جعبه اتصال فیبر نوری در فضای باز با بسته شدن درزگیر برای اتصال کابل نوری

جعبه‌های اتصال فیبر نوری، به عنوان یک وسیله اصلی برای تضمین ایمنی اتصالات کابل نوری در شبکه‌های ارتباطی فیبر نوری، نقشی غیرقابل جایگزین به عنوان "نگهبان" در زنجیره انتقال سیگنال نوری ایفا می‌کنند. آنها نه تنها باید ایمنی فیزیکی اتصالات فیبر نوری را تضمین کنند، بلکه انتقال پایدار سیگنال‌های نوری را در محیط‌های پیچیده نیز تضمین می‌کنند. ویژگی‌های پارامتری آنها ابعاد متعددی را از ظرفیت پایه تا سازگاری با محیط‌های پیچیده پوشش می‌دهد که هر پارامتر مستقیماً بر سناریوهای قابل اجرا و عملکرد عملیاتی دستگاه تأثیر می‌گذارد. در ادامه، تجزیه و تحلیل جامع و عمیقی از ویژگی‌های پارامتری آنها از چندین دیدگاه کلیدی ارائه شده است.

مشخصات ظرفیت: برآورده کردن نیازهای متنوع اتصال به شبکه

مشخصات ظرفیت یکی از اساسی‌ترین و مهم‌ترین پارامترهای جعبه‌های اتصال فیبر نوری است که مستقیماً با تعداد هسته‌های فیبری که دستگاه می‌تواند در خود جای دهد تعریف می‌شود و به عنوان شاخص اصلی برای اندازه‌گیری ظرفیت حمل دستگاه عمل می‌کند. در مقابل توسعه سریع شبکه‌های فیبر نوری فعلی، مقیاس‌های مختلف شبکه‌های ارتباطی الزامات ظرفیت بسیار متفاوتی برای جعبه‌های اتصال فیبر نوری دارند، بنابراین یک سیستم غنی و متنوع از مشخصات ظرفیت در بازار شکل می‌گیرد.

مشخصات ظرفیت پایه رایج شامل ۱۲ هسته، ۲۴ هسته، ۴۸ هسته و ۹۶ هسته است که به طور گسترده در سناریوهای شبکه کوچک و متوسط مانند شبکه‌های دسترسی شهری، شبکه‌های دانشگاهی و اینترانت‌های سازمانی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، در پروژه‌های فیبر به خانه در جوامع مسکونی، جعبه‌های اتصال ۲۴ هسته و ۴۸ هسته معمولاً برای رفع نیازهای اتصال فیبر چندین خانوار استفاده می‌شوند. برای شبکه‌های بزرگ ستون فقرات، اتصالات مراکز داده و سایر سناریوها، جعبه‌های اتصال با ظرفیت‌های بزرگتر مورد نیاز است که منجر به ظهور محصولات ۱۴۴ هسته، ۲۸۸ هسته و حتی با ظرفیت بالاتر می‌شود. جعبه اتصال کابل نوری جی پی جی 09-5602 که توسط شرکت چانگفی نوری فیبر عرضه شده است، می‌تواند تا ۱۴۴ هسته را برای فیبرهای رشته‌ای و ۴۳۲ هسته چشمگیر را برای فیبرهای روبانی در خود جای دهد و نیازهای اتصال با چگالی بالا در شبکه‌های بزرگ را به طور کامل برآورده کند.

طراحی مشخصات ظرفیت، صرفاً یک انباشت ساده اعداد نیست، بلکه ارتباط نزدیکی با نوع فیبر نوری دارد. تفاوت‌های آشکاری در محاسبه ظرفیت و روش‌های چیدمان بین فیبرهای رشته‌ای و فیبرهای روبانی وجود دارد. فیبرهای رشته‌ای یک فیبر نوری واحد را به عنوان واحد پایه در نظر می‌گیرند که هر فیبر به صورت جداگانه توسط یک سینی فیوژن فیبر درون جعبه اتصال ثابت و محافظت می‌شود. در حالی که فیبرهای روبانی چندین فیبر را در یک واحد روبانی واحد با مشخصات مشترک مانند ۱۲ هسته/ریبون و ۲۴ هسته/ریبون ادغام می‌کنند. بنابراین، محاسبه ظرفیت جعبه‌های اتصال فیبر روبانی معمولاً با ضرب تعداد روبان‌ها در تعداد هسته‌های هر روبان تعیین می‌شود. به عنوان مثال، یک جعبه اتصال فیبر روبانی ۲۸۸ هسته‌ای می‌تواند ۲۴ روبان از فیبرهای روبانی ۱۲ هسته‌ای یا ۱۲ روبان از فیبرهای روبانی ۲۴ هسته‌ای را در خود جای دهد. این طراحی ظرفیت متمایز، جعبه‌های اتصال را قادر می‌سازد تا به طور انعطاف‌پذیر با نیازهای اتصال انواع مختلف کابل‌های نوری سازگار شوند و تطبیق‌پذیری و کاربردی بودن دستگاه را افزایش دهند.

با گسترش مداوم شبکه‌های فیبر نوری، طراحی ظرفیت ماژولار به یک روند توسعه مهم در جعبه‌های اتصال فیبر نوری مدرن تبدیل شده است. بسیاری از تولیدکنندگان، محصولات جعبه اتصال را عرضه کرده‌اند که با اضافه کردن سینی‌های فیوژن فیبر یا ماژول‌های توسعه، از ارتقاء ظرفیت پشتیبانی می‌کنند. به عنوان مثال، جعبه اتصال قابل توسعه از ژونگتیان فناوری دارای پیکربندی اولیه ۴۸ هسته است و می‌توان آن را به راحتی با اضافه کردن ماژول‌های توسعه به ۹۶ هسته یا حتی ۱۴۴ هسته ارتقا داد که هزینه تعویض تجهیزات را در طول توسعه شبکه تا حد زیادی کاهش داده و عمر مفید دستگاه را افزایش می‌دهد.

مشخصات اندازه: سازگاری با محیط‌های نصب متنوع

مشخصات اندازه جعبه‌های اتصال فیبر نوری ارتباط نزدیکی با محل نصب، ظرفیت و نوع ساختار آنها دارد و تنوع زیادی را نشان می‌دهد تا اطمینان حاصل شود که دستگاه می‌تواند در فضاهای فیزیکی پیچیده مختلف، نصب پایدار و عملکرد کارآمدی داشته باشد.

جعبه‌های اتصال رک‌مونت عمدتاً در مکان‌هایی که نیاز به مدیریت متمرکز دارند مانند اتاق‌های تجهیزات و مراکز داده استفاده می‌شوند و اندازه‌های آنها کاملاً از طرح‌های استاندارد پیروی می‌کند. جعبه اتصال رک‌مونت ۱۹ اینچی، یک محصول اصلی در بازار است که عرض ثابت ۱۹ اینچ (تقریباً ۴۸۲.۶ میلی‌متر) دارد. این اندازه با استانداردهای جهانی رک تجهیزات ارتباطی سازگار است و امکان نصب در کنار سرورها، سوئیچ‌ها، روترها و سایر دستگاه‌ها را در رک‌های استاندارد فراهم می‌کند و مدیریت متمرکز و کابل‌کشی یکپارچه تجهیزات را محقق می‌سازد. ارتفاع آنها بسته به ظرفیت متفاوت است، از جمله ۱U (۴۴.۴۵ میلی‌متر)، ۲U، ۳U و غیره. به عنوان مثال، جعبه‌های اتصال رک‌مونت ۲۴ هسته‌ای معمولاً طراحی ارتفاع ۱U را اتخاذ می‌کنند که فضای کمی را اشغال می‌کند و برای نصب با تراکم بالا مناسب است. در حالی که جعبه‌های اتصال رک‌مونت ۹۶ هسته‌ای و ۱۴۴ هسته‌ای برای جای دادن اجزای فیوژن فیبر بیشتر و ساختارهای مدیریت فیبر به ارتفاع ۲U یا ۳U نیاز دارند. برای بهبود استفاده از فضا، برخی از تولیدکنندگان جعبه‌های اتصال رکمونت با عرض ۲۳ اینچ را عرضه کرده‌اند که عرض آنها به ۲۳ اینچ (تقریباً ۵۸۴.۲ میلی‌متر) افزایش یافته است و قادر به جای دادن هسته‌های فیبر بیشتر در همان ارتفاع هستند و نیازهای اتصال با تراکم بالا در مراکز داده بزرگ را برآورده می‌کنند.

جعبه‌های اتصال دیواری برای نصب روی سطوح عمودی مانند دیوارها و ستون‌ها مناسب هستند و طراحی اندازه آنها بیشتر بر سازگاری با فضا تمرکز دارد. چنین جعبه‌های اتصالی معمولاً با مقادیر طول، عرض و ارتفاع مشخص برچسب‌گذاری می‌شوند. به عنوان مثال، جعبه اتصال دیواری تی دی-بی جی-48 از تانگدینگ اتصال متقابل دارای ابعاد 520×320×150 میلی‌متر است و طراحی جمع و جور آن امکان نصب آسان در فضاهای باریک مانند دیوارهای ساختمان و کناره‌ها را فراهم می‌کند. جعبه‌های اتصال دیواری را می‌توان به انواع افقی و عمودی تقسیم کرد. جعبه‌های افقی نسبت طول به قطر بیشتری دارند، مانند جعبه اتصال کابل نوری افقی اس پی اف سی-پی اچ-24M-4/4E از هنگ'یک ارتباطات، با ابعاد 470×240×120 میلی‌متر، مناسب برای نصب افقی دیوار؛ جعبه‌های عمودی در جهت ارتفاع ابعاد بزرگتری دارند، مانند جعبه دیواری عمودی 300×200×400 میلی‌متر، مناسب برای نصب ستون عمودی، که با چیدمان‌های مختلف فضایی بهتر سازگار است.

جعبه‌های اتصال مدفون زیرزمینی عمدتاً در سناریوهای خط لوله زیرزمینی یا دفن مستقیم استفاده می‌شوند و طراحی اندازه آنها نیاز به ایجاد تعادل بین عملکرد حفاظتی و سازگاری با فضای زیرزمینی دارد. چنین محصولاتی عمدتاً ساختارهای استوانه‌ای یا مربعی دارند. جعبه‌های اتصال استوانه‌ای معمولاً قطری بین ۱۵۰ میلی‌متر تا ۳۰۰ میلی‌متر و ارتفاع (طول) بین ۳۰۰ میلی‌متر تا ۶۰۰ میلی‌متر دارند. به عنوان مثال، جعبه اتصال مدفون نوع کلاهک‌دار جی‌جی‌اس-7001 از شرکت چانگفی نوری فیبر دارای ابعاد ۴۳۵×۱۹۰ میلی‌متر (ارتفاع × عرض) است که می‌تواند با قطر داخلی خطوط لوله زیرزمینی مطابقت داشته باشد و نصب و جایگذاری آن آسان باشد. جعبه‌های مدفون مربعی بیشتر بر مقاومت در برابر فشار تمرکز دارند و اندازه‌های آنها عمدتاً ۳۵۰×۳۵۰×۲۰۰ میلی‌متر، ۵۰۰×۴۰۰×۲۵۰ میلی‌متر و غیره است. طراحی مسطح آنها می‌تواند عمق دفن را کاهش دهد، سختی ساخت را کمتر کند و مقاومت فشاری دستگاه را افزایش دهد.

اندازه جعبه‌های اتصال برای محیط‌های خاص، مطابق با الزامات سناریوی خاص، به صورت سفارشی طراحی می‌شوند. به عنوان مثال، جعبه‌های اتصال مورد استفاده برای کابل‌های نوری زیردریایی، دارای اندازه پوسته بزرگتر و ضخامت دیواره قابل توجهی افزایش یافته برای مقاومت در برابر فشار عظیم در اعماق دریا هستند که قطر آنها تا بیش از ۵۰۰ میلی‌متر و طول آنها بیش از ۱۰۰۰ میلی‌متر است. در حالی که جعبه‌های اتصال مورد استفاده در فضاهای باریک مانند معادن و تونل‌ها، طرح‌های مینیاتوری را اتخاذ می‌کنند و برخی از محصولات دارای اندازه‌های کنترل شده در محدوده ۲۰۰×۱۵۰×۱۰۰ میلی‌متر هستند تا با نصب در فضاهای محدود سازگار شوند.

انواع سازه: ایجاد تعادل بین حفاظت و راحتی عملیاتی

نوع ساختار جعبه‌های اتصال فیبر نوری مستقیماً بر عملکرد حفاظتی، راحتی نگهداری و سناریوهای قابل اجرا تأثیر می‌گذارد. در حال حاضر، سه نوع اصلی در بازار وجود دارد: ساختارهای بسته، باز و ترکیبی که هر کدام ویژگی‌های طراحی و مزایای کاربردی منحصر به فردی دارند.

ساختار بسته، اولین انتخاب برای محیط‌های خشن بیرونی است و مفهوم اصلی طراحی آن، جلوگیری از نفوذ عوامل محیطی خارجی از طریق یک سازه است. جعبه‌های اتصال بسته معمولاً از یک طرح آب‌بندی یکپارچه استفاده می‌کنند که شامل پوسته‌هایی از مواد با مقاومت بالا، همراه با حلقه‌های آب‌بندی لاستیکی، درزگیرها و سایر مواد آب‌بندی برای تشکیل محافظ‌های آب‌بندی چندگانه است. این ساختار می‌تواند به طور مؤثر از نفوذ گرد و غبار، رطوبت، نم، گازهای خورنده و سایر عوامل خارجی جلوگیری کند و اجزای اتصال فیبر داخلی را از آسیب محافظت کرده و انتقال پایدار سیگنال‌های نوری را تضمین کند. به عنوان مثال، جعبه اتصال کابل نوری بسته از شرکت چانگفی نوری فیبر از فناوری آب‌بندی مکانیکی پیشرفته با سطح حفاظت استاندارد IP68 بهره می‌برد که قادر به غوطه‌ور شدن در آب در عمق 2 متر برای مدت طولانی بدون ورود آب است و برای محیط‌های خشن مختلف مانند فضای باز بالای سر، دفن در زیر زمین و زیر آب مناسب است. عیب ساختار بسته این است که عملیات نگهداری نسبتاً پیچیده است و برای باز کردن پوسته به ابزارهای خاصی نیاز دارد، بنابراین برای سناریوهایی با الزامات حفاظتی بالا و دفعات نگهداری کم مناسب‌تر است.

ساختار باز بیشتر بر راحتی عملیاتی تمرکز دارد و به پرسنل ساختمانی اجازه می‌دهد تا عملیات فیوژن فیبر، وصله‌زنی، آزمایش و سایر عملیات را روی فیبرهای داخلی انجام دهند. جعبه‌های اتصال باز معمولاً دارای طراحی پوشش برگشت‌پذیر یا جداشونده هستند که امکان باز کردن دستگاه را بدون ابزار خاص فراهم می‌کند. پرسنل ساختمانی می‌توانند به طور شهودی طرح و وضعیت اتصال فیبرهای داخلی را ببینند و راندمان ساخت و نگهداری را تا حد زیادی بهبود بخشند. این ساختار معمولاً برای محیط‌های داخلی نسبتاً پایدار مانند اتاق‌های تجهیزات، مراکز داده و اتاق‌هایی که گرد و غبار کم، رطوبت کم، تغییرات دمای کم و الزامات نسبتاً کم برای عملکرد آب‌بندی وجود دارد، مناسب است. به عنوان مثال، جعبه اتصال فیبر نوری باز که توسط هواوی عرضه شده است، دارای طراحی ماژولار با سینی‌های فیوژن فیبر داخلی است که می‌توانند به صورت انعطاف‌پذیر بیرون کشیده شوند و فیوژن و مدیریت فیبر را تسهیل می‌کنند و مورد توجه پرسنل نگهداری اتاق تجهیزات قرار گرفته است. عیب ساختار باز این است که عملکرد محافظتی آن نسبتاً ضعیف است و قادر به جلوگیری مؤثر از نفوذ گرد و غبار و رطوبت خارجی نیست، بنابراین برای محیط‌های بیرونی یا خشن مناسب نیست.

ساختار هیبریدی، یک طراحی ساختاری جدید است که در سال‌های اخیر ظهور کرده و مزایای ساختارهای بسته و باز را با هم ادغام می‌کند و راحتی عملیاتی را بهبود می‌بخشد و در عین حال عملکرد حفاظتی خاصی را تضمین می‌کند. جعبه‌های اتصال هیبریدی معمولاً از ساختار دولایه استفاده می‌کنند، با یک پوسته محافظ بسته بیرونی که محافظت اولیه در برابر گرد و غبار و آب را فراهم می‌کند؛ و یک حفره عملیاتی باز داخلی که ادغام و مدیریت فیبر را تسهیل می‌کند. در صورت نیاز به عملیات تعمیر و نگهداری، فقط پوسته محافظ بیرونی باید باز شود تا بتوان بدون جداسازی کل دستگاه، روی فیبرهای داخلی کار کرد. این ساختار برای سناریوهایی با الزامات حفاظتی خاص اما نیازهای تعمیر و نگهداری مکرر، مانند کابینت‌های اتصال متقاطع نوری در کنار جاده‌های شهری و جعبه‌های توزیع نوری عمومی، مناسب است.

روش‌های نصب: تطبیق با الزامات سناریوهای مختلف

روش‌های نصب مختلفی برای جعبه‌های اتصال فیبر نوری وجود دارد که هر کدام برای سناریوهای مختلف مناسب هستند. طراحی آنها باید به طور کامل ویژگی‌ها و الزامات محیط نصب را در نظر بگیرد تا عملکرد پایدار و راحتی نگهداری دستگاه تضمین شود.

نصب دیواری یک روش نصب رایج است که برای نصب روی سطوح عمودی مانند دیوارها و ستون‌ها مناسب است. جعبه‌های اتصال دیواری معمولاً با سوراخ‌های نصب یا براکت‌هایی در پشت طراحی می‌شوند که با پیچ‌های انبساطی، بولت‌ها و سایر بست‌ها به دیوارها یا ستون‌ها ثابت می‌شوند. این روش نصب مزایای صرفه‌جویی در فضا، محل نصب انعطاف‌پذیر و نگهداری راحت را دارد و اغلب در سناریوهایی مانند اتاق‌های داخلی ساختمان‌ها، دیوارهای راهرو و کناره‌های خارجی تیرها استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در پروژه‌های فیبر به خانه در جوامع مسکونی، جعبه‌های اتصال دیواری معمولاً روی دیوارهای راهرو نصب می‌شوند تا توزیع و اتصال فیبر را تسهیل کنند. برای بهبود پایداری نصب، براکت‌های نصب جعبه‌های اتصال دیواری معمولاً از فولاد با استحکام بالا ساخته می‌شوند که قادر به تحمل وزن دستگاه و کشش کابل‌های نوری هستند و از شل شدن یا افتادن دستگاه جلوگیری می‌کنند.

نصب در رک عمدتاً برای رک‌های استاندارد ۱۹ یا ۲۳ اینچی قابل اجرا است و رایج‌ترین روش نصب در اتاق‌های تجهیزات و مراکز داده است. جعبه‌های اتصال رک با گوش‌های استاندارد نصب رک در دو طرف طراحی شده‌اند که می‌توانند به طور دقیق با ریل‌های راهنمای روی رک مطابقت داشته باشند و با پیچ به رک ثابت شوند. این روش نصب، مدیریت متمرکز و کابل‌کشی یکپارچه تجهیزات را تسهیل می‌کند و آن را قادر می‌سازد تا با سایر تجهیزات ارتباطی یک کل ارگانیک تشکیل دهد و میزان استفاده و کارایی مدیریت فضای اتاق تجهیزات را بهبود بخشد. در حین نصب، لازم است فضای رک به طور منطقی با توجه به ارتفاع (عدد U) دستگاه برنامه‌ریزی شود تا از شکاف‌های دفع حرارت کافی بین دستگاه‌ها اطمینان حاصل شود و از تأثیر عملکرد ناشی از دفع حرارت ضعیف جلوگیری شود. جعبه‌های اتصال رک معمولاً با درها یا پوشش‌های جلو و عقب طراحی می‌شوند که ضمن محافظت در برابر گرد و غبار، عملکرد و نگهداری را تسهیل می‌کنند.

نصب زیرزمینی دفن‌شده برای سناریوهای خط لوله زیرزمینی یا دفن مستقیم مناسب است که الزامات بسیار بالایی را بر عملکرد حفاظتی جعبه‌های اتصال اعمال می‌کند. جعبه‌های اتصال زیرزمینی دفن‌شده باید دارای خواص ضد آب، ضد رطوبت، مقاوم در برابر فشار و مقاوم در برابر خوردگی خوبی باشند تا در برابر فشار زیرزمینی، رطوبت و مواد خورنده موجود در خاک مقاومت کنند. در حین نصب، معمولاً لازم است ابتدا یک گودال فونداسیون حفر شود یا خطوط لوله زیرزمینی گذاشته شود، سپس جعبه اتصال در آن قرار گیرد و اطراف آن برای تثبیت و محافظت با شن، ماسه یا بتن پر شود. برخی از جعبه‌های اتصال زیرزمینی دفن‌شده نیز با عملکردهای ضد سرقت طراحی شده‌اند و از قفل‌های ویژه یا روش‌های تثبیت برای جلوگیری از سرقت دستگاه استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، جعبه اتصال کابل نوری دفن‌شده زیرزمینی از شرکت چانگفی نوری فیبر از پلاستیک‌های مهندسی با مقاومت بالا ساخته شده است، با ضخامت پوسته بیش از 10 میلی‌متر، قادر به تحمل فشار بیش از 2000 نیوتن است که برای شبکه‌های لوله ارتباطی زیرزمینی شهری، کابل‌های نوری زیرزمینی بزرگراه و سایر سناریوها مناسب است.

نصب هوایی برای اتصال کابل‌های نوری هوایی در فضای باز مناسب است و معمولاً جعبه اتصال را از طریق حلقه‌ها، براکت‌ها و سایر وسایل به مکان‌های مرتفع مانند تیرهای تلفن و دکل‌های آهنی متصل می‌کند. جعبه‌های اتصال هوایی باید مقاومت خوبی در برابر باد، زلزله و اشعه ماوراء بنفش داشته باشند تا در برابر تأثیر عوامل طبیعی مانند باد، نور خورشید، باران و تغییرات دما در فضای باز مقاومت کنند. در حین نصب، لازم است کشش و افتادگی کابل نوری در نظر گرفته شود تا اتصال محکم و قابل اعتمادی بین جعبه اتصال و کابل نوری برقرار شود و از تأثیر نوسان کابل ناشی از نیروی باد بر عملکرد اتصال جلوگیری شود. ارتفاع نصب جعبه‌های اتصال هوایی معمولاً بالای 3 متر است که باعث تسهیل کابل‌کشی و جلوگیری از آسیب‌های انسانی می‌شود. به عنوان مثال، جعبه اتصال کابل نوری هوایی از فیبرهوم ارتباطات از مواد مقاوم در برابر آب و هوا ساخته شده است که قادر به عملکرد عادی در محدوده دمایی -40 ℃ تا +60 ℃ است و برای سناریوهای مختلف هوایی در فضای باز مانند مناطق کوهستانی، دشت‌ها و مناطق ساحلی مناسب است.

سازگاری با محیط: تضمین عملکرد پایدار در محیط‌های پیچیده

سازگاری محیطی جعبه‌های اتصال فیبر نوری یک شاخص کلیدی برای اندازه‌گیری توانایی آنها در عملکرد پایدار در محیط‌های مختلف و خشن است که عمدتاً شامل پارامترهایی مانند محدوده دمای عملیاتی، محدوده دمای ذخیره‌سازی، سطح حفاظت و محدوده سازگاری فشار اتمسفر می‌شود.

محدوده دمای عملیاتی مستقیماً قابلیت استفاده از جعبه اتصال را در مناطق مختلف آب و هوایی تعیین می‌کند. فیبرهای نوری، اجزای فیوژن، مواد آب‌بندی و غیره، درون جعبه اتصال فیبر نوری به تغییرات دما حساس هستند و دمای بیش از حد بالا یا پایین بر عملکرد و طول عمر دستگاه تأثیر می‌گذارد. در حال حاضر، محدوده دمای عملیاتی جعبه‌های اتصال فیبر نوری رایج در بازار معمولاً از -40 درجه سانتیگراد تا +60 درجه سانتیگراد است که می‌تواند با دمای پایین زمستان در مناطق سرد شمالی و دمای بالای تابستان در مناطق گرم جنوبی چین سازگار شود. محدوده دمای عملیاتی جعبه‌های اتصال برای برخی از محیط‌های خاص گسترده‌تر است، مانند جعبه‌های مورد استفاده در مناطق قطبی یا بیابانی که می‌توانند در دماهای پایین تا -55 درجه سانتیگراد یا تا +85 درجه سانتیگراد کار کنند. این امر به دلیل استفاده از مواد مقاوم در برابر دمای بالا و پایین مانند پلاستیک‌های مهندسی ویژه و لاستیک مقاوم در برابر دمای بالا و همچنین طراحی ساختاری معقول است که تأثیر تغییرات دما بر اجزای داخلی را کاهش می‌دهد.

محدوده دمای نگهداری به پایداری عملکرد دستگاه در حین حمل و نقل و انبارداری مربوط می‌شود. محدوده دمای نگهداری جعبه‌های اتصال فیبر نوری معمولاً وسیع‌تر از محدوده دمای عملیاتی است، که عموماً بین -40℃ تا +70℃ است. در این محدوده دمایی، حتی اگر دستگاه برای مدت طولانی استفاده نشود، مواد داخلی آن دچار فرسودگی یا تخریب عملکرد آشکار نمی‌شوند و تضمین می‌کنند که دستگاه می‌تواند هنگام استفاده به طور عادی کار کند. این امر به ویژه برای حمل و نقل در مسافت‌های طولانی و انبارداری طولانی مدت دستگاه، به ویژه در حین حمل و نقل در مناطق سرد یا گرم، بسیار مهم است که می‌تواند از آسیب دستگاه ناشی از تغییرات شدید دما جلوگیری کند.

سطح حفاظت، شاخص مهمی برای اندازه‌گیری مقاومت جعبه اتصال در برابر گرد و غبار و آب است که معمولاً با رتبه آی پی (محافظت در برابر نفوذ) بیان می‌شود. رتبه آی پی از دو عدد تشکیل شده است که عدد اول نشان دهنده سطح حفاظت در برابر گرد و غبار و عدد دوم نشان دهنده سطح مقاومت در برابر آب است. سطوح حفاظت رایج برای جعبه‌های اتصال فیبر نوری IP65، IP67 و استاندارد IP68 است. IP65 به معنای محافظت کامل در برابر نفوذ اشیاء خارجی و مقاومت در برابر پاشش آب با فشار کم است؛ IP67 به معنای محافظت کامل در برابر نفوذ اشیاء خارجی و قابلیت غوطه‌وری در آب در عمق 1 متر به مدت 30 دقیقه بدون نفوذ آب است؛ استاندارد IP68 به معنای محافظت کامل در برابر نفوذ اشیاء خارجی و قابلیت غوطه‌وری در آب در عمق مشخص برای مدت طولانی بدون نفوذ آب است. به عنوان مثال، برخی از جعبه‌های اتصال کابل نوری از چانگفی نوری فیبر دارای سطح حفاظت استاندارد IP68 هستند که قادر به استفاده طولانی مدت در عمق آب 2 متر هستند و برای مناطقی با سطح آب زیرزمینی بالا یا سناریوهای اتصال کابل نوری در زیر آب مناسب هستند. دستیابی به سطوح بالای حفاظت، از فناوری‌های پیشرفته آب‌بندی مانند حلقه‌های آب‌بندی لاستیکی چندلایه، سازه‌های آب‌بندی مکانیکی و غلاف‌های آب‌بندی جمع‌شونده در برابر حرارت، که می‌توانند به طور مؤثر از نفوذ رطوبت و گرد و غبار جلوگیری کنند، بهره می‌برد.

محدوده سازگاری با فشار اتمسفر، عملکرد طبیعی جعبه‌های اتصال فیبر نوری را در محیط‌هایی با ارتفاعات مختلف تضمین می‌کند. فشار اتمسفر با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد که ممکن است باعث اختلاف فشار بین داخل و خارج جعبه اتصال شود و بر عملکرد آب‌بندی تأثیر بگذارد. جعبه‌های اتصال فیبر نوری رایج معمولاً می‌توانند با محدوده فشار اتمسفری 70 کیلوپاسکال تا 106 کیلوپاسکال سازگار شوند و مناطقی از سطح دریا تا ارتفاع حدود 3000 متر را پوشش دهند و نیازهای اکثر مناطق چین را برآورده کنند. برای مناطق مرتفع (مانند فلات چینگهای-تبت بالای 3000 متر از سطح دریا)، جعبه‌های اتصال با طراحی ویژه برای ارتفاعات بالا مورد نیاز است. این محصولات می‌توانند اختلاف فشار بین داخل و خارج را از طریق طراحی‌های ساختاری ویژه مانند شیرهای تعادل فشار متعادل کنند و عملکرد آب‌بندی و پایداری عملیاتی را در محیط‌های کم‌فشار تضمین کنند.

مواد و فرآیندها: تعیین عملکرد و عمر مفید دستگاه

مواد و فرآیندهای جعبه‌های اتصال فیبر نوری مستقیماً بر خواص مکانیکی، عملکرد محافظتی و طول عمر آنها تأثیر می‌گذارند و به عنوان تضمین اصلی کیفیت دستگاه عمل می‌کنند.

انتخاب مواد پوسته باید به طور جامع مقاومت مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر آب و هوا و هزینه را در نظر بگیرد. در حال حاضر، مواد پوسته رایج در بازار عمدتاً شامل پلاستیک‌های تقویت‌شده و فلزات هستند. پلاستیک‌های تقویت‌شده مانند پلاستیک‌های مهندسی ای بی اس، پلی‌کربنات (کامپیوتر) و پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با الیاف شیشه دارای مزایای وزن سبک، مقاومت در برابر خوردگی، عملکرد عایق خوب و هزینه نسبتاً کم هستند و به طور گسترده در جعبه‌های اتصال فیبر نوری در محیط‌های عمومی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، بسیاری از محصولات جعبه اتصال از هنگ'یک ارتباطات از پلاستیک‌های مهندسی ای بی اس ساخته شده‌اند که مقاومت ضربه آنها پس از تقویت با الیاف شیشه به بیش از 20 کیلوژول بر متر مربع می‌رسد و نیازهای نصب و استفاده متعارف را برآورده می‌کند. مواد فلزی مانند آلیاژهای آلومینیوم و فولادهای ضد زنگ دارای مقاومت مکانیکی و مقاومت در برابر ضربه بالاتر و عملکرد عالی در برابر تداخل الکترومغناطیسی هستند و اغلب در سناریوهایی با الزامات حفاظتی بالا مانند محیط‌های خشن وحشی، کوهستانی و ساحلی استفاده می‌شوند. مواد آلیاژ آلومینیوم می‌توانند به طور مؤثر مقاومت در برابر خوردگی خود را از طریق عملیات آندایزینگ سطحی بهبود بخشند. مواد فولاد ضد زنگ دارای مقاومت در برابر خوردگی طبیعی هستند که برای محیط‌هایی با غلظت بالای اسپری نمک مانند مناطق ساحلی مناسب است. برای مثال، برخی از جعبه‌های اتصال پوسته فلزی از شرکت چانگفی نوری فیبر از جنس فولاد ضد زنگ 304 ساخته شده‌اند که مقاومت آنها در برابر اسپری نمک به بیش از 5000 ساعت می‌رسد و قابلیت استفاده طولانی مدت و پایدار در مناطق ساحلی را دارند.

فناوری آب‌بندی یک فرآیند کلیدی برای تضمین عملکرد حفاظتی جعبه‌های اتصال فیبر نوری است که در حال حاضر عمدتاً شامل روش‌های آب‌بندی لاستیکی، آب‌بندی جمع‌شونده حرارتی و آب‌بندی مکانیکی است. آب‌بندی لاستیکی رایج‌ترین روش آب‌بندی است که با قرار دادن حلقه‌های آب‌بندی لاستیکی در اتصالات پوسته و استفاده از فشار پیچ‌ها یا سگک‌ها برای تغییر شکل الاستیک حلقه‌های آب‌بندی، آب‌بندی را انجام می‌دهد. حلقه‌های آب‌بندی لاستیکی معمولاً از مونومر اتیلن-پروپیلن-دین (ای پی دی ام) یا لاستیک سیلیکونی ساخته می‌شوند که مقاومت خوبی در برابر دمای بالا و پایین، مقاومت در برابر پیری و خاصیت ارتجاعی دارند. آب‌بندی جمع‌شونده حرارتی با گرم کردن غلاف جمع‌شونده حرارتی، یک آب‌بندی تشکیل می‌دهد تا آن را جمع کرده و محکم به دور اتصال بین کابل نوری و جعبه اتصال بپیچد. آب‌بندی جمع‌شونده حرارتی دارای مزایای عملکرد آب‌بندی خوب و عملکرد ساده است که برای آب‌بندی انواع مختلف کابل‌های نوری مناسب است. آب‌بندی مکانیکی یک روش آب‌بندی پیشرفته است که از طریق فشار ایجاد شده توسط سازه‌های مکانیکی، آب‌بندی را انجام می‌دهد. برخی از جعبه‌های اتصال از سازه‌های آب‌بندی مکانیکی قابل باز شدن مجدد استفاده می‌کنند که نگهداری و استفاده مجدد را تسهیل کرده و هزینه‌های نگهداری را به طور موثر کاهش می‌دهد. برای مثال، جعبه اتصال کابل نوری از شرکت فیبرهوم ارتباطات از فناوری آب‌بندی مکانیکی ثبت‌شده استفاده می‌کند که می‌تواند بیش از 50 بار دوباره باز شود و عملکرد آب‌بندی آن همچنان می‌تواند سطح استاندارد IP68 را حفظ کند.

فرآیندهای ساختاری داخلی نیز برای عملکرد دستگاه بسیار مهم هستند. جعبه‌های اتصال فیبر نوری معمولاً حاوی اجزایی مانند سینی‌های فیوژن فیبر، پست‌های سیم‌پیچ و صفحات نصب آداپتور هستند و فناوری پردازش و دقت مونتاژ این اجزا مستقیماً بر مدیریت و اثر حفاظتی فیبرهای نوری تأثیر می‌گذارد. سینی فیوژن فیبر یک جزء کلیدی برای ذخیره نقاط فیوژن فیبر است و سطح آن معمولاً با استفاده از فناوری قالب‌گیری تزریقی دقیق ساخته می‌شود تا شعاع خمش فیبر نوری مطابق با استاندارد (عموماً کمتر از 30 میلی‌متر نباشد) باشد و از افت سیگنال ناشی از خم شدن بیش از حد جلوگیری شود. طراحی پست‌های سیم‌پیچ باید صاف و گرد باشد تا از خراشیده شدن فیبرهای نوری در حین سیم‌پیچ جلوگیری شود. صفحه نصب آداپتور باید دقت نصب آداپتورها را تضمین کند، اتصال دقیق کانکتورهای فیبر نوری را تضمین کند و افت درج را کاهش دهد. بسیاری از تولیدکنندگان فرآیندهای مونتاژ مدولار را اتخاذ می‌کنند، اجزای داخلی را از قبل در ماژول‌ها مونتاژ می‌کنند، راندمان تولید و دقت مونتاژ را بهبود می‌بخشند و نگهداری و ارتقاء بعدی را تسهیل می‌کنند.

فرآیندهای عملیات سطحی می‌توانند مقاومت در برابر آب و هوا و زیبایی جعبه‌های اتصال فیبر نوری را بهبود بخشند. برای پوسته‌های پلاستیکی، معمولاً از فرآیندهای پاشش سطحی یا آبکاری الکتریکی برای بهبود مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و عملکرد ضد پیری آنها استفاده می‌شود؛ برای پوسته‌های فلزی، از فرآیندهای آنودایزینگ، آبکاری الکتریکی، رنگ‌آمیزی و سایر فرآیندها برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی و تزئین آنها استفاده می‌شود. به عنوان مثال، پس از عملیات آنودایزینگ، سطح جعبه اتصال پوسته آلیاژ آلومینیوم یک فیلم اکسید متراکم تشکیل می‌دهد که نه تنها مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می‌بخشد، بلکه عملکرد عایق خوبی نیز دارد.

خواص مکانیکی: مقاومت در برابر ضربات فیزیکی خارجی

جعبه‌های اتصال فیبر نوری در حین نصب، حمل و نقل و استفاده در معرض نیروهای خارجی مختلفی قرار دارند، بنابراین باید از خواص مکانیکی خوبی برخوردار باشند تا از فیبرهای نوری داخلی در برابر آسیب محافظت کرده و پایداری اتصال را تضمین کنند.

مقاومت در برابر لهیدگی، شاخص مهمی برای اندازه‌گیری توانایی جعبه اتصال در مقاومت در برابر اکستروژن خارجی است. در حین نصب و استفاده، جعبه‌های اتصال ممکن است در معرض نیروهای اکستروژن خارجی مانند فشار خاک، غلتیدن وسایل نقلیه و انباشته شدن اجسام سنگین قرار گیرند. اگر مقاومت در برابر لهیدگی ضعیف باشد، ممکن است باعث شکستگی فیبر داخلی یا افزایش افت سیگنال شود. جعبه‌های اتصال فیبر نوری رایج می‌توانند فشارهای بالای 2000 نیوتن بر 100 میلی‌متر را تحمل کنند و برخی از جعبه‌های اتصال مدفون در زیر زمین، مقاومت در برابر لهیدگی حتی بالاتری، تا بیش از 3000 نیوتن بر 100 میلی‌متر، دارند. به عنوان مثال، در طول آزمایش لهیدگی جعبه اتصال کابل نوری از شرکت فیبر نوری چانگفی، می‌تواند فشار 2000 نیوتن را به مدت 1 دقیقه تحمل کند، در حالی که افت اضافی فیبرهای داخلی از 0.1 دسی‌بل تجاوز نمی‌کند و انتقال سیگنال پایدار تحت فشار را تضمین می‌کند. این امر از طراحی محکم پوسته و ساختار تقویت داخلی آن، با پوسته ساخته شده از مواد با مقاومت بالا و دنده‌های تقویت‌کننده داخلی یا ساختارهای پشتیبانی که برای پراکندگی مؤثر نیروهای خارجی و محافظت از فیبرهای داخلی چیده شده‌اند، بهره می‌برد.

عملکرد کششی کابل نوری، شاخص کلیدی برای اطمینان از استحکام اتصال بین جعبه اتصال و کابل نوری است. در طول کابل‌کشی و استفاده، جعبه اتصال ممکن است تحت کشش محوری قرار گیرد. اگر عملکرد کششی ضعیف باشد، ممکن است باعث شل شدن اتصال بین جعبه اتصال و کابل یا حتی شکستن فیبرهای داخلی شود. جعبه‌های اتصال فیبر نوری معمولاً می‌توانند کشش محوری حداقل ۸۰۰ نیوتن را تحمل کنند و برخی از جعبه‌های اتصال با مقاومت بالا، عملکرد کششی بیش از ۱۵۰۰ نیوتن دارند. این امر با قرار دادن دستگاه‌های ثابت‌کننده کابل در داخل جعبه اتصال، مانند صندلی‌های ثابت‌کننده اعضای مقاوم کابل و دستگاه‌های گیره کابل، که می‌توانند کشش کابل را به طور مساوی به پوسته جعبه اتصال توزیع کنند و از انتقال کشش به فیبرهای داخلی جلوگیری کنند، حاصل می‌شود. به عنوان مثال، جعبه اتصال کابل نوری از ژونگتیان فناوری از یک دستگاه گیره دو پیچ برای ثابت کردن کابل استفاده می‌کند که می‌تواند به طور مؤثر کشش محوری ۱۰۰۰ نیوتن را تحمل کند و استحکام اتصال را تضمین کند.

عملکرد خمش کابل نوری، توانایی جعبه اتصال را در سازگاری با تغییرات خمش کابل اندازه‌گیری می‌کند. در طول کابل‌کشی و استفاده، کابل‌ها در هر دو انتهای جعبه اتصال ممکن است خم شوند. اگر عملکرد خمش ضعیف باشد، ممکن است باعث خم شدن بیش از حد فیبر و افت سیگنال شود. جعبه‌های اتصال فیبر نوری معمولاً می‌توانند در برابر آزمایش خمش 10 سیکل با کشش خمشی 150 نیوتن و زاویه خمش ±45 درجه مقاومت کنند، و افت اضافی فیبرهای داخلی پس از آزمایش از 0.1 دسی‌بل تجاوز نکند. این امر از طراحی مسیریابی داخلی فیبر و ساختار ورودی کابل جعبه اتصال بهره می‌برد. قسمت ورودی کابل معمولاً از یک طراحی انتقال قوسی استفاده می‌کند تا از تمرکز تنش هنگام خم شدن کابل جلوگیری شود. در عین حال، مدیریت شل شدن فیبر داخلی نیز مهم است و شل شدن مناسب می‌تواند تنش ایجاد شده هنگام خم شدن کابل را خنثی کند و فیبر را از آسیب محافظت کند.

مقاومت در برابر ضربه، توانایی جعبه اتصال را در مقاومت در برابر ضربات خارجی اندازه‌گیری می‌کند. در طول حمل و نقل، نصب و استفاده، جعبه اتصال ممکن است در معرض ضرباتی مانند برخورد و سقوط قرار گیرد. مقاومت ضعیف در برابر ضربه ممکن است باعث آسیب به پوسته و اجزای داخلی شود. جعبه‌های اتصال فیبر نوری معمولاً می‌توانند در برابر آزمایش ضربه با انرژی 10 ژول، بدون پوسته و اتصال فیبر داخلی معمولی پس از آزمایش، مقاومت کنند. این امر به دلیل استفاده از مواد با مقاومت بالا و طراحی ساختاری معقول است، به طوری که پوسته معمولاً با دنده‌ها و گوشه‌های تقویت‌کننده طراحی می‌شود که انتقال‌های گرد را برای پراکندگی انرژی ضربه و کاهش تمرکز تنش موضعی اتخاذ می‌کنند.

عملکرد الکتریکی و طول عمر مفید: تضمین عملکرد قابل اعتماد درازمدت

اگرچه جعبه‌های اتصال فیبر نوری عمدتاً برای انتقال سیگنال نوری استفاده می‌شوند، اما عملکرد الکتریکی آنها در برخی سناریوها باید در نظر گرفته شود و طول عمر دستگاه نیز شاخص مهمی برای اندازه‌گیری اقتصاد و قابلیت اطمینان آن است.

مقاومت ولتاژ، عملکرد الکتریکی مهمی در جعبه‌های اتصال فیبر نوری است که نشان‌دهنده توانایی دستگاه در مقاومت در برابر اثرات ولتاژ است. در برخی سناریوهای خاص، مانند قطب‌های مشترک فیبر و خطوط برق و نزدیکی به پست‌های برق فشار قوی، جعبه اتصال ممکن است تحت تأثیر ولتاژ القایی یا اضافه ولتاژ صاعقه قرار گیرد. جعبه‌های اتصال با عملکرد مقاومت ولتاژ خاص می‌توانند از شکست ولتاژ بالا جلوگیری کرده و از فیبرهای داخلی و ایمنی تجهیزات محافظت کنند. برخی از جعبه‌های اتصال فیبر نوری دارای مقاومت ولتاژ تا 15 کیلوولت (دی سی) یا بیشتر هستند. در طول آزمایش ولتاژ مقاومت، یک ولتاژ دی سی 15 کیلوولت به مدت 1 دقیقه بدون شکست یا قوس الکتریکی اعمال می‌شود. این امر با چیدمان سازه‌های عایق‌بندی و دستگاه‌های اتصال زمین در داخل جعبه اتصال، با انتخاب مواد عایق و طراحی فواصل عایق مطابق با الزامات استاندارد مربوطه، محقق می‌شود.

مقاومت عایقی نیز یک شاخص مهم عملکرد الکتریکی است که نشان‌دهنده توانایی عایق‌بندی بین پوسته جعبه اتصال و اجزای فلزی داخلی است. مقاومت عایقی جعبه‌های اتصال فیبر نوری معمولاً کمتر از 1000 مگا اهم (اندازه‌گیری شده تحت 500 ولت دی سی) نیست. عملکرد عایق‌بندی خوب می‌تواند از نشت الکتریکی و حوادث شوک الکتریکی جلوگیری کند و عملکرد ایمن دستگاه را تضمین کند. این امر عمدتاً به عملکرد عایق‌بندی مواد پوسته و طراحی ساختار عایق داخلی بستگی دارد. پوسته‌های پلاستیکی تقویت‌شده خود عملکرد عایق‌بندی خوبی دارند، در حالی که پوسته‌های فلزی باید از طریق واشرها یا پوشش‌های عایق‌بندی داخلی به عایق‌بندی دست یابند.

عمر مفید جعبه‌های اتصال فیبر نوری عمدتاً توسط عمر مفید مواد و عمر مفید سازه تعیین می‌شود که معمولاً با عمر مفید مواد اندازه‌گیری می‌شود. با توجه به دشواری و هزینه بالای تعویض جعبه‌های اتصال پس از نصب، الزامات بالایی برای عمر مفید آنها در نظر گرفته شده است. در حال حاضر، عمر مفید جعبه‌های اتصال فیبر نوری رایج در بازار عموماً بیش از 20 سال است و برخی از محصولات با کیفیت بالا عمر مفید تا 25 یا حتی 30 سال دارند. این امر به دلیل استفاده از مواد ضد پیری و فرآیندهای تولید پیشرفته است، به طوری که مواد پوسته معمولاً با آنتی‌اکسیدان‌ها، جاذب‌های فرابنفش و سایر افزودنی‌ها برای به تأخیر انداختن پیری مواد اضافه می‌شوند. حلقه‌های آب‌بندی لاستیکی داخلی، چسب‌ها و غیره نیز از محصولاتی با عملکرد خوب ضد پیری استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، جعبه اتصال کابل نوری از شرکت چانگفی نوری فیبر آزمایش‌های سختگیرانه پیری تسریع شده را پشت سر گذاشته است و پس از 1000 ساعت آزمایش در محیطی با دمای بالای 70 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 95٪، شاخص‌های مختلف عملکرد هنوز الزامات را برآورده می‌کنند و عمر مفید واقعی آن بیش از 25 سال تخمین زده می‌شود. طراحی با طول عمر بالا، هزینه و حجم کار ناشی از تعویض مکرر تجهیزات را کاهش می‌دهد، عملکرد قابل اعتماد و طولانی مدت شبکه فیبر نوری را تضمین می‌کند و تضمین قوی برای پایداری شبکه ارتباطی فراهم می‌کند.