Mit dem Fortschritt der digitalen Transformation und der zunehmenden Vernetzung von Menschen wird der Einsatz von Glasfaserkabeln immer verbreiteter. Glasfasern, die als Medium für die Informationsübertragung in Glasfaserkabeln dienen, bieten hohe Bandbreite, hohe Übertragungsgeschwindigkeiten und geringe Latenz. Aufgrund ihres Durchmessers von nur 125 µm und ihrer Beschaffenheit als Glasfasern sind sie jedoch empfindlich. Um eine sichere und zuverlässige Übertragung von Daten über Glasfasern in unterschiedlichen Umgebungen wie Meer, Land, Luft und Weltraum zu gewährleisten, sind daher hochwertige Fasermaterialien als Verstärkungskomponenten erforderlich.
Aramidfasern sind eine Hightech-Synthetikfaser, die sich seit ihrer Industrialisierung in den 1960er-Jahren stetig weiterentwickelt hat. Durch zahlreiche Optimierungen sind verschiedene Serien und Spezifikationen entstanden. Ihre einzigartigen Eigenschaften – geringes Gewicht, Flexibilität, hohe Zugfestigkeit, hoher Zugmodul, niedriger linearer Ausdehnungskoeffizient und ausgezeichnete Umweltbeständigkeit – machen sie zu einem idealen Verstärkungsmaterial für Glasfaserkabel.
1. Zusammensetzung der Materialien von Glasfaserkabeln
Glasfaserkabel bestehen aus einem verstärkten Kern, dem Kabelkern, dem Mantel und einer äußeren Schutzschicht. Der Kern kann einadrig (massiv oder als Bündelader) oder mehradrig (flach oder als Modul) sein. Die äußere Schutzschicht kann metallisch oder nichtmetallisch armiert sein.
2. Zusammensetzung von Aramidfasern in optischen Kabeln
Von innen nach außen umfasst das optische Kabel Folgendes:optische FaserDie Glasfaser besteht aus einem Bündeladerrohr, einer Isolierschicht und einem Außenmantel. Das Bündeladerrohr umschließt die Glasfaser, der Zwischenraum zwischen Glasfaser und Bündeladerrohr ist mit Gel gefüllt. Die Isolierschicht besteht aus Aramid, und der Außenmantel ist ein raucharmer, halogenfreier, flammhemmender Polyethylenmantel, der die Aramidschicht umschließt.
3. Anwendung von Aramidfasern in optischen Kabeln
(1) Optische Kabel für den Innenbereich
Flexible Glasfaserkabel mit einem oder zwei Adern zeichnen sich durch hohe Bandbreite, hohe Übertragungsgeschwindigkeit und geringe Dämpfung aus. Sie finden breite Anwendung in Rechenzentren, Serverräumen und Glasfaseranschlüssen bis zum Arbeitsplatz (FTTP). In dicht ausgebauten Mobilfunknetzen mit einer großen Anzahl von Basisstationen und in dichten Indoor-Zeitmultiplexsystemen (TTM) werden Langstrecken-Glasfaserkabel und mikrooptische Hybridkabel benötigt. Unabhängig davon, ob es sich um flexible Glasfaserkabel mit einem oder zwei Adern, Langstrecken-Glasfaserkabel oder mikrooptische Hybridkabel handelt, ist die Verwendung hochfester, hochmoduliger und flexibler Materialien von entscheidender Bedeutung.AramidfaserAls Verstärkungsmaterial gewährleistet es mechanischen Schutz, Flammschutz, Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen und die Einhaltung der Kabelanforderungen.
(2) Volldielektrisches selbsttragendes (ADSS) optisches Kabel
Angesichts der rasanten Entwicklung der chinesischen Energieinfrastruktur und der Höchstspannungsprojekte ist die tiefe Integration von Stromkommunikationsnetzen mit 5G-Technologie für den Aufbau intelligenter Stromnetze unerlässlich. ADSS-Glasfaserkabel werden entlang von Stromleitungen eingesetzt und müssen daher in Umgebungen mit starken elektromagnetischen Feldern zuverlässig funktionieren, ihr Gewicht reduzieren, um die Belastung der Strommasten zu minimieren, und ein vollständig dielektrisches Design aufweisen, um Blitzeinschläge zu verhindern und die Sicherheit zu gewährleisten. Hochfeste Aramidfasern mit hohem Elastizitätsmodul und niedrigem Ausdehnungskoeffizienten schützen die Glasfasern in ADSS-Kabeln effektiv.
(3)Gebundene optoelektronische Verbundkabel
Kabelverbindungen sind Schlüsselkomponenten zur Verbindung von Steuerungsplattformen und gesteuerten Geräten wie Ballons, Luftschiffen oder Drohnen. Im Zeitalter von rasanter Informationsverbreitung, Digitalisierung und künstlicher Intelligenz müssen optoelektronische Verbundkabel sowohl elektrische Energie als auch eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung für die Systemkomponenten gewährleisten.
(4) Mobile Glasfaserkabel
Mobile Glasfaserkabel werden hauptsächlich in temporären Netzwerkumgebungen eingesetzt, beispielsweise auf Ölfeldern, in Bergwerken, Häfen, bei Live-Fernsehübertragungen, Reparaturen an Kommunikationsleitungen, in Notfallkommunikationsanlagen, im Erdbebenschutz und bei Katastrophenhilfe. Diese Kabel müssen leicht, dünn und tragbar sein sowie flexibel, verschleißfest, ölbeständig und kältebeständig. Der Einsatz flexibler, hochfester Aramidfasern mit hohem Elastizitätsmodul als Verstärkung gewährleistet die Stabilität, Druckfestigkeit, Verschleißfestigkeit, Ölbeständigkeit, Kälteflexibilität und Flammwidrigkeit der mobilen Glasfaserkabel.
(5)Geführte optische Kabel
Optische Fasern eignen sich ideal für Hochgeschwindigkeitsübertragung, große Bandbreite, hohe Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen, geringe Verluste und große Übertragungsdistanzen. Aufgrund dieser Eigenschaften werden sie häufig in drahtgebundenen Leitsystemen eingesetzt. Bei Raketenleitkabeln schützen Aramidfasern die empfindlichen optischen Fasern und gewährleisten so eine schnelle Auslösung auch während des Raketenflugs.
(6) Hochtemperatur-Installationskabel für die Luft- und Raumfahrt
Aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften wie hoher Festigkeit, hohem Elastizitätsmodul, geringer Dichte, Flammwidrigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit und Flexibilität werden Aramidfasern in der Luft- und Raumfahrtindustrie häufig eingesetzt. Durch die Beschichtung von Aramidfasern mit Metallen wie Zink, Silber, Aluminium, Nickel oder Kupfer entstehen leitfähige Aramidfasern, die elektrostatischen Schutz und elektromagnetische Abschirmung bieten. Diese Fasern können in Luft- und Raumfahrtkabeln als Abschirmungselemente oder Signalübertragungskomponenten verwendet werden. Darüber hinaus können leitfähige Aramidfasern das Gewicht deutlich reduzieren und gleichzeitig die Leistung verbessern, wodurch die Entwicklung von Mikrowellenkommunikation, HF-Kabeln und anderen Projekten im Bereich der Luft- und Raumfahrt unterstützt wird. Diese Fasern bieten außerdem elektromagnetische Abschirmung für hochfrequente Biegebereiche in Fahrwerkskabeln von Flugzeugen, Raumfahrzeugkabeln und Roboterkabeln.
Veröffentlichungsdatum: 11. November 2024