I. Funció dels membres de força
La fibra òptica està composta principalment de sílice d'alta puresa, que té una baixa resistència mecànica i una resistència limitada a la tracció i la compressió. Durant la instal·lació del cable i el funcionament a llarg termini, la fibra està sotmesa contínuament a forces externes com ara el pes propi, les càrregues de vent i gel, i la tensió d'instal·lació. Sense una estructura portant eficaç, la fibra és propensa a la microdeformació, cosa que pot provocar una atenuació del senyal. Per tant, els cables òptics han d'estar equipats amb elements de resistència que serveixin com a estructura portant, absorbint la major part de l'estrès mecànic i controlant la microtensió de la fibra per garantir una transmissió del senyal estable a llarg termini.
Els elements de resistència que s'utilitzen habitualment en enginyeria es divideixen en dues categories principals:Filferro d'acer fosfatatcom a opció metàl·lica principal, iFRP (plàstic reforçat amb fibra)com l'opció no metàl·lica més utilitzada. Els dos tipus ofereixen característiques de rendiment diferents i la selecció del material s'ha de basar en l'entorn d'aplicació específic.
II. Filferro d'acer fosfatat: l'opció principal per a cables exteriors convencionals
El filferro d'acer fosfatat és l'element de resistència metàl·lica més utilitzat en cables òptics per a exteriors. Els seus principals avantatges resideixen en l'equilibri entre una alta resistència i una bona estabilitat del procés. Amb la mateixa àrea de secció transversal, la capacitat de càrrega de tracció del filferro d'acer fosfatat sol ser superior a la del FRP, cosa que el fa adequat per a aplicacions amb requisits de resistència mecànica més elevats.
Pel que fa a l'adaptabilitat ambiental, el tractament de fosfatació forma una capa de pel·lícula fosfatada uniforme a la superfície del cable. Això ajuda a millorar la resistència a la corrosió i redueix el risc de reaccions interfacials causades pel contacte directe amb compostos com ara gels de farciment, cosa que ajuda a mitigar els riscos relacionats amb l'hidrogen durant el funcionament del cable a llarg termini.
El filferro d'acer fosfatat és adequat per a cables de tub solt trenat GYTA i GYTS, cables de tub central, cables miners ignífugs, així com cables enterrats directament i diversos tipus de cables per a exteriors que utilitzen sistemes d'ompliment de gel.
III. FRP: un material bàsic per a aplicacions especials
El FRP (plàstic reforçat amb fibra) es forma mitjançant un procés de pultrusió utilitzant fibres de vidre contínues com a estructura de reforç i resina epoxi o vinil èster com a matriu. És un material estructural àmpliament utilitzat entre els elements de reforç no metàl·lics. El seu valor principal rau en el seu aïllament elèctric, resistència a la corrosió i lleugeresa.
A diferència dels elements de reforç metàl·lics, el FRP és un material no conductor. Evita la conducció de corrent i els efectes d'acoblament electromagnètic i no experimenta reaccions electroquímiques amb sistemes d'ompliment de gel. Per tant, des d'una perspectiva de disseny estructural, ajuda a reduir els riscos de generació d'hidrogen associats amb els metalls. La seva densitat és aproximadament una quarta part de la de l'acer, cosa que redueix significativament el pes total del cable òptic i facilita la instal·lació i el transport. A més, el FRP té un baix coeficient d'expansió tèrmica, cosa que ajuda a mantenir l'estabilitat de l'excés de longitud de la fibra sota fluctuacions de temperatura i redueix el risc de pèrdues per microflexió.
El FRP s'utilitza principalment en cables aeris instal·lats en zones propenses a llamps i entorns amb fortes interferències electromagnètiques, cables de descens FTTH totalment dielèctrics, cables utilitzats en entorns altament corrosius com ara la boira salina costanera i les plantes químiques, així com estructures de cables especials, inclosos els cables submarins.
IV. Principis de selecció per als dos tipus de membres de força
El filferro d'acer fosfatat i el FRP no són simples substituts l'un de l'altre; més aviat, són complementaris en funció. La selecció racional del material s'ha de basar en les condicions de servei reals del cable:
Cables convencionals aeris exteriors, enterrats directament, per a mineria i farcits de gel: el filferro d'acer fosfatat és generalment l'opció preferida. La seva alta resistència, la tecnologia de processament madura i l'àmplia aplicabilitat el converteixen en una solució convencional validada per la pràctica d'enginyeria a llarg termini.
Zones propenses a llamps, subestacions i altres escenaris amb fortes interferències electromagnètiques: s'ha d'utilitzar una estructura FRP totalment dielèctrica per reduir els riscos de conductivitat i millorar la seguretat del sistema.
Entorns altament corrosius com ara zones costaneres i plantes químiques: el FRP ofereix un rendiment més estable a llarg termini gràcies a la seva excel·lent resistència a la corrosió.
Cables de descens FTTH: el FRP sovint és l'opció preferida a causa de les seves propietats aïllants. Per a escenaris de transició interior-exterior que requereixen una resistència a la tracció més alta o una instal·lació de llarga durada, es poden seleccionar elements de resistència metàl·lics en funció del disseny del cable.
V. Conclusió
Els elements de resistència afecten directament la vida útil mecànica i l'estabilitat de transmissió dels cables òptics. Amb la seva alta resistència, bona compatibilitat de processos i rendiment d'enginyeria provat, el filferro d'acer fosfatat s'ha convertit en un important material de resistència metàl·lica per a diversos cables convencionals per a exteriors. El FRP, amb els seus avantatges en aïllament elèctric, immunitat a interferències, resistència a la corrosió, baixa densitat i estabilitat estructural, juga un paper clau en condicions de servei complexes i especials.
Com a proveïdor professional de materials per a cables, ONE WORLD continua subministrant filferro d'acer fosfatat, FRP i altres materials per a elements de reforç de cables als nostres clients. També oferim recomanacions de selecció de materials i assistència tècnica relacionada. Per a consultes específiques sobre projectes, no dubteu a contactar amb nosaltres.
Data de publicació: 28 de maig de 2026