Wytwarzanie kabli światłowodowych

Transkrypt

1 Wytwarzanie kabli światłowodowych Na podstawie wizyty SNS-u Optoelektronika i Mikrosystemy w fabryce kabli TELEFONIKA w Myślenicach /k.krakowa 2002 opracowali Rafał Dylewicz, Marek Uszkur, Sergiusz Patela

2 Etapy produkcji kabla światłowodowego: 1. Zgromadzenie (zakup) włókien światłowodowych 2. Polerowanie włókien 3. Umieszczenie włókna w tubie ścisłej lub Wprowadzenie światłowodów do luźniej tuby 4. Skręcanie luźnych tub i nanoszenie warstw zabezpieczających 5. Zgrzewanie pokrycia zewnętrznego, studzenie kabla 6. Naniesienie oznaczeń 7. Pomiary wybranych partii kabla

3 Etap 1. Zakup włókien światłowodowych np. Alcatel, Corning, Samsung, Fujitsu. Włókna sprowadzane są na szpulach w odcinkach fabrykacyjnych o długości 25 km lub 50 km. Włókno to rdzeń+płaszcz+pokrycie pierwotne (bezbarwna powłoka akrylowa). Stosowanie są następujące typy włókien (w nawiasie oznaczenie producenta): - jednomodowe z nieprzesuniętą dyspersją (J) - jednomodowe z przesuniętą dyspersja (Jp) - jednomodowe z niezerową dyspersją (Jn) - wielomodowe gradientowe 50/125 µm (G50) - wielomodowe gradientowe 62.5/125 µm (G62.5) Zapakowane szpule z włóknami optycznymi firmy Alcatel

4 Etap 2. Polerowanie włókien Proces barwienia włókna jest niezbędny do późniejszej identyfikacji włókna w kablu. Stosuje tusze utwardzalne w promieniach UV. Tusz jest natryskiwany na włókna, które następnie podlegają krótkiemu naświetleniu lampami UV. Barwienie nie degraduje włókna i jest trwałe. Zbiorniki z tuszem barwiącym To co dalej dzieje się z włóknem światłowodowym zależy od typu kabla, jaki ma zostać wykonany, np.: -włókno zostaje umieszczone w tubie ścisłej o całkowitej średnicy 900µm. -włókno w pokryciu pierwotnym zostaje umieszczone wraz z innymi włóknami w tubie luźnej.

5 Etap 3. Umieszczenie włókna w tubie ścisłej lub Wprowadzenie światłowodów do luźniej tuby Włókno światłowodowe jest prowadzone bezpośrednio ze szpuli Przy wygrzewaniu tuby umieszcza się w niej żel, stanowiący zaporę przeciwwilgociową. Szpule z włóknami światłowodowymi Różne kolory tub (np. czerwony i niebieski) uzyskuje się dzięki wprowadzaniu różnokolorowych granulatów. Lejek z granulatem Szpule z gotowymi tubami luźnymi, zawierającymi po 6 włókien.

6 Etap 4. Skręcanie luźnych tub i nanoszenie warstw zabezpieczających Szpula z różnokolorowymi, wzajemnie skręconymi tubami Luźne tuby są skręcane, często wokół centralnego elementu wzmacniającego, zgodnie z zasadą lewo - prawo tj. najpierw kilka obrotów w lewo, następnie w prawo. Dodatkowo układ oblekany jest cienką taśmą plastikową w kierunku odwrotnym. Następnie nanoszona jest taśma papierowa z proszkiem przeciwwilgociowym, oraz pokrycie z włókien aramidowych. Skręcone tuby luźne przed pokryciem aramidową otoczką Nakładanie pokrycia aramidowego

7 Etap 5. Zgrzewanie pokrycia zewnętrznego, studzenie kabla Na końcu linii produkcyjnej nanoszone jest pokrycie zewnętrzne. W dolnej części zdjęcia widać wyłożoną na papierowym podkładzie z proszkiem skrętkę luźnych tub, która zostanie za chwilę zamknięta w pokryciu zewnętrznym. Końcowy etap produkcji kabla : naniesienie zewnętrznej powłoki. Linia produkcyjna kabla firmy Nokia Maillefer.

8 Etap 6. Naniesienie oznaczeń Po wykonaniu zgrzewu pokrycia zewnętrznego, kabel porusza się w specjalnym korycie z wodą o ściśle określonej temperaturze. Ostatnim etapem jest naniesienie na gotowym już kablu oznaczeń : - typ i symbol kabla - liczba i rodzaj włókien światłowodowych w kablu - nazwa wytwórcy - rok produkcji - piktogram i nadruk metryczny, np. KABEL OPTYCZNY Z-XOTKtsd 16j TF-KABLE m Gotowy kabel podlega schłodzeniu w korytku z wodą.

9 Przykład. Kabel ZW NOTKSd zewnętrzno -wewnętrzny (ZW - kabel uniwersalny, N z powłoką zewnętrzną bezhalogenową, OTK optotelekomunikacyjny, S z tuba ścisłą, d całkowicie dielektryczny) a - włókno optyczne b tuba ścisła bezbarwna c element wytrzymałościowy d włókna aramidowe e suche uszczelnienie ośrodka f powłoka zewnętrzna g nitka rozrywająca powłokę Kabel przeznaczony do : - wykonywania połączeń pomiędzy urządzeniami optoelektronicznymi w pomieszczeniach zamkniętych i na zewnątrz budynków. - zaciągania do kanalizacji kablowej i wewnątrzobiektowej.

10 Przykład. Kabel Z-XOTKtsdD tubowy, kanałowy, podwieszany Z - kabel zewnętrzny, X - z powłoką polietylenową, OTK optotelekomunikacyjny, ts tubowy (tuba luźna) z suchym uszczelnieniem ośrodka, d całkowicie dielektryczny, D ze wzmocnieniem z włókien aramidowych na ośrodku kabla) a centralny element wytrzymałościowy w powłoce z polietylenu lub bez powłoki, b luźna tuba ze światłowodami wypełniona żelem hydrofobowym, c włókno optyczne, d wkładka polietylenowa, e ośrodek kabla : tuby skręcone wokół centralnego elementu, f suche uszczelnienie ośrodka, g wzmocnienie : włókna aramidowe, h 2 nitki do rozrywania powłoki, i powłoka polietylenowa, czarna Kabel przeznaczony do : -układania w kanalizacji kablowej pierwotnej i wtórnej. - podwieszania na słupach linii telefonicznych, linii energetycznych niskich i średnich napięć, trakcji kolejowej.

11 Pomiary wybranych partii kabla

12 WYJAZD DO FABRYKI KABLI TELEFONIKA ODBYŁ SIĘ W RAMACH DZIAŁALNOŚCI Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej, zobaczyć więcej, zdobyć nowe doświadczenia i nawiązać kontakty to SNS jest tym czego szukasz!!! W tym roku 200/03 SNS zorganizował również : prezentację multimedialną pt. Światłowód co to jest, gdzie się go stosuje, jakie ma wady a jakie zalety? wyjazd na II Studencką Konferencję Naukową Telekomunikacja w XXI wieku odbywającą się na Politechnice Świętokrzyskiej. A w przyszłym roku są w planach mn.: Warsztaty Studenckie Modern Photonics and Optoelectronics in XXI Century z udziałem kadry naukowej oraz studentów Technische Universiteat Dresden oraz studentów z uczelni technicznych z całego kraju. Odwiedź nas w internecie :

13 Kable zewnętrzne Podstawowe typy kabli kanałowe wzmacniane przeciwgryzoniowe samonośne, ósemkowe ziemne podwodne konstrukkcyjnie: luźna tuba lub rozetowe Kable wewnątrzobiektowe wzmacniane i niewzmacniane przeciwgryzoniowe Kable stacyjne jednowłóknowe dwuwłóknowe wielowłóknowe rozdzielcze (dzielone) Kable samonośne dla linii energetycznych i telekomunikacyjnych

14 Podstawowe parametry użytkowe kabla Zewnętrzna powłoka kabli - parametry materiału, niepalność, emisją związków trujących, odporność na: ścieranie, promieniowanie UV, korozję naprężeniową nadruk: oznakowanie, metraż (można specyfikować w zamówieniu) promień zginania (jednokrotnego, wielokrotnego) Dopuszczalna siła rozciągania podczas instalacji Zakres temperatur: instalacji, transportu i przechowywania, pracy Identyfikacja tub i światłowodów (np.. tuba licznikowa czerwona, kierunkowa niebieska, następne białe) Barwy światłowodów w tubie

15 Światłowody montowane standardowo w kablach jednomodowe zwykłe jednomodowe z przesuniętą dyspersją wielomodowe 62,5/125 wielomodowe 50/125

16 Kable światłowodowe - podstawowa klasyfikacja wg. konstrukcji ścisła tuba luźna tuba

17 Wewnątrzobiektowe kable stacyjne jedno i dwuwłóknowe włókno optyczne tuba (ścisła) 0,9 mm włókna aramidowe powłoka kabla włókno optyczne tuba (ścisła) 0,9 mm włókna aramidowe powłoka kabla Włókno optyczne: jedno lub wielomodowe

18 Wewnątrzobiektowe kable stacyjne wielowłóknowe - widok Outer jacket Ripcord Dielectric strength members 900 µm buffered fibers

19 Wewnątrzobiektowe kable stacyjne wielowłóknowe - przekrój Outer jacket Ripcord Dielectric strength members 900 µm buffered fiber Outer jacket Ripcord Dielectric strength members 900 µm buffered fiber Dielectric central member

20 Wewnątrzobiektowe kable rozdzielcze (dzielone) - widok Outer jacket Ripcord Subunit Ripcords Dielectric strength members 900 um buffered fiber Dielectric central member

21 Wewnątrzobiektowe kable rozdzielcze (dzielone) - przekrój Outer jacket 6-fiber subunit Ripcord Dielectric central member Subunit jacket Dielectric strength member 900 µm buffered fiber Ripcord Kabel 24-włóknowy

22 Kabel zewnętrzny rozetowy a) element wytrzymałościowy centralny: dielektryczny pręt FRP b) rozeta polipropylenowa: 10-cio rowkowa, liczba włókien w rowku: 1, 2 lub 3 c) rowek rozety: wypełniony żelem optycznym d) włókno optyczne: jedno lub wielomodowe e) osłona rozety: polipropylenowa f) wzmocnienie ośrodka: włókna aramidowe g) powłoka kabla: polietylenowa, czarna

23 Kabel zewnętrzny - luźna tuba, widok PE jacket Ripcord Dielectric strength member Water swellable tape Buffer tube Fibers Dielectric central member Water swellable yarn

24 Kabel zewnętrzny - luźna tuba, przekrój PE jacket Ripcord Dielectric strength member Water swellable tape Buffer tube Fibers (2 fibers per tube) Water swellable yarn Central member Filler

25 Pytania kontrolne 1. Klasyfikacja i budowa kabli światłowodowych