概要：光ファイバーケーブルの利点により、通信分野での利用範囲は絶えず拡大しており、さまざまな環境に適応するために、光ファイバーケーブルの設計プロセスでは、さまざまなニーズを満たすために、通常、適切な補強材が追加されます。本稿では、光ファイバーケーブルの補強材としてのガラス繊維糸（すなわちガラス繊維ヤーン）の利点を主に紹介し、ガラス繊維ヤーンで補強された光ファイバーケーブルの構造と性能を簡単に紹介し、ガラス繊維ヤーンの使用における困難について簡単に分析します。
キーワード：補強材、ガラス繊維糸
1.背景説明
光ファイバー通信の誕生と発展は、電気通信の歴史における重要な革命であり、光ファイバー通信は従来の通信方法を変革し、磁気干渉を受けることなく高速かつ大容量の通信を可能にしました。光ファイバーケーブルと通信技術の継続的な発展に伴い、光ファイバー通信技術も大幅に向上し、光ファイバーケーブルはあらゆる利点を活かして通信分野での利用範囲を絶えず拡大しています。現在、光ファイバーケーブルは急速な発展速度と幅広い応用範囲で有線通信の様々な分野に進出し、現代通信の主要な通信モードとなり、社会生活への影響はますます深まっています。
2. 最も効果的な補強材の種類と適用方法
さまざまな環境に適応するために、通常はケーブル設計プロセスで対応する補強材が追加されるか、さまざまなニーズを満たすためにケーブル構造が変更されます。光ファイバーケーブルの補強は、金属補強と非金属補強に分けられ、主な金属補強材はさまざまなサイズの鋼線、アルミテープなどであり、非金属補強材は主にFRP、KFRP、耐水性テープ、アラミド、結束糸、ガラス繊維糸などです。金属補強材は硬度と強度が高いため、主に屋外の架空敷設やパイプライン、直接埋設などの軸方向の張力に対する要求が高い建設および使用環境で使用されます。非金属補強材は種類が豊富なため、それぞれ異なる役割を果たします。非金属補強材は比較的柔らかく、引張強度が金属補強材よりも小さいため、屋内、建物内、階間、または特別なニーズがある場合に金属補強光ファイバーケーブルに取り付けることができます。前述のネズミの侵入しやすい環境など、特殊な環境では、必要な軸方向および横方向の応力だけでなく、齧りに対する耐性といった付加的な特性を満たすために、特別な補強が必要となります。本稿では、RFプルアウトケーブル、パイプバタフライケーブル、およびネズミ侵入防止ケーブルにおける補強材としてのグラスファイバー糸の応用について紹介します。
3. ガラス繊維糸とその利点
ガラス繊維は、不燃性、耐腐食性、耐熱性、吸湿性、伸長性などの優れた特性を持つ新しいタイプのエンジニアリング材料であり、電気的、機械的、化学的、光学的特性にも優れているため、さまざまな産業で広く使用されています。ガラス繊維糸は、撚りのない糸と撚りのある糸の2種類に分けられ、一般的には光ファイバーケーブルの製造に使用されます。
光ファイバーケーブルの補強材としてガラス繊維糸を使用することには、以下の利点があります。
（１）引張強度の要求事項において、アラミドの代わりに光ファイバーケーブルの引張要素を構成し、経済的かつ実現可能である。アラミドは、超高強度、高弾性率、耐熱性といった利点を持つ新しいハイテク合成繊維である。アラミドの価格は高騰しており、それが光ファイバーケーブルのコストにも直接影響している。グラスファイバー糸はアラミドの約1/20の価格で、その他の性能指標もアラミドとそれほど変わらないため、グラスファイバー糸をアラミドの代替として使用でき、経済的にも優れている。アラミドとグラスファイバー糸の性能比較を以下の表に示す。
表：アラミド繊維糸とガラス繊維糸の性能比較
（２）ガラス繊維糸は、無毒無害、不燃性、耐腐食性、耐高温性、低伸長性、化学的安定性を備え、RoHSなどの光ケーブルの性能要件を満たしています。ガラス繊維糸は、耐摩耗性、耐腐食性、保温性、絶縁性にも優れています。これにより、光ファイバーケーブルは高温または低温でも正常に動作し、より過酷な環境にも適応できます。絶縁性により、光ファイバーケーブルは落雷やその他の電磁干渉から保護され、全誘電体光ファイバーケーブルに広く使用できます。
（３）ガラス繊維糸を充填した光ファイバーケーブルは、ケーブル構造をコンパクトにし、ケーブルの引張強度と圧縮強度を高めることができます。
（４）防水ガラス繊維糸は、光ファイバーケーブル内の水を遮断する最良の方法の１つです。防水ガラス繊維糸の防水効果は、吸水膨潤率が１６０％である防水アラミドよりも優れており、防水ガラス繊維糸の吸水膨潤率は２００％です。ガラス繊維糸の量を増やすと、防水効果はさらに顕著になります。これは乾式防水構造であり、接合工程で油ペーストを拭き取る必要がないため、施工がより容易で、環境要件にもより適合しています。
（５）光ファイバーケーブルの補強構造として使用されるグラスファイバー糸は優れた柔軟性を持ち、補強材によって光ファイバーケーブルが硬くなり曲げにくくなるという欠点を解消し、製造と設置のあらゆる面で利便性を提供します。光ファイバーケーブルの曲げ性能への影響は少なく、曲げ半径はケーブルの外径の10倍まで可能で、複雑な敷設環境により適しています。
（６）ガラス繊維糸の密度は２．５グラム／センチメートルであり、ガラス繊維糸を補強材として用いた光ファイバーケーブルは軽量であるため、輸送コストを削減できる。
（７）ガラス繊維糸も優れた防鼠性能を有しています。中国の多くの田畑や山岳地帯では、植生が齧歯動物の生息に適しているため、光ファイバーケーブルのプラスチック被覆に含まれる独特の臭いが齧歯動物を引き寄せやすく、通信ケーブル線が齧歯動物にかじられることがしばしばあり、通信品質に影響を与え、深刻な場合には幹線通信ネットワークの停止につながり、社会に大きな損失をもたらす可能性があります。従来の防鼠方法とガラス繊維糸による防鼠方法の長所と短所を次の表で比較します。
6. 結論
要約すると、ガラス繊維糸は優れた性能を持つだけでなく、価格も低いため、光ファイバーケーブルの補強材としてますます広く使用されるようになり、光ファイバーケーブルメーカーの生産コストを削減し、国内外の顧客の多様なニーズにより良く応えることができるでしょう。
投稿日時: 2022年7月9日