Lựa chọn và so sánh ưu điểm của vật liệu gia cường cáp quang bằng kim loại và phi kim loại.

Báo chí Công nghệ

Lựa chọn và so sánh ưu điểm của vật liệu gia cường cáp quang bằng kim loại và phi kim loại.

1. Dây thép
Để đảm bảo cáp có thể chịu được đủ lực căng dọc trục khi lắp đặt và thi công, cáp phải chứa các thành phần chịu tải, cả kim loại và phi kim loại. Trong trường hợp này, dây thép cường độ cao được sử dụng làm bộ phận gia cường, giúp cáp có khả năng chống chịu áp lực bên và va đập tuyệt vời. Dây thép cũng được sử dụng để gia cố lớp vỏ giữa lớp vỏ trong và lớp vỏ ngoài của cáp. Theo hàm lượng carbon, dây thép có thể được chia thành dây thép carbon cao và dây thép carbon thấp.
(1) Dây thép cacbon cao
Thép dây cacbon cao phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của thép cacbon chất lượng cao GB699, hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho khoảng 0,03%. Tùy thuộc vào phương pháp xử lý bề mặt, có thể chia thành thép dây mạ kẽm và thép dây phốt phát hóa. Thép dây mạ kẽm yêu cầu lớp kẽm phải đồng đều, mịn, bám chắc, bề mặt thép phải sạch, không dầu, không nước, không vết bẩn; lớp phốt phát hóa của thép dây phốt phát hóa phải đồng đều và sáng bóng, bề mặt dây không được có dầu, nước, vết rỉ sét và vết trầy xước. Do lượng khí hydro thoát ra ít, nên hiện nay thép dây phốt phát hóa được sử dụng phổ biến hơn.
(2) Dây thép cacbon thấp
Dây thép cacbon thấp thường được sử dụng cho cáp bọc thép, bề mặt dây thép phải được mạ một lớp kẽm đồng đều và liên tục, lớp kẽm không được có vết nứt, vết xước, sau khi thử nghiệm quấn dây, không được có vết nứt, bong tróc hoặc tách lớp nào mà ngón tay trần có thể sờ thấy.

2. Sợi thép
Với sự phát triển của cáp quang với số lõi lớn, trọng lượng của cáp tăng lên, và sức căng mà cốt thép cần chịu cũng tăng lên. Để nâng cao khả năng chịu tải và chống lại ứng suất dọc trục có thể phát sinh trong quá trình lắp đặt và sử dụng cáp quang, việc sử dụng dây thép gia cường là phương pháp phù hợp nhất và có độ linh hoạt nhất định. Dây thép gia cường được làm từ nhiều sợi thép xoắn lại với nhau, theo cấu trúc tiết diện có thể chia thành ba loại: 1×3, 1×7, 1×19. Cốt thép gia cường thường sử dụng dây thép 1×7, dây thép được chia theo cường độ kéo danh nghĩa thành năm cấp: 175, 1270, 1370, 1470 và 1570MPa, mô đun đàn hồi của dây thép phải lớn hơn 180GPa. Thép dùng cho dây thép bện phải đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn GB699 “Điều kiện kỹ thuật cho kết cấu thép cacbon chất lượng cao”, và bề mặt của dây thép mạ kẽm dùng cho dây thép bện phải được phủ một lớp kẽm đều và liên tục, không được có các vết đốm, vết nứt và những chỗ không được mạ kẽm. Đường kính và khoảng cách giữa các sợi dây thép bện phải đồng đều, không được lỏng lẻo sau khi cắt, và các sợi dây thép bện phải liên kết chặt chẽ, không được đan chéo, gãy và uốn cong.

3.FRP
FRP là viết tắt của chữ cái đầu tiên trong tiếng Anh là "fiber reinforced plastic" (nhựa gia cường bằng sợi), là một vật liệu phi kim loại có bề mặt nhẵn và đường kính ngoài đồng nhất, được tạo ra bằng cách phủ bề mặt của nhiều sợi thủy tinh bằng nhựa quang trùng hợp, và đóng vai trò gia cường trong cáp quang. Vì FRP là vật liệu phi kim loại, nên so với cốt thép kim loại, nó có những ưu điểm sau: (1) Vật liệu phi kim loại không nhạy cảm với điện giật, và cáp quang phù hợp với khu vực có sét đánh; (2) FRP không tạo ra phản ứng điện hóa với độ ẩm, không tạo ra khí độc hại và các nguyên tố khác, và phù hợp với môi trường khí hậu mưa, nóng và ẩm; (3) không tạo ra dòng điện cảm ứng, có thể được lắp đặt trên đường dây cao áp; (4) FRP có đặc tính trọng lượng nhẹ, có thể giảm đáng kể trọng lượng của cáp. Bề mặt FRP phải nhẵn, độ không tròn phải nhỏ, đường kính phải đồng nhất và không được có mối nối trong chiều dài đĩa tiêu chuẩn.

FRP

4. Aramid
Aramid (sợi poly-benzoyl amide) là một loại sợi đặc biệt có độ bền và mô đun đàn hồi cao. Nó được sản xuất từ ​​axit p-aminobenzoic làm monome, với sự có mặt của chất xúc tác, trong hệ NMP-LiCl, bằng phương pháp trùng hợp ngưng tụ dung dịch, sau đó được xử lý bằng phương pháp kéo sợi ướt và xử lý nhiệt ở điện áp cao. Hiện nay, các sản phẩm được sử dụng chủ yếu là model KEVLAR49 do DuPont của Hoa Kỳ sản xuất và model Twaron do Akzonobel của Hà Lan sản xuất. Nhờ khả năng chịu nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa nhiệt tuyệt vời, nó được sử dụng trong sản xuất vật liệu gia cường cáp quang tự đỡ toàn phần (ADSS).

Sợi Aramid

5. Sợi thủy tinh
Sợi thủy tinh là một vật liệu phi kim loại thường được sử dụng để gia cường cáp quang, được cấu tạo từ nhiều sợi thủy tinh nhỏ. Nó có khả năng cách điện và chống ăn mòn tuyệt vời, cũng như độ bền kéo cao và độ dẻo thấp, lý tưởng cho việc gia cường phi kim loại trong cáp quang. So với vật liệu kim loại, sợi thủy tinh nhẹ hơn và không tạo ra dòng điện cảm ứng, do đó đặc biệt thích hợp cho các đường dây cao áp và ứng dụng cáp quang trong môi trường ẩm ướt. Ngoài ra, sợi thủy tinh còn có khả năng chống mài mòn và chịu được thời tiết tốt trong quá trình sử dụng, đảm bảo sự ổn định lâu dài của cáp trong nhiều môi trường khác nhau.


Thời gian đăng bài: 26/08/2024