3.3 Кабельні матеріали та їх властивості.

Традиційні кабельні матеріали :мідь, алюміній, поліетилен-папір,полівінілхлорид, сталь, в оптичних кабелях отримали широке поповнення за рахунок полімерів, що забезпечують різні функції захистуволокон від механічних напруг. До останніх відносятся матеріали з високим модулем пружності (кевлар, нейлон, СВМ ), податлеві матеріали (кремнійорганічна гума, поліуретан ), матеріали з малим коефіцієнтом тертя (політерафторетилен) та ін.

До найважливіших завдань конструювання оптичних кабелів відноситься задача повздовжного армування кабельного сердечника та кабеля в цілому, тобто захист волокон від розтягування при прикладенні до кабеля розтягуючих зусиль в процесі прокладки експлуатації. В зв`язку з цим в склад конструкції оптичних кабелів входять повздовжнньо розміщені армуючі елементи з матеріалів з високим модулем пружності. Їх наявність враховується при механічному розрахунку. Елементи кабеля розглядають як систему незалежно деформованих циліндрів, нехтуючи їх поперечною взаємодією при розтягуванні вздовж осі кабеля. Опір нижчележачих елементів враховують тільки для спірально накладаних елементів є малим кроком спіралі, таких, наприклад, як стрічкова броня. Позначивши величину розтягуючого зусилляF, загальну кількість елементів конструкції кабеля n, повздовжню деформацію розтягумодулі пружності матеріалу і-го елементу і поперечнийперетин останнього відповідноEi і Sі, рівняння розтягування кабеля маємо у вигляді:

де коефіцієнт kі=1 для елементів, що зазнають напругу і паралельні до осі кабеля; kі=cos , для елементів, що зазнають напруги і розміщені по спіралі з кутом підйомуі;kі=0 для елементів, що не зазнають напруги при розтягування кабеля.

За допомогою рівняння (7) може бути розв`язаа зокрема одна з типових задач конструктивної розробки ОКС – вибір матеріалу і перетину армеючих елементів конструкції. Наприклад в випадку повздовжнього армування кабеля одною центраральною жилою з високоміцного полімера її перетин потрібно взяти рівним:

Величина деформації розтягу ОК звичайно вибирається порядку 0,01.

4.Зміст звіту.

1. Короткий виклад основних принципів роботи оптичних волокон.

2. Креслення поперечного перетину, профіля коефіцієнта переломлення і променевої моделі розповсюдження хвиль для одного з трьох видів оптичних волокон, представлених на рис. 2.а-в, і 3.а-в. Вид волокна задається викладачем.

3. Опис конструкції і креслення поперечного перетину одного з прикладів оптичних кабелів, представлених на рис. 4-5. Вид кабеля задається викладачем.

4. Короткий опис матеріалів, що використовується в оптичних кабелях і приклади їх параметрів.

5.Контрольні питання.

1. Загальна будова оптичних волокон. Використовувані матеріали.

2. Типи хвиль,що розповсюджуються в оптичному волокні. Променева модель процесу розповсюдження хвиль.

3. Узагальнений параметр.Одномодові і багато модові волокна.

4. Матеріали, що використовуються в оптичних кабелях зв`язку (загальна характеристика).

5. Маркування оптичних кабелів ГТС.

6. Маркування оптичних зонових кабелів.

7. Маркування оптичних магістральних кабелів.

8. Методика механічного розрахунку оптичних кабелів електричними кабелями зв`язку.