Koaksiyel Kablo Üretimi
Bir CATV(CATV (Community Access Television - Cable TV)) kablo şebekesindeki tek başına en pahalı malzeme kablodur. Uygun kablonun seçimi için çoğu zaman oldukça düşünmemiz gerekir. Sonuçta karar verirken de en öne çıkan unsur şüphesiz maliyettir. Dağıtım kablosu (drop cable) niteliğindeki RG11 (ve daha küçük boyutlar), ana hatlarda (trunk) kullanılmamalıdır. Ancak eğer dağıtım şebekesinin boyutu küçük ise küçük anahatlarda RG11 ve hatta RG6 tipi Drop kabloların da kullanıldığı olur. Uygunsuz seçilmiş kablolarda güç aktarma yeteneklerinin sınırlı oluşu dolayısıyla başka bazı sorunlar da ortaya çıkabilmektedir. Bu makalede kablo öznitelikleri ve daha az bilinen bazı kablo özellikleri ele alınacaktır. Ancak, bu özellikler de bir kablo dağıtım şebekesinin uzun vadede tatminkar bir şekilde çalışabilmesinde oldukça önemlidir. Kuşkusuz, kablo seçiminde son kararı verebilmek bakımından buradaki bilgiler size sadece bazı ipuçları verecektir.
Köpük tipi koaksiyel kabloların teknik onayında BIS spesifikasyonları ile açık seçik bazı sınırlamalar getirilmiştir. Bu spesifikasyonlar resmen 1995 ekiminde yayınlandı. Hava tipi dilektrik kabloların kullanılması tartışmalıdır. Köpük tipi dielektrik kablolar ise kategorik olarak onaylıdır. üretiminde kullanılan metoda göre 2 kategoriye ayrılmıştır. Her ikisi de ergime noktasının üstüne kadar ısıtılan polietilen kullanılarak başlar. Birinci metotda kimyasal olarak, ikinci metotda ise içine gaz üfletilerek köpürme sağlanır. şimdi bu iki metodu inceleyelim.
Bu proseste ergimiş polietilenin içine bir kimyasal katıştırılır. Bu kimyasal ergimiş polietilenle temasa geçer geçmez parçalanarak nitrojen gazı salar. Nitrojen gazı kopükleri oluşturur. Karışım hemen ekstrüzyonla (kalıp meme ağzından basınçla dışarı verilerek) sekillendirilir ve soğutulur. Soğurken polietilen içine küçük nitrojen balonları hapsolur. Bu balonlar küçük, eşit boyutta, birbirine bitişik konumda olmalıdır. Uluslararası köpük kablo üreticilerinin çoğu birkaç yıl öncesine kadar kimyasal köpürtme yöntemini kullanmaktaydılar. Bu yöntemle üretilen kablolar sıkı kalite kontrol ve denetimi uygulandığında iyi karakteristik verirler. Ancak kimi parti üretimin zaman içinde dielektirk kaybının arttığı görülmektedir. Kimyasal köpürtmeyle üretilen kablolarda bazen görülen bu zamanla bozulma özelliğinin kablo içinde kalan eser miktardaki kimyasal katkı maddesinin uzun vadeli etkisinden kaynaklandığı kanısı yaygındır. Bazı küçük üreticiler kendi teknolojilerini geliştirmiştir. Bu bazen o kadar kötü olur ki kablo dielektriği birkaç ay içinde toza dönüşür. Ya da dielektrik kayıpları kısa bir süre sonra aşırı yüksek hale gelir. Muhtemelen üreticinin uygunsuz bir kimyasalı kullanmasından, ya da ısı veya basınç gibi etkili bir proses parametresini doğru kontrol edememesinden kaynaklanmaktadır. Böyle karşılaşılan bazı örnekler piyasadaki kimyasal prosesle üretilen köpük kabloların imajını çok kötü etkilemiştir.
Commscope tarafından daha sıkı kalite kontrol olanakları ve daha yüksek verim sağlamak üzere tasarlanmış olan "gaz enjeksiyon prosesi" şöyledir. Nitrojen gazı yaklaşık -170 santigrat derecesine kadar soğutulur. Bu sıcaklıkta nitrojen sıvı hale gelir. Sıvı nitrojenin akışı çok hassas bir şekilde kontrol edilebilmektedir. Nitrojen sıvı halde ergimiş polietilenin içine püskürtüldüğünde aniden gaza dönüşürken çok sayıda minik baloncuk meydana getirir. Hava baloncuklarının miktarı ve büyüklüğü enjekte edilen nitrojen miktarı, basınç, ekstrüzyonun hızı, ergimiş polietilenin sıcaklığı gibi parametreler kullanılarak çok hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Prosesin dikkatle yürütülmesi durumunda ortadaki iletkenden dıştaki ekran tabakasına kadar olan kablo dielktriğinin tüm kesiti boyunca köpükteki baloncuk büyüklüklerinin eşit olması sağlanabilmektedir. Sıvı nitrojen zaten oda sıcaklığının bile çok altındaki sıcaklıklarda buharlaştığından ekstrüzyondan sonra bitmiş kablo içinde artıklarının kalması mümkün değildir. Dahası, bu sistemle nem kalıntısı da nitrojenden (ve dolayısıyla dielektrikten) arındırılmış olmaktadır. çünkü nem nitrojenin sıvılaşmasından çok önce donmaktadır. şu anda bu türde "Gaz Püskürtmeli Köpük Kablo" üretimi prosesi en gelişmişi kabul edilmekte ve uluslararası üreticiler tarafından da yaygın olarak benimsenip kullanılmaktadır. Ancak bu prosesin çok komplike olması ve yüksek maliyeti bazı yerel üreticilerin bu yöntemi benimsemesine engel olmaktadır. Maalesef son kullanıcı açısından bir köpük kablonun gaz enjeksiyonla mı kimyasal köpürtmeyle mi üretildiğini ayırt edebilmenin pratik bir yöntemi yoktur.
Ana hat kablolarında kılıf olarak sürekli tüp kullanılır. Bu kablolar kılıf tüpünün yapısına dayalı olarak kategorize edilmektedirler. ıki ana üretim yöntemi bulunmaktadır.
Bu tip kablolar çok orijinal bir yöntemle üretilmektedirler. önce, ince aluminyumdan ekstrüzyonla yüzlerce metre boyunda bir metal boru çektirilir. Genelde tek parça 700 metre kadar boydadır. Borunun çapı dielektriğin çapından azcık büyüktür. üstünde köpük dielektriğiyle bakır iletken bu borunun içine kolayca geçirilebilecek şekildedir, boyu da borudan azcık uzundur. Bu alüminyum tüp iki binanın arasına düz bir doğru şeklinde uzatılır. Dielektrikle birlikte bakır iletken aluminyum borunun içine yerleştirildikten sonra bir ucundan sıkıca tespit edilen aluminyum boru diğer ucundan çekilir. Bu şekilde borunun çapı hafifçe küçülürken dielektriğin üzerine sıkıc a sıkıca oturması sağlanmış olur. Tabii bunu yapabilmek için birbirinden 700 metre kadar uzaktaki iki binaya ve arasında kabloyu yayacak bir yere ihtiyaç var.
Bu yöntem size çok basit görünebilir, ama yine de pratikte bazı güçlükler bulunmaktadır. örneğin, alüminyum borunun et kalınlığı ancak 0.6mm kadardır. Bu borudan hasar vermeden yüzlerce metresinin üretilip bu hassas montajın yapılacağı yere hasarsız bir şekilde yayılması gerekir. çektirme sırasında da kopuşma olmaması için tüm kablo boyunca her santime eşit kuvvet etki etmesinin güvence altına alınması gereklidir. Aksi halde herhangi kopuşma olduğunda tüm kablo reddedilecektir. Bu eksiz kablo meselesinde ilginç olan sonuç, bu kabloların tek parça olarak belirli boydan daha uzun yapılamamasıdır. O yüzden en uzun boy belirlidir. Eksiz trunk kablolarına örnek olarak Alcatel ACE500 ya da Commscope'un P3 500 modellerini verebiliriz.
Bu tip kablolarda ince bir alüminyum folyo sürekli dielektriğin etrafına sarılır, bir taraftan da folyonun açık kenarları birbirine kaynatılır. Bu sistemin apaçık bir avantajı, istenilen her boyda üretilebilmesidir. çoğu zaman kaynaklanmış kablolarda kullanılan kılıf alüminyum folyonun kesiti eksiz tip kablolarda kullanılan alüminyum borununkinden çok daha ince olur. Commscope'un QR540 Serisi ile Alcatel ACW540 Serileri "Kaynaklı Tip Tübüler Kablo" örneklerindendir. Kaynaklı kablonun tüm boyunca bir ek yerinin olması ve ekranın çok daha ince olması (yarım inçlik trunk kablolarında 0.3mm kadardır) kullanıcılar açısından bu kabloların mekanik dayanıklılığından ve elektirksel ve mekanik üniformluğundan endişe ettirmektedir. Kullanım ve özellikler yönünden her iki tipin karşılaştırıldığında bir tipin diğerine göre bariz bir avantajını söylemek mümkün değildir. Heriki tipin kendine göre avantajlı ve dezavantajlı olduğu durumlar vardır.
Eksiz Tip Trunk Kabloların genelde kıvrılabilirlikleri daha yüksektir. Kıvrılabilirliği daha yüksek olan kabloların daha küçük çaplara bükülebildiği farzedilirse de bu her zaman doğru değildir. Kıvrılma yarıçapında kablonun eksiz veya kaynaklanmış tip olmasından daha büyük rol oynayan unsur ekranın dış zırhla olan bağlantısıdır. (Kıvrılma yarıçapından kasdedilen şey kabloya hasar vermeden en fazla hangi yarıçapta bir büküm yapılabileceğidir.) Alcatel, Belçika (eski adı Cablerie Seneffoise, şimdi ise Commscope tarafından satın alınmıştır.) eksiz kablo üretiminde kolaylık getiren yeni bir teknik geliştirmiş. Bu iş, yeraltında kurulu kanalların içinde yapılıyor. Bu tür kablonun kullanımının yaygın olduğu ıngiltere'de de benzer bir yöntem kullanılıyor. Kaynaklanmış türde kabloların bükülebilme yeteneği daha yüksek, ancak montaj sırasında fazla kuvvetli çekilmeye dayanmıyor. Dar kanalların içinden çekmek gerektiğinde bu bazen önemli bir sorun yaratmaktadır. Eksiz tübüler kablo çekmeye karşı daha dayanıklı olduğundan genelde yaraltı uygulamalarında bile tercih edilmektedir. Bir diğer konu da kaynaklanmış tipteki kabloların sarsıntılara mukavemetinin daha az oluşudur. Rüzgar vs. nedenlerle oluşan sürekli ve küçük çaptaki vibrasyonlar, örneğin havada asılı vaziyette bulunan kablolar, rüzgarlı yörelerde ve özellikle uzun aralıkla, örneğin iki bina arasına gerilmiş kabloların kaynaklanmış tipte kablolarla uzun vadede sorun yaratabileceği endişesi yaygındır. Ancak Commscope örneğin kendi (QR serisi) kaynaklı tip kabloları açısından böyle sorunların söz konusu olmadığını, bu kabloların Amerika'da kanyonların arasına çok uzun mesafeye serbestçe gerildiğini, şidddetli rüzgarlara tabi kaldığını, büyük ısı farklarına, toza, erozyona ve daha birçok zararlı çevre koşuluna mukavemet ettiğini ve zamanın yıpratıcı etkilerine karşı koyabildiğini iddia ediyor.
Dahası, Commscope'den (ABD) Mr. Michael Ellis, kendi kaynaklı kablolarının elektriksel ve mekanik muntazamlığının sürekli test edildiğini söylüyor. Kaynaklı dış alüminyum ekran eddy akımları geçirilerek elektriksel muntazamlığının ve kaynak yerlerinde akım yoğunlaşması olup olmadığının tüm üretimde kontrol edildiğini, dış borunun tümünde akım geçişinin muntazamlığı testinin elektriksel muntazamlığı tam olarak kontrol ettiğini anlatıyor. Mekanik dayanıklılığının karakteristiğini belirlemek üzere de Commscope kaynaklı tip kablosunu tavsiye edilen azami çekme kuvvetinin 2.5 katı çekmeye tabi tutmakta, bu durumda dahi herhangi bir mekanik kopuşma görülmemektdir. Ayrıca, kabloya uygulanan kopma testinde ekran kopuncaya kadar gerilir, incelendiğinde kopmanın kaynak noktasından değil kesitin herhangi noktalarından olduğu görülür. Buna dayanarak kaynak noktalarının ekran folyosunun en zayıf değil en kuvvetli yerleri olduğu belirlenir.
Trunk kabloları bakımından da ister eksiz tip, ister kaynaklı tip olsun, piyasada çok kaliteli tipler bulunmaktadır. Kaynaklı tip kabloların diğerlerine göre elektriksel ve mekanik özellikleri bakımından daha düşük kalite olmadığı bugün üreticilerin oldukça inandırıcı testleriyle kendini göstermektedir. Kaynaklı tip kablolar daha uzun makara boyutlarında da bulunabilmektedir. Ayrıca kaynaklı kablolar çap bakımından eksiz kablolara göre genelde daha kalın kesitlerde üretiliyorlar. Daha kalın kesit (daha kalın dielektrik) otomatik olarak daha düşük kayba yol açmaktadır. Bellli başlı üreticilerin genelde makara boyutlarını yükseltici kazançlarıyla dengeli yaptıkları, böylece genelde kablonun daha küçük boyutlara kesilmesi gerekmeden kullanılabildiği ve bu şekilde işçilik ve malzeme bakımından daha yüksek verimlilik sağlanabildiği anlaşılmaktadır. üretici bazında hangi kablo, hangi anfi, hangi bağlantı elemanı kullanılacağı neredeyse standartlaştırılarak paket haline getirildiği, özel yazılımlarla da projelendirmelerin neredeyse otomatik yapılabildiği bir döneme girdik. O nedenle belki aynı projenin birkaç farklı üreticinin yönlendirdiği farklı malzeme ve yöntemlerle karşılaştırmalı olarak çalışılması ve son kararın da ona göre verilmesi daha aydınlatıcı olabilecektir.