光ケーブルにおける金属および非金属補強材の選択と利点の比較

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光ケーブルにおける金属および非金属補強材の選択と利点の比較

1. 鋼線
ケーブルが敷設時および使用時に十分な軸方向張力に耐えられるようにするためには、ケーブルには荷重を支えることができる金属や非金属などの要素が含まれている必要があります。高強度鋼線は補強材として使用することで、ケーブルの優れた横方向圧力耐性、耐衝撃性を実現します。鋼線は、ケーブルの内鞘と外鞘の間の装甲としても使用されます。炭素含有量によって、高炭素鋼線と低炭素鋼線に分類できます。
(1)高炭素鋼線
高炭素鋼線は、GB699 高品質炭素鋼の技術要件を満たし、硫黄とリンの含有量が約 0.03% である必要があり、表面処理の違いにより、亜鉛めっき鋼線とリン酸塩処理鋼線に分けられます。亜鉛めっき鋼線は、亜鉛層が均一で滑らかでしっかりと付着している必要があり、鋼線の表面は清潔で、油、水、汚れがない必要があります。リン酸塩処理鋼線のリン酸塩層は均一で光沢があり、線の表面には油、水、錆、傷がない必要があります。水素発生量が少ないため、リン酸塩処理鋼線の使用が現在ではより一般的になっています。
(2)低炭素鋼線
低炭素鋼線は一般的に装甲ケーブルに使用され、鋼線の表面には均一で連続した亜鉛層がメッキされている必要があり、亜鉛層にはひび割れやマーキングがあってはならず、巻線試験後、素手で拭き取れるひび割れ、層状剥離、脱落があってはならない。

2. 鋼線
ケーブルのコア数が増えるにつれて、ケーブルの重量が増加し、補強材が負担する必要のある張力も増加します。光ケーブルの敷設および使用時に発生する可能性のある荷重を支え、軸方向応力に耐える能力を向上させるために、光ケーブルの補強材として鋼線を使用するのが最も適しており、一定の柔軟性があります。鋼線は複数の鋼線を撚り合わせて作られ、断面構造によって一般的に1×3、1×7、1×19の3種類に分けられます。ケーブルの補強には通常1×7鋼線が使用され、鋼線は公称引張強度によって175、1270、1370、1470、1570MPaの5等級に分けられ、鋼線の弾性係数は180GPa以上である必要があります。鋼線に使用される鋼材は、GB699「高品質炭素鋼構造の技術条件」の要件を満たしている必要があり、鋼線に使用される亜鉛めっき鋼線の表面は、均一で連続した亜鉛層でめっきされ、斑点、ひび割れ、亜鉛めっきされていない箇所があってはならない。撚線線の直径と撚り間隔は均一であり、切断後に緩んではならず、撚線線の鋼線は、交差、破断、曲がりがなく、密接に結合していなければならない。

3.FRP
FRPは英語のfiber reinforced plasticの頭文字をとった略語で、複数のガラス繊維の表面に光硬化樹脂をコーティングして得られる、表面が滑らかで外径が均一な非金属材料であり、光ケーブルの補強材として機能します。FRPは非金属材料であるため、金属補強材と比較して次のような利点があります。(1)非金属材料は感電に敏感ではないため、光ケーブルは落雷地域に適しています。(2)FRPは水分と電気化学反応を起こさず、有害なガスやその他の元素を生成しないため、雨が多く高温多湿な気候環境地域に適しています。(3)誘導電流を生成しないため、高電圧線上に設置できます。(4)FRPは軽量という特徴があり、ケーブルの重量を大幅に軽減できます。FRPの表面は滑らかで、真円度が低く、直径が均一で、標準ディスクの長さに継ぎ目がないことが求められます。

FRP

4. アラミド
アラミド(ポリp-ベンゾイルアミド繊維)は、高強度・高弾性率の特殊繊維です。p-アミノ安息香酸をモノマーとし、触媒存在下、NMP-LiCl系溶液中で縮合重合を行い、その後湿式紡糸と高張力熱処理を施して製造されます。現在、主に米国デュポン社製のKEVLAR49と、オランダ・アクゾノーベル社製のTwaronが使用されています。優れた耐高温性と耐熱酸化性を有するため、全媒体自己支持型(ADSS)光ケーブルの補強材として用いられています。

アラミド糸

5. ガラス繊維糸
ガラス繊維糸は、光ケーブルの補強材として一般的に使用される非金属材料で、複数のガラス繊維を撚り合わせて作られています。優れた絶縁性と耐腐食性を持ち、高い引張強度と低い延性を備えているため、光ケーブルの非金属補強材として理想的です。金属材料と比較して軽量で誘導電流を発生させないため、高電圧線や湿潤環境下での光ケーブル用途に特に適しています。さらに、ガラス繊維糸は使用中に優れた耐摩耗性と耐候性を発揮し、様々な環境下でのケーブルの長期安定性を確保します。


投稿日時: 2024年8月26日