Механические характеристики волоконно-оптического кабеля
Основные механические характеристики оптического кабеля включают в себя следующие параметры:
- Устойчивость к растяжению.
- Устойчивость к сжатию.
- Устойчивость к ударам.
- Устойчивость к изгибам.
- Устойчивость к перекручиванию.
- Влагоустойчивость.
- Диапазон рабочих температур.
Допустимое продольное натяжение, известное в документации, измеряется в ньютонах. Этот показатель определяет максимальную силу, которую можно приложить к кабелю в продольном направлении без риска утраты его технических характеристик. Если сила превышает допустимые значения, производитель не гарантирует сохранение заявленных качеств волокон.
Важно отметить, что превышение допустимого натяжения не всегда приводит к разрыву волокон. Оптическое волокно имеет некоторый запас длины и расположено не в линейном, а в спиральном порядке. При натяжении волокна распрямляются, сохраняя свою работоспособность, а при снятии натяжения спиральная форма восстанавливается. Проблемы возникают только при дальнейшем натяжении после полного выпрямления, что может повлиять на геометрию волокна и его проводимость.
Эта особенность конструкции также определяет прочность кабеля на разрыв. Хотя кабель может не порваться при превышении минимальных значений силы, его проводимость может снизиться. В некоторых случаях в документации указываются два показателя: прочность на разрыв при длительном и кратковременном натяжении.
Для измерения силы натяжения кабеля используется динамометр. Важно осуществлять протяжку кабеля с постоянным контролем натяжения.
Максимально допустимая сила сжатия кабеля в поперечном направлении, называемая сдавливающим усилием (Crush), тоже имеет свои ограничения. Чрезмерное сжатие может увеличить затухание сигнала и снизить пропускную способность волокон. Этот параметр измеряется в несистемной единице давления кН/100 мм. Вероятность повреждения кабеля при сжатии увеличивается при уменьшении длины участка, подвергающегося сжатию. Волокна могут быть разрушены при интенсивном сжатии зажимами или щипцами.
Ударная нагрузка (Impact) определяет силу, которую кабель может выдержать без повреждения внутренней структуры. При монтаже кабеля с использованием степлера или пневматического крепежа следует обращать внимание именно на этот показатель, который измеряется в ньютон-метрах (Нм). Например, 1 Нм соответствует удару тела массой 1 кг, падающего с высоты 100 мм.
Радиус максимально допустимого изгиба (Cable bend) измеряется в миллиметрах и указывает на предельный радиус, с которым можно изгибать кабель. Сравнение радиуса изгиба с диаметром кабеля помогает определить допустимые параметры (например, кабель ИК/Д-М можно изгибать с радиусом в 20 его номинальных диаметров). Изгиб с радиусом меньше допустимого может привести к повреждению.
Кручение кабеля (Torsion) измеряется в градусах и характеризует степень перекручивания кабеля на протяжении одного метра. Этот параметр особенно важен для бронированных кабелей, так как чрезмерное скручивание может нарушить структуру брони и снизить защитные характеристики.
Температурный цикл (Temperature cycling) или диапазон температур, в которых кабель может работать, имеет важное значение, особенно в условиях наружной прокладки в холодных регионах или при высоких температурах (например, на чердаках, нагреваемых солнцем). Также важен диапазон температур для монтажа, который часто меньше, чем для эксплуатации.
Влагонепроницаемость (Water penetration) является критически важным параметром для кабелей, укладываемых в сырых грунтах или подвалах. Этот показатель отражает время, в течение которого волокна внутри кабеля защищены при погружении на глубину 1 метра, и обычно составляет от нескольких часов до нескольких суток.
Несоблюдение рекомендаций производителя по температурным режимам и силовым нагрузкам может привести к значительным потерям времени и финансов. Неправильно установленный кабель придется демонтировать и заменить новым, при этом теряя гарантию производителя. Поэтому при выборе кабеля всегда следует учитывать запас прочности и строго соблюдать рекомендованные температурные условия.