บทคัดย่อ: ข้อดีของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่นำมาใช้งานในด้านการสื่อสารกำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน จึงมักมีการเสริมแรงที่เหมาะสมในกระบวนการออกแบบสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลาย บทความนี้จะแนะนำข้อดีของเส้นใยแก้ว (เช่น เส้นใยแก้ว) ในการเสริมแรงสายเคเบิลใยแก้วนำแสง พร้อมทั้งแนะนำโครงสร้างและประสิทธิภาพของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่เสริมแรงด้วยเส้นใยแก้วอย่างคร่าวๆ และวิเคราะห์ปัญหาการใช้งานเส้นใยแก้วอย่างคร่าวๆ
คำสำคัญ: การเสริมแรง, เส้นใยแก้ว
1.คำอธิบายพื้นหลัง
การเกิดและพัฒนาการของการสื่อสารผ่านใยแก้วนำแสงถือเป็นการปฏิวัติครั้งสำคัญในประวัติศาสตร์โทรคมนาคม การสื่อสารผ่านใยแก้วนำแสงได้เปลี่ยนแปลงรูปแบบการสื่อสารแบบดั้งเดิม ทำให้สามารถสื่อสารด้วยความเร็วสูงและความจุสูงได้โดยปราศจากการรบกวนทางแม่เหล็ก ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงและเทคโนโลยีการสื่อสาร เทคโนโลยีการสื่อสารผ่านใยแก้วนำแสงจึงได้รับการพัฒนาอย่างก้าวกระโดด สายเคเบิลใยแก้วนำแสงมีข้อได้เปรียบหลายประการ ทำให้ขอบเขตการใช้งานด้านการสื่อสารขยายกว้างขึ้นอย่างต่อเนื่อง ปัจจุบัน สายเคเบิลใยแก้วนำแสงมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วและการประยุกต์ใช้งานที่หลากหลาย ได้กลายเป็นช่องทางการสื่อสารหลักของการสื่อสารสมัยใหม่ ส่งผลกระทบต่อชีวิตทางสังคมอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น
2.การประยุกต์ใช้การเสริมแรงประเภทต่างๆ
เพื่อให้สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน มักจะเพิ่มการเสริมแรงที่เกี่ยวข้องในกระบวนการออกแบบสายเคเบิล หรือปรับเปลี่ยนโครงสร้างสายเคเบิลให้ตรงกับความต้องการที่แตกต่างกัน การเสริมแรงสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งออกเป็นการเสริมแรงด้วยโลหะและการเสริมแรงด้วยอโลหะ ชิ้นส่วนเสริมแรงโลหะหลักๆ ได้แก่ ลวดเหล็กขนาดต่างๆ เทปอลูมิเนียม เป็นต้น ส่วนชิ้นส่วนเสริมแรงที่ไม่ใช่โลหะส่วนใหญ่ประกอบด้วย FRP, KFRP, เทปกันน้ำ, อะรามิด, เส้นด้ายผูก, เส้นด้ายใยแก้ว เป็นต้น เนื่องจากโลหะเสริมแรงมีความแข็งและความแข็งแรงสูง จึงนิยมใช้ในงานก่อสร้างและสภาพแวดล้อมการใช้งานที่มีความต้องการแรงดึงตามแนวแกนสูง เช่น การวางเหนือศีรษะกลางแจ้งและท่อ การฝังโดยตรง และอื่นๆ ส่วนชิ้นส่วนเสริมแรงที่ไม่ใช่โลหะมีความหลากหลาย บทบาทที่แตกต่างกัน เนื่องจากการเสริมแรงที่ไม่ใช่โลหะค่อนข้างอ่อนและมีความต้านทานแรงดึงน้อยกว่าโลหะ จึงสามารถใช้ในอาคาร ในอาคาร ระหว่างชั้น หรือติดตั้งกับสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเสริมโลหะเมื่อมีความจำเป็นพิเศษ สำหรับสภาพแวดล้อมพิเศษบางประเภท เช่น สภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อหนูที่กล่าวถึงข้างต้น จำเป็นต้องมีการเสริมแรงพิเศษ ไม่เพียงแต่เพื่อรองรับแรงเค้นตามแนวแกนและด้านข้างที่จำเป็นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติเพิ่มเติม เช่น ความต้านทานต่อการแทะ บทความนี้แนะนำการประยุกต์ใช้เส้นใยไฟเบอร์กลาสเพื่อเสริมแรงในสายเคเบิลแบบดึงออก RF สายเคเบิลแบบปีกผีเสื้อ และสายเคเบิลป้องกันหนู
3. เส้นใยแก้วและข้อดี
เส้นใยแก้วเป็นวัสดุวิศวกรรมชนิดใหม่ มีคุณสมบัติไม่ติดไฟ ทนต่อการกัดกร่อน ทนความร้อนสูง ดูดซับความชื้น ยืดตัวได้ และมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมอื่นๆ ทั้งในด้านไฟฟ้า เครื่องกล เคมี และแสง จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เส้นใยแก้วสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท ได้แก่ เส้นใยที่ไม่มีการบิดตัวและเส้นใยที่บิดตัว ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ในการผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสง
เส้นใยแก้วเป็นวัสดุเสริมแรงสายเคเบิลใยแก้วนำแสง มีข้อดีดังต่อไปนี้:
(1) ในแง่ของความต้องการความแข็งแรงแรงดึงของสายเคเบิลใยแก้วนำแสง แทนที่จะใช้อะรามิด อะรามิดเป็นเส้นใยสังเคราะห์ที่มีเทคโนโลยีสูงชนิดใหม่ มีข้อได้เปรียบในด้านความแข็งแรงทนทานสูง โมดูลัสสูง และทนต่ออุณหภูมิสูง ราคาของอะรามิดค่อนข้างสูง ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อต้นทุนของสายเคเบิลใยแก้วนำแสง เส้นใยไฟเบอร์กลาสมีราคาประมาณ 1/20 ของอะรามิด และตัวชี้วัดประสิทธิภาพอื่นๆ ก็ไม่แตกต่างกันมากนักเมื่อเทียบกับอะรามิด ดังนั้นเส้นใยไฟเบอร์กลาสจึงสามารถใช้ทดแทนอะรามิดได้ และมีความคุ้มค่ามากกว่า ตารางด้านล่างแสดงการเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างเส้นใยอะรามิดและเส้นใยไฟเบอร์กลาส
ตารางเปรียบเทียบประสิทธิภาพของเส้นใยอะรามิดและเส้นใยแก้ว
(2) เส้นใยแก้วมีคุณสมบัติปลอดสารพิษและไม่เป็นอันตราย ไม่ติดไฟ ทนต่อการกัดกร่อน ทนอุณหภูมิสูง มีความยืดหยุ่นต่ำ เสถียรทางเคมี และตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของสายเคเบิลใยแก้วนำแสง เช่น RoHS เส้นใยแก้วยังทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนได้ดี เก็บรักษาความร้อนได้ดี และเป็นฉนวน ทำให้มั่นใจได้ว่าสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสามารถทำงานได้ตามปกติในอุณหภูมิสูงหรือต่ำ และสามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้ คุณสมบัติของฉนวนทำให้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงป้องกันฟ้าผ่าหรือสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ และสามารถนำไปใช้อย่างแพร่หลายในสายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบไดอิเล็กทริก
(3) สายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่เติมเส้นใยแก้วสามารถทำให้โครงสร้างสายเคเบิลมีขนาดกะทัดรัดและเพิ่มแรงดึงและแรงอัดของสายเคเบิล
(4) เส้นใยแก้วป้องกันน้ำเป็นหนึ่งในวิธีที่ดีที่สุดในการกั้นน้ำในสายเคเบิลใยแก้วนำแสง เส้นใยแก้วป้องกันน้ำมีประสิทธิภาพในการกั้นน้ำดีกว่าเส้นใยอะรามิดป้องกันน้ำ ซึ่งมีอัตราการดูดซับน้ำ 160% ในขณะที่เส้นใยแก้วป้องกันน้ำมีอัตราการดูดซับน้ำ 200% หากเพิ่มปริมาณเส้นใยแก้ว ประสิทธิภาพการกั้นน้ำจะยิ่งโดดเด่นยิ่งขึ้น โครงสร้างนี้แห้งและป้องกันน้ำ จึงไม่จำเป็นต้องเช็ดน้ำมันระหว่างการต่อสาย ทำให้สะดวกต่อการก่อสร้างและสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
(5) เส้นใยไฟเบอร์กลาสเป็นโครงสร้างเสริมแรงของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่มีความยืดหยุ่นที่ดี ซึ่งช่วยลดข้อเสียของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่แข็งเกินไปและไม่งอได้ง่ายเนื่องจากการเสริมแรง ซึ่งทำให้สะดวกในทุกขั้นตอนการผลิตและการติดตั้ง เส้นใยไฟเบอร์กลาสมีผลเพียงเล็กน้อยต่อประสิทธิภาพการดัดของสายเคเบิลใยแก้วนำแสง และรัศมีการดัดอาจสูงถึง 10 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสายเคเบิล ซึ่งเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมการวางที่ซับซ้อน
(6) ความหนาแน่นของเส้นใยแก้วคือ 2.5g/cm3 สายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่มีเส้นใยแก้วเสริมแรงมีน้ำหนักเบา ช่วยลดต้นทุนการขนส่ง
(7) เส้นใยแก้วมีคุณสมบัติป้องกันหนูได้ดีเช่นกัน ในหลายพื้นที่และเขตภูเขาในประเทศจีน พืชพรรณเหล่านี้เหมาะสมต่อการดำรงชีวิตของหนู และกลิ่นเฉพาะตัวของปลอกพลาสติกของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงนั้นดึงดูดให้หนูแทะได้ง่าย ดังนั้นสายเคเบิลสื่อสารจึงมักถูกหนูกัดในบางครั้ง ซึ่งส่งผลกระทบต่อคุณภาพการสื่อสาร และในกรณีที่ร้ายแรง อาจทำให้เครือข่ายการสื่อสารหลักหยุดชะงักและก่อให้เกิดความเสียหายอย่างร้ายแรงต่อสังคม ตารางต่อไปนี้เปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียของวิธีการป้องกันหนูแบบทั่วไปและการป้องกันหนูด้วยเส้นใยแก้ว
6. บทสรุป
โดยสรุปแล้ว เส้นใยแก้วไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังมีราคาต่ำอีกด้วย ซึ่งมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นวัสดุเสริมสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น ลดต้นทุนการผลิตของผู้ผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสง และตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกันของลูกค้าในและต่างประเทศได้ดีขึ้น
เวลาโพสต์: 9 ก.ค. 2565