I. définitions et valeurs fondamentales

Le câble à fibre optique non métallique à 24 cœurs est un moyen de communication optique à l'exclusion des matériaux métalliques, grâce à l'intégration précise de 24 fibres optiques indépendantes, créant une structure entièrement diélectrique sans armature métallique et sans armure. Ce type de câble à fibre optique est conçu pour deux types de scénarios à haut risque: un corridor de transmission d'énergie électrique avec de fortes interférences électromagnétiques, et un environnement inflammable et explosif nécessitant l'élimination des étincelles électriques déclenchées par les mines, la pétrochimie et d'autres. Son essence technique est de réaliser une substitution mécanique des éléments métalliques traditionnels par des matériaux synthétiques, tout en conservant les caractéristiques de large bande passante et de faibles pertes des communications par fibre optique.

La configuration à 24 cœurs est particulièrement critique dans la rénovation intelligente du réseau électrique à très haute tension et la construction de mines intelligentes – par rapport à la capacité limitée d’un câble à fibre optique à 12 cœurs et à l’exploitation et la maintenance complexes de 48 cœurs, 24 cœurs équilibrent la capacité de transmission et l’économie, devenant ainsi l’étalon - or du routage dorsal de la couche de distribution.

II. Analyse structurelle et innovation matérielle

(i) conception de la structure en couches

Système de gaine: couche externe en polyéthylène haute densité noir (PEHD) ou en Polyoléfine ignifuge sans halogène à faible fumée (lszh). L'épaisseur de la gaine HDPE atteint généralement plus de 2,0 mm, offrant une excellente résistance à l'humidité et à la corrosion; Et la gaine lszh est essentielle dans les espaces fermés tels que les mines, où son indice d'oxygène peut atteindre plus de 32% et la transmission de la lumière de la fumée est supérieure à 60% lors de la combustion, bien supérieure aux matériaux en PVC ordinaires. La surface de la gaine est conçue avec une convexité annulaire qui améliore la résistance au rongeur.

Couche de renfort mécanique: une cellule de résistance à la traction de base est constituée de deux couches de matériau composite. Le renfort central est un plastique renforcé de fibres de verre (FRP) de 2,5 mm de diamètre, présentant une résistance à la traction supérieure à 600 MPa et un module d'élasticité supérieur à 50 GPa; La couche externe de FRP enroule en spirale un faisceau de fibres aramides, le rapport aramide ne représente pas moins de 30% de la section, la force de rupture maximale atteint 20 kN. Cette structure composite dans le principe de l'isolation, la résistance à la traction est comparable à celle du câble en acier, et a l'avantage d'une qualité légère (40% plus légère que le câble métallique), résistance à la fatigue.

Système d'intégration du noyau: 24 fibres monomodes g.652d sont logées dans un manchon lâche, disposées en couches Torsadées de 6 tubes x 4 fibres. Chaque fibre optique revêtue de 250 µm est suspendue à l'intérieur d'un manchon en polybutylène téréphtalate (PBT) rempli de pâte fibreuse thixotrope. Le coefficient de dilatation thermique du matériau PBT correspond à la hauteur du verre à fibre optique, ce qui peut efficacement supprimer les pertes de microflexion dans le cycle de température de - 40 ℃ ~ + 70 ℃. Le manchon lâche est enroulé autour du renfort FRP par torsion Sz, le pas de torsion étant calculé de manière optimisée pour que la déformation de la fibre pendant le temps de flexion ne dépasse pas 0,15%.

Iii. Vérification critique des performances et de la fiabilité

1. Propriétés optiques: à la longueur d'onde de fonctionnement de 1550 nm, le facteur d'atténuation du câble à fibres optiques non métalliques à 24 noyaux de type standard est contrôlé à moins de 0,22 DB / km, certains modèles peuvent être réduits à moins de 0,19 DB / km; L'intervalle de longueur d'onde de dispersion chromatique nulle est de 1300 ~ 1324 nm et la pente de dispersion chromatique ne dépasse pas 0092 PS / (nm² · km). Ces indicateurs répondent à la demande de transmission sans relais sur 80 km, dépassant les exigences de la norme de communication conventionnelle YD / t 901 - 2018.

2. Fiabilité mécanique: assurer la stabilité en service avec un système de vérification en trois étapes:

Propriétés de traction: tension admissible à long terme jusqu'à 6 kN (équivalent à la suspension d'une portée verticale de 1 000 m), rupture de tension limite à court terme jusqu'à 12 kn

Test d'aplatissement: incrément de perte supplémentaire de fibre ≤ 0.03db après avoir subi une pression de 300kg / 10cm

Cycle de flexion: enroulement répété 1000 fois sous un rayon de flexion de 15 fois le diamètre, aucune dégradation des performances de transmission

Adaptabilité à la température: testé avec un gradient de - 50 ℃ (congélation) à + 85 ℃ (cycle thermique), plage de fluctuation de l'atténuation inférieure à 0,05 DB / km

3. Capacité de protection spéciale: la structure de média complet lui donne deux grands avantages

Propriétés immunologiques électromagnétiques: signal lumineux sans perturbation de phase dans un environnement de champ magnétique de 50hz 3000a / M

Capacité de protection contre la foudre: la structure du câble optique reste intacte grâce au test d'impact du courant de foudre de 150 Ka (simulant une foudre à impact direct)

Certification de sécurité antidéflagrante: résistance de surface de gaine > 1 × 10¹⁰Ω, conforme à la norme GB 3836.1-2020 pour les atmosphères explosives

Iv. Technologie de base pour la mise en œuvre des travaux

1. Trois éléments de contrôle de la pose

Limite de traction: la tension est toujours contrôlée à moins de 20% de la résistance à la traction nominale, l'érection de la tour de poteau électrique est recommandée avec une tête de traction anti - torsion combinée à un dévidoir rotatif

Gestion du rayon de courbure: maintenir ≥ 20 fois le diamètre du câble optique lors de la pose dynamique, état fixe ≥ 15 fois le diamètre, rouleau de guidage installé au coin de la ruelle

Mesures de protection contre l'usure: Section enterrée directe sur le fond de la gouttière avec un coussin de sable de quartz de 50 mm, Section de traversée sélectionnée avec un diamètre intérieur de 35 mm au - dessus du tube de noyau de silicium

2. Protocole de suivi et d’essai

Processus de soudage par fusion: en utilisant la technologie de soudage par fusion de fibre à ruban, la succession de réseaux de fibres à 4 cœurs est terminée une fois pour toutes, avec une perte de fusion à point unique ≤ 0,03 db. L'ordre de succession suit strictement les spécifications chromatographiques TIA - 598: bleu, orange, Vert, brun quatre groupes de gestion du logo de l'anneau de couleur.

Schéma de protection: utilisation d'une boîte de jonction en acier inoxydable à double étanchéité, remplissage de gel de silicone à l'intérieur pour obtenir une étanchéité ip68, fixation en acier inoxydable à l'extérieur pour résister aux chocs mécaniques

Test d'Acceptation: test à double longueur d'onde 1550nm et 1625nm par OTDR, nécessite une différence de cohérence d'atténuation entre les coeurs inférieure à 0,02 DB / km et une erreur de localisation du point de défaillance de ± 1 mètre.