I. Chức năng của các cấu kiện chịu lực
Sợi quang chủ yếu được cấu tạo từ silica tinh khiết cao, có độ bền cơ học thấp và khả năng chịu kéo, nén hạn chế. Trong quá trình lắp đặt cáp và vận hành lâu dài, sợi quang liên tục chịu tác động của các lực bên ngoài như trọng lượng bản thân, tải trọng gió và băng, và lực căng khi lắp đặt. Nếu không có cấu trúc chịu lực hiệu quả, sợi quang dễ bị biến dạng vi mô, dẫn đến suy giảm tín hiệu. Do đó, cáp quang cần được trang bị các bộ phận chịu lực để đóng vai trò như khung chịu lực, hấp thụ phần lớn ứng suất cơ học và kiểm soát biến dạng vi mô của sợi quang nhằm đảm bảo truyền tín hiệu ổn định lâu dài.
Các cấu kiện chịu lực thường được sử dụng trong kỹ thuật xây dựng thuộc hai loại chính:Dây thép phốt phát hóalà lựa chọn kim loại chính, vàFRP (Nhựa gia cường sợi)Là lựa chọn phi kim loại được sử dụng rộng rãi nhất. Hai loại này có đặc tính hiệu suất khác nhau, và việc lựa chọn vật liệu nên dựa trên môi trường ứng dụng cụ thể.
II. Dây thép mạ phốt phát: Sự lựa chọn phổ biến cho các loại cáp ngoài trời thông thường
Dây thép phốt phát hóa là thành phần chịu lực bằng kim loại được sử dụng rộng rãi nhất trong cáp quang ngoài trời. Ưu điểm cốt lõi của nó nằm ở sự cân bằng giữa độ bền cao và độ ổn định quy trình tốt. Với cùng diện tích mặt cắt ngang, khả năng chịu tải kéo của dây thép phốt phát hóa thường cao hơn so với FRP, do đó phù hợp với các ứng dụng có yêu cầu về độ bền cơ học cao hơn.
Về khả năng thích ứng với môi trường, quá trình xử lý phosphat hóa tạo ra một lớp màng phosphat hóa đồng nhất trên bề mặt dây dẫn. Điều này giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn và giảm nguy cơ phản ứng tại giao diện do tiếp xúc trực tiếp với các hợp chất như chất độn dạng gel, từ đó giúp giảm thiểu rủi ro liên quan đến hydro trong quá trình vận hành cáp lâu dài.
Dây thép phốt phát hóa thích hợp cho cáp ống rời dạng sợi GYTA và GYTS, cáp ống trung tâm, cáp khai thác mỏ chống cháy, cũng như cáp chôn trực tiếp và nhiều loại cáp ngoài trời khác sử dụng hệ thống làm đầy bằng gel.
III. FRP: Vật liệu lõi cho các ứng dụng đặc biệt
Vật liệu composite sợi thủy tinh (FRP) được tạo thành bằng quy trình kéo sợi sử dụng sợi thủy tinh liên tục làm khung gia cường và nhựa epoxy hoặc vinyl ester làm chất nền. Đây là vật liệu kết cấu được sử dụng rộng rãi trong các cấu kiện chịu lực phi kim loại. Giá trị cốt lõi của nó nằm ở khả năng cách điện, chống ăn mòn và trọng lượng nhẹ.
Khác với các cấu kiện chịu lực bằng kim loại, FRP là vật liệu không dẫn điện. Nó tránh được sự dẫn điện và các hiệu ứng ghép nối điện từ, đồng thời không trải qua các phản ứng điện hóa với hệ thống chất độn dạng gel. Do đó, từ góc độ thiết kế kết cấu, nó giúp giảm nguy cơ sinh khí hydro liên quan đến kim loại. Mật độ của nó chỉ bằng khoảng một phần tư so với thép, giúp giảm đáng kể trọng lượng tổng thể của cáp quang và tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt và vận chuyển. Ngoài ra, FRP có hệ số giãn nở nhiệt thấp, giúp duy trì sự ổn định chiều dài dư thừa của sợi quang dưới sự thay đổi nhiệt độ và giảm nguy cơ mất độ dài do uốn cong vi mô.
Vật liệu FRP chủ yếu được sử dụng trong cáp treo lắp đặt ở những khu vực dễ bị sét đánh và môi trường có nhiễu điện từ mạnh, cáp quang FTTH toàn phần cách điện, cáp sử dụng trong môi trường ăn mòn cao như hơi muối ven biển và nhà máy hóa chất, cũng như các cấu trúc cáp đặc biệt bao gồm cáp ngầm dưới biển.
IV. Nguyên tắc lựa chọn hai loại thành viên chịu lực
Dây thép phốt phát hóa và FRP không phải là những vật liệu thay thế đơn giản cho nhau; mà chúng bổ sung cho nhau về chức năng. Việc lựa chọn vật liệu hợp lý cần dựa trên điều kiện sử dụng thực tế của cáp:
Đối với các loại cáp ngoài trời thông thường như cáp trên không, cáp chôn trực tiếp, cáp khai thác mỏ và cáp chứa gel – dây thép phốt phát hóa thường là lựa chọn ưu tiên. Độ bền cao, công nghệ xử lý tiên tiến và khả năng ứng dụng rộng rãi khiến nó trở thành giải pháp chủ đạo được chứng minh qua thực tiễn kỹ thuật lâu dài.
Tại các khu vực dễ bị sét đánh, trạm biến áp và các tình huống khác có nhiễu điện từ mạnh – nên sử dụng kết cấu FRP hoàn toàn cách điện để giảm rủi ro dẫn điện và cải thiện an toàn hệ thống.
Trong môi trường có tính ăn mòn cao như khu vực ven biển và nhà máy hóa chất, vật liệu FRP mang lại hiệu suất ổn định lâu dài hơn nhờ khả năng chống ăn mòn tuyệt vời.
Cáp nhánh FTTH – FRP thường là lựa chọn ưu tiên do đặc tính cách điện của nó. Đối với các trường hợp chuyển tiếp từ trong nhà ra ngoài trời yêu cầu độ bền kéo cao hơn hoặc lắp đặt nhịp dài, các thanh gia cường bằng kim loại có thể được lựa chọn dựa trên thiết kế cáp.
V. Kết luận
Các thành phần chịu lực ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ cơ học và độ ổn định truyền dẫn của cáp quang. Với độ bền cao, khả năng tương thích gia công tốt và hiệu suất kỹ thuật đã được chứng minh, dây thép phốt phát hóa đã trở thành vật liệu chịu lực kim loại quan trọng cho nhiều loại cáp ngoài trời thông thường. Vật liệu composite sợi thủy tinh (FRP), với những ưu điểm về cách điện, khả năng chống nhiễu, chống ăn mòn, mật độ thấp và độ ổn định cấu trúc, đóng vai trò quan trọng trong các điều kiện vận hành phức tạp và đặc biệt.
Là nhà cung cấp vật liệu cáp chuyên nghiệp, ONE WORLD tiếp tục cung cấp dây thép phosphat hóa, FRP và các vật liệu cấu thành cáp khác cho khách hàng. Chúng tôi cũng đưa ra các khuyến nghị về lựa chọn vật liệu và hỗ trợ kỹ thuật liên quan. Đối với các yêu cầu cụ thể về dự án, vui lòng liên hệ với chúng tôi.
Thời gian đăng bài: 28 tháng 5 năm 2026