 300 сөз)

ASU оптикалық кабелінің орнату параметрлері құрылыс қиындықтары мен құнын азайту үшін жеңіл салмаққа, оңай жұмыс істеуге және көп сценарий үйлесімділігіне " арналған.

Төсеу әдістерімен үйлесімділік: Үш әдісті қолдайды: үстіңгі (өздігінен тұратын, ілмек тәрізді), құбыр (құбыр өткізгіш тартымымен) және тікелей көму (бронь қабатымен). Үстіңгі төсеу кезінде оны сырғып кетпес үшін номиналды кернеудің ≥70% қысқыш тұтқасы бар арнайы жабдықпен (кернеу қысқыштары, аспа қысқыштары) бекітуге болады.

Бірлескен үйлесімділік: стандартты SC/LC/FC қосқыш жабылуларымен үйлесімді. Бос түтікті беріктік элементтерін қосымша тазартпай-ақ біріктіру науасына тікелей салуға болады. Біріктіруден кейінгі қосылыс жоғалуы ITU-T G.650.1 стандартына сәйкес келетін ≤0,05дБ (1550нм) құрайды.

Қолданба сценарийінің сәйкестігі:

Ауылдық байланыс желілері: жеңіл (95 кг/км) қолмен орнатуға жарамды, далалық орталарға бейімделетін ультракүлгін сәулелерге төзімді;

Ақылды желілер: толық диэлектрлік құрылым электромагниттік кедергілерге қарсы тұрады, бұл оқшаулау қашықтығынсыз бір полюсте 110 кВ желілерді төсеуге мүмкіндік береді;

Теміржол транзиті: Діріл мен соққыға төзімділік пойыздың жұмыс ортасына сәйкес келеді, туннельдерде төсеу үшін қолайлы шағын иілу радиусы бар.

VI. Стандартқа сәйкестік және сапаны бақылау

ASU оптикалық кабелі халықаралық және отандық стандарттарға толығымен сәйкес келеді: IEC 60794-1 (Оптикалық кабельдерге арналған жалпы сипаттама), ITU-T G.652/G.657 (талшықты сипаттамалар), GB/T 7424.1 (Оптикалық кабельдерге қойылатын жалпы талаптар), YD/T 901 (Optical passable, C) және (ЕО), UL (АҚШ) және TLC (China Telecom) сертификаттары.

Сапа бақылауы толық процесті тексеруді қабылдайдыd": Талшықтар зауытқа кірген кезде әлсіреу және дисперсия үшін сыналады (100% сынама алу); механикалық қасиеттері (созылу, иілу) кабельді өндіру кезінде әрбір 100 км сайын сынама алынады және сыналады; ≥99,5% топтаманың біліктілік деңгейін қамтамасыз ету үшін жеткізу алдында су қысымының 24 сағаттық сынағы (0,3 МПа) және 1000 сағаттық қартаюдың алдын ала сынағы (тездетілген қызмет мерзімін тексеру) жүргізіледі.

Қорытындылай келе, модульдік құрылым, жоғары өнімді материалдар және сценарийге негізделген параметр дизайны арқылы ASU оптикалық кабелі оптикалық беріліс, механикалық жүктеме және қоршаған ортаға бейімделуде синергетикалық артықшылықты құрайды, күрделі сыртқы орталарда байланыс үшін таңдаулы шешімге айналады. Оның параметр сипаттамалары ағымдағы 10G/100G байланыс қажеттіліктерін қанағаттандырып қана қоймайды, сонымен қатар ұзақ мерзімді техникалық бейімделу қабілеті бар 400G/1T жаңартулары үшін бос орынды сақтайды.