Resumen: Las ventajas del cable de fibra óptica hacen que su uso en el campo de las comunicaciones se amplíe constantemente. Para adaptarse a diferentes entornos, se suele añadir un refuerzo durante el proceso de diseño del cable de fibra óptica para satisfacer diversas necesidades. Este artículo presenta principalmente las ventajas del hilo de fibra de vidrio como refuerzo para cables de fibra óptica, describe brevemente la estructura y el rendimiento del cable reforzado con hilo de fibra de vidrio y analiza brevemente las dificultades que presenta su uso.
Palabras clave: refuerzo, hilo de fibra de vidrio
1. Descripción de los antecedentes
El nacimiento y desarrollo de la comunicación por fibra óptica representa una importante revolución en la historia de las telecomunicaciones. Esta tecnología ha transformado la comunicación tradicional, permitiendo la transmisión de datos a alta velocidad y con gran capacidad, sin interferencias magnéticas. Gracias al continuo desarrollo de la tecnología de cables y comunicaciones de fibra óptica, la tecnología de comunicación por fibra óptica ha experimentado una notable mejora. El cable de fibra óptica, con todas sus ventajas, amplía constantemente su ámbito de aplicación en el campo de las comunicaciones. Actualmente, la fibra óptica, con su rápido desarrollo y amplia gama de aplicaciones, se ha integrado en diversos ámbitos de la comunicación por cable, convirtiéndose en el principal modo de comunicación moderno y teniendo un impacto cada vez más profundo en la vida social.
2. La aplicación de la mayoría y tipos de refuerzos
Para adaptarse a diferentes entornos, el refuerzo correspondiente se suele añadir en el proceso de diseño del cable o se modifica la estructura del cable para satisfacer diferentes necesidades. El refuerzo de los cables de fibra óptica se puede dividir en refuerzo metálico y refuerzo no metálico. Las principales piezas de refuerzo metálico son alambre de acero de diferentes tamaños, cinta de aluminio, etc. Las piezas de refuerzo no metálico son principalmente FRP, KFRP, cinta resistente al agua, aramida, hilo de amarre, hilo de fibra de vidrio, etc. Debido a la alta dureza y resistencia del refuerzo metálico, se utiliza principalmente en entornos de construcción y uso con altos requisitos de tensión axial, como tendido aéreo exterior y tuberías, enterramiento directo y otras ocasiones. Las piezas de refuerzo no metálico Debido a la amplia variedad, el papel que desempeñan es diferente. Dado que el refuerzo no metálico es relativamente blando y la resistencia a la tracción es menor que la del refuerzo metálico, se puede utilizar en interiores, en edificios, entre pisos o unido a cables de fibra óptica reforzados con metal cuando hay una necesidad especial. En ciertos entornos especiales, como el entorno con presencia de roedores mencionado anteriormente, se requieren refuerzos especiales que no solo soporten las tensiones axiales y laterales necesarias, sino que también ofrezcan características adicionales, como resistencia a las mordeduras. Este artículo presenta la aplicación de hilo de fibra de vidrio como refuerzo en cables de extracción por radiofrecuencia, cables tipo mariposa para tuberías y cables a prueba de roedores.
3. Hilo de fibra de vidrio y sus ventajas
La fibra de vidrio es un nuevo tipo de material de ingeniería con excelentes propiedades: incombustible, resistente a la corrosión, a altas temperaturas, con buena absorción de humedad y elongación, además de propiedades eléctricas, mecánicas, químicas y ópticas. Por ello, se utiliza ampliamente en diversas industrias. El hilo de fibra de vidrio se divide en dos tipos: hilo sin torsión e hilo retorcido, que se utiliza generalmente en la fabricación de cables de fibra óptica.
El hilo de fibra de vidrio, como refuerzo para cables de fibra óptica, presenta las siguientes ventajas:
(1) En los requisitos de resistencia a la tracción de la ocasión, en lugar de aramida, constituye los elementos de tracción del cable de fibra óptica, siendo económico y factible. La aramida es una nueva fibra sintética de alta tecnología, con las ventajas de una resistencia ultra alta, un módulo elevado y una alta resistencia a la temperatura. El precio de la aramida ha sido alto, lo que a su vez afecta directamente al coste del cable de fibra óptica. El hilo de fibra de vidrio tiene aproximadamente 1/20 del precio de la aramida, y los demás indicadores de rendimiento no difieren mucho en comparación con la aramida, por lo que el hilo de fibra de vidrio puede utilizarse como sustituto de la aramida, siendo más económico. La comparación de rendimiento entre la aramida y el hilo de fibra de vidrio se muestra en la tabla siguiente.
Tabla comparativa del rendimiento de los hilos de fibra de aramida y de vidrio.
(2) El hilo de fibra de vidrio no es tóxico ni inocuo, no es inflamable, es resistente a la corrosión y a altas temperaturas, tiene baja elongación, es químicamente estable y cumple con los requisitos de rendimiento de los cables ópticos, como RoHS. El hilo de fibra de vidrio también posee una mayor resistencia al desgaste y a la corrosión, así como mejores propiedades de aislamiento térmico. Esto garantiza que el cable de fibra óptica funcione correctamente tanto a altas como a bajas temperaturas y que pueda adaptarse a entornos más exigentes. Sus propiedades aislantes protegen el cable de fibra óptica contra rayos u otras interferencias electromagnéticas, y puede utilizarse ampliamente en cables de fibra óptica totalmente dieléctricos.
(3) El cable de fibra óptica relleno de hilo de fibra de vidrio puede hacer que la estructura del cable sea compacta y aumentar la resistencia a la tracción y a la compresión del cable.
(4) El hilo de fibra de vidrio impermeable es una de las mejores maneras de bloquear el agua en el cable de fibra óptica. Su efecto impermeable es superior al de la aramida impermeable, que tiene una tasa de absorción de hinchamiento del 160%, mientras que el hilo de fibra de vidrio impermeable tiene una tasa de absorción de hinchamiento del 200%. Si se aumenta la cantidad de hilo de fibra de vidrio, el efecto impermeable será aún más notable. Se trata de una estructura impermeable seca, por lo que no es necesario aplicar pasta de aceite durante el proceso de unión, lo que facilita la instalación y se ajusta mejor a los requisitos medioambientales.
(5) El hilo de fibra de vidrio, como estructura de refuerzo del cable de fibra óptica, posee una buena flexibilidad, lo que elimina las desventajas de un cable de fibra óptica demasiado rígido y difícil de doblar debido al refuerzo. Esto facilita todos los aspectos de la producción e instalación. Tiene poco efecto sobre el rendimiento de flexión del cable de fibra óptica, y el radio de curvatura puede alcanzar hasta 10 veces el diámetro exterior del cable, lo que resulta más adecuado para entornos de tendido complejos.
(6) La densidad del hilo de fibra de vidrio es de 2,5 g/cm3, el cable de fibra óptica con hilo de fibra de vidrio como refuerzo es ligero, lo que reduce los costos de transporte.
(7) El hilo de fibra de vidrio también tiene un buen rendimiento antiroedores. En muchos campos y zonas montañosas de China, la vegetación es propicia para la supervivencia de los roedores, y el olor característico de la cubierta plástica del cable de fibra óptica los atrae fácilmente para roerlo. Por ello, las líneas de comunicación suelen sufrir mordeduras de roedores, lo que afecta la calidad de la comunicación y, en casos graves, puede incluso provocar la interrupción de la red troncal y causar pérdidas significativas a la sociedad. En la siguiente tabla se comparan las ventajas y desventajas de los métodos convencionales de protección contra roedores y la protección con hilo de fibra de vidrio.
6. Conclusión
En resumen, el hilo de fibra de vidrio no solo tiene un rendimiento excelente, sino también un precio bajo, lo que sin duda lo convertirá en un refuerzo para cables de fibra óptica cada vez más utilizado, reduciendo el coste de producción de los fabricantes de cables de fibra óptica y satisfaciendo mejor las diferentes necesidades de los clientes nacionales y extranjeros.
Fecha de publicación: 9 de julio de 2022