1 Įvadas
Per pastarąjį dešimtmetį sparčiai vystantis ryšių technologijoms, šviesolaidinių kabelių taikymo sritis plečiasi. Augant aplinkosaugos reikalavimams šviesolaidiniams kabeliams, didėja ir šviesolaidiniuose kabeliuose naudojamų medžiagų kokybės reikalavimai. Šviesolaidinio kabelio vandens blokavimo juosta yra įprasta šviesolaidinio kabelio pramonėje naudojama vandenį blokuojanti medžiaga, o sandarinimo, hidroizoliacijos, drėgmės ir buferinės apsaugos vaidmuo optinio pluošto kabeliuose buvo plačiai pripažintas, o jos įvairovė ir našumas nuolat keičiasi. patobulintas ir tobulinamas sukūrus šviesolaidinį kabelį. Pastaraisiais metais į optinį kabelį buvo įvesta „sausosios šerdies“ struktūra. Šio tipo kabelio vandens barjero medžiaga paprastai yra juostos, verpalų arba dangos derinys, kad vanduo išilgai neprasiskverbtų į kabelio šerdį. Vis labiau populiarėjant sauso gyslumo šviesolaidiniams kabeliams, sausos šerdies šviesolaidinių kabelių medžiagos sparčiai pakeičia tradicinius vazelino pagrindu pagamintus kabelių užpildymo mišinius. Sausoje šerdies medžiagoje naudojamas polimeras, kuris greitai sugeria vandenį, kad susidarytų hidrogelis, kuris išsipučia ir užpildo kabelio vandens įsiskverbimo kanalus. Be to, kadangi sausoje šerdies medžiagoje nėra lipnių riebalų, kabeliui paruošti sujungimui nereikia jokių servetėlių, tirpiklių ar valiklių, o kabelio sujungimo laikas labai sutrumpėja. Lengvas kabelio svoris ir geras sukibimas tarp išorinių armuojančių siūlų ir apvalkalo nesumažėja, todėl tai yra populiarus pasirinkimas.
2 Vandens poveikis kabeliui ir atsparumo vandeniui mechanizmui
Pagrindinė priežastis, kodėl reikėtų imtis įvairių vandens blokavimo priemonių, yra ta, kad į kabelį patekęs vanduo suskaidys į vandenilio ir O H jonus, o tai padidins optinio pluošto pralaidumą, sumažins pluošto našumą ir sutrumpins kabelio tarnavimo laikas. Dažniausios vandens blokavimo priemonės yra užpildymas naftos pasta ir vandens blokavimo juostos uždėjimas, kurios užpildomos tarpe tarp kabelio šerdies ir apvalkalo, kad vanduo ir drėgmė nepasklistų vertikaliai, todėl atlieka vandens blokavimo vaidmenį.
Kai sintetinės dervos yra naudojamos dideliais kiekiais kaip izoliatoriai šviesolaidiniuose kabeliuose (pirmiausia kabeliuose), šios izoliacinės medžiagos taip pat nėra apsaugotos nuo vandens patekimo. „Vandens medžių“ susidarymas izoliacinėje medžiagoje yra pagrindinė įtakos perdavimo našumui priežastis. Mechanizmas, kuriuo izoliacinę medžiagą veikia vandens medžiai, dažniausiai paaiškinamas taip: dėl stipraus elektrinio lauko (kita hipotezė, kad dervos chemines savybes keičia labai silpnas pagreitėjusių elektronų iškrovimas) prasiskverbia vandens molekulės. per skirtingą skaičių mikroporų, esančių šviesolaidinio kabelio apvalkalo medžiagoje. Vandens molekulės prasiskverbs per skirtingą kabelio apvalkalo medžiagoje esančių mikroporų skaičių, sudarydamos „vandens medžius“, palaipsniui sukaupdamos didelį vandens kiekį ir pasklisdamos išilgine kabelio kryptimi ir paveikdamos kabelio veikimą. Po daugelio metų tarptautinių tyrimų ir bandymų, devintojo dešimtmečio viduryje, rasti būdą, kaip pašalinti geriausią vandens medžių gamybos būdą, ty prieš kabelio išspaudimą, apvyniotą vandens sugėrimo sluoksniu ir vandens barjero išsiplėtimu, kad būtų slopinamas. ir sulėtinti vandens medžių augimą, užstojantį vandenį kabelio viduje išilginėje sklaidoje; tuo pačiu metu dėl išorinių pažeidimų ir vandens įsiskverbimo vandens barjeras taip pat gali greitai užblokuoti vandenį, o ne išilginį kabelio plitimą.
3 Kabelio vandens barjero apžvalga
3. 1 Šviesolaidinių kabelių vandens barjerų klasifikacija
Yra daug optinių kabelių vandens barjerų klasifikavimo būdų, kuriuos galima klasifikuoti pagal jų struktūrą, kokybę ir storį. Paprastai juos galima suskirstyti pagal struktūrą: dvipusis laminuotas hidroblokas, vienpusis dengtas hidroblokas ir kompozicinė plėvelė. Vandens barjero vandens barjero funkcija daugiausia yra dėl didelės vandens sugeriančios medžiagos (vadinamos vandens barjeru), kuri gali greitai išsipūsti, kai vandens barjeras susiduria su vandeniu, sudarydamas didelį gelio tūrį (vandens barjeras gali sugerti šimtus kartų daugiau vandens nei jis pats), taip užkertant kelią vandens medžiui augti ir užkertant kelią tolesniam vandens įsiskverbimui ir plitimui. Tai apima ir natūralius, ir chemiškai modifikuotus polisacharidus.
Nors šie natūralūs arba pusiau natūralūs vandens blokatoriai turi gerų savybių, jie turi du mirtinus trūkumus:
1) jie yra biologiškai skaidūs ir 2) labai degūs. Dėl to mažai tikėtina, kad jie bus naudojami šviesolaidinių kabelių medžiagose. Kitą vandens atsparumo sintetinių medžiagų rūšį atstovauja poliakrilatai, kurie gali būti naudojami kaip atsparūs vandeniui optiniams kabeliams, nes atitinka šiuos reikalavimus: 1) išdžiūvę gali atremti įtempius, atsirandančius gaminant optinius kabelius;
2) išdžiūvę gali atlaikyti optinių kabelių eksploatavimo sąlygas (šiluminį ciklą nuo kambario temperatūros iki 90 °C), nedarant įtakos kabelio eksploatavimo trukmei, taip pat trumpą laiką gali atlaikyti aukštą temperatūrą;
3) patekę į vandenį, jie gali greitai išsipūsti ir sudaryti gelį, kurio plėtimosi greitis.
4) pagaminti labai klampų gelį, net esant aukštai temperatūrai gelio klampumas išlieka stabilus ilgą laiką.
Vandenį repelentų sintezę galima plačiau suskirstyti į tradicinius cheminius metodus – atvirkštinės fazės metodą (polimerizacijos vanduo aliejuje kryžminio ryšio metodas), savo sukurtą kryžminio polimerizacijos metodą – disko metodą, švitinimo metodą – „kobaltas 60“ γ - spindulių metodas. Kryžminio sujungimo metodas pagrįstas „kobalto 60“ γ spinduliavimo metodu. Skirtingi sintezės metodai turi skirtingą polimerizacijos ir kryžminio susiejimo laipsnį, todėl yra labai griežti reikalavimai vandens blokavimo medžiagai, kuri reikalinga vandens blokavimo juostose. Tik labai nedaug poliakrilatų gali atitikti aukščiau išvardintus keturis reikalavimus, remiantis praktine patirtimi, vandenį blokuojančios medžiagos (vandenį sugeriančios dervos) negali būti naudojamos kaip žaliavos vienai skersinio ryšio natrio poliakrilato daliai, turi būti naudojamos kelių polimerų kryžminio sujungimo metodas (ty įvairios skersinio jungties natrio poliakrilato mišinio dalis), kad būtų pasiektas greito ir didelio vandens sugėrimo kartotinis tikslas. Pagrindiniai reikalavimai yra šie: vandens sugerties kartotinis gali siekti apie 400 kartų, vandens sugerties greitis gali pasiekti pirmąją minutę, kad sugertų 75% vandens, kurį sugeria vandens pasipriešinimas; vandeniui atsparus džiūvimas terminio stabilumo reikalavimai: ilgalaikis atsparumas temperatūrai 90°C, maksimali darbinė temperatūra 160°C, momentinis atsparumas temperatūrai 230°C (ypač svarbu fotoelektriniam kompozitiniam kabeliui su elektros signalais); vandens sugėrimas susidarius gelio stabilumui: po kelių terminių ciklų (20°C ~ 95°C) Gelio stabilumui po vandens sugėrimo reikia: didelio klampumo gelio ir gelio stiprumo po kelių terminių ciklų (nuo 20°C iki 95°C). C). Gelio stabilumas labai skiriasi priklausomai nuo sintezės būdo ir gamintojo naudojamų medžiagų. Tuo pačiu metu, ne kuo greitesnis plėtimosi greitis, tuo geriau, kai kurie produktai yra vienpusis greičio siekimas, priedų naudojimas nepadeda hidrogelio stabilumui, vandens sulaikymo pajėgumo sunaikinimui, bet ne tam, kad būtų pasiektas poveikis. atsparumas vandeniui.
3. 3 vandens blokavimo juostos charakteristikos Kaip kabelis gamybos, bandymo, transportavimo, sandėliavimo ir naudojimo proceso metu, kad atlaikytų aplinkos bandymą, todėl optinio kabelio naudojimo požiūriu, kabelio vandens blokavimo juosta reikalavimai yra tokie:
1) išvaizdos pluošto paskirstymas, kompozicinės medžiagos be delaminacijos ir miltelių, turinčios tam tikrą mechaninį stiprumą, tinkamos kabelio poreikiams;
2) vienodos, kartojamos, stabilios kokybės, formuojant kabelį nebus atsisluoksniavęs ir gaminys
3) didelis plėtimosi slėgis, greitas plėtimosi greitis, geras gelio stabilumas;
4) geras terminis stabilumas, tinkamas įvairiam tolesniam apdorojimui;
5) didelis cheminis stabilumas, neturi korozinių komponentų, atsparus bakterijoms ir pelėsių erozijai;
6) geras suderinamumas su kitomis optinio kabelio medžiagomis, atsparumas oksidacijai ir kt.
4 Optinio kabelio vandens barjero veikimo standartai
Daugybė tyrimų rezultatų rodo, kad nekvalifikuotas vandens atsparumas ilgalaikiam kabelių perdavimo efektyvumo stabilumui padarys didelę žalą. Šią žalą gamybos procese ir gamyklos apžiūrą optinio pluošto kabeliui sunku rasti, tačiau ji palaipsniui atsiras klojant kabelį po naudojimo. Todėl, laiku parengti išsamius ir tikslius bandymo standartus, rasti visų šalių vertinimo pagrindą, gali priimti, tapo neatidėliotina užduotimi. Autoriaus atlikti išsamūs vandens blokavimo juostų tyrimai, tyrinėjimai ir eksperimentai suteikė tinkamą techninį pagrindą vandens blokavimo juostų techniniams standartams sukurti. Nustatykite vandens barjero vertės veikimo parametrus pagal šiuos dalykus:
1) optinio kabelio standarto reikalavimai vandens užtvarui (daugiausia optinio kabelio medžiagos reikalavimai optinio kabelio standarte);
2) vandens barjerų gamybos ir naudojimo patirtis bei atitinkamos bandymų ataskaitos;
3) vandens blokavimo juostų charakteristikų įtakos šviesolaidinių kabelių veikimui tyrimų rezultatai.
4. 1 Išvaizda
Vandens barjerinės juostos išvaizda turėtų būti tolygiai paskirstyta pluošto; paviršius turi būti lygus, be raukšlių, raukšlių ir įplyšimų; juostos plotyje neturėtų būti įtrūkimų; kompozitinė medžiaga neturi išsisluoksniuoti; juosta turi būti sandariai suvyniota, o rankoje laikomos juostos kraštai neturi būti „šiaudinės kepurės formos“.
4.2 Vandens stabdžio mechaninis stiprumas
Vandens atramos atsparumas tempimui priklauso nuo poliesterio neaustinės juostos gamybos būdo, tomis pačiomis kiekybinėmis sąlygomis viskozės metodas yra geresnis nei karšto valcavimo gaminio tempimo stipris, storis taip pat yra plonesnis. Vandens barjerinės juostos atsparumas tempimui skiriasi priklausomai nuo to, kaip kabelis yra apvyniotas arba apvyniotas aplink kabelį.
Tai yra pagrindinis dviejų vandens blokavimo diržų rodiklis, kurių bandymo metodas turėtų būti suderintas su prietaisu, skysčiu ir bandymo procedūra. Pagrindinė vandenį sugerianti medžiaga vandenį sugeriančioje juostoje yra iš dalies susietas natrio poliakrilatas ir jo dariniai, jautrūs vandens kokybės sudėčiai ir pobūdžiui, siekiant suvienodinti vandens brinkimo aukščio standartą. blokavimo juosta, vyrauja dejonizuoto vandens naudojimas (distiliuotas vanduo naudojamas arbitraže), nes dejonizuotame vandenyje, kuris iš esmės yra grynas vanduo, nėra anijoninių ir katijoninių komponentų. Vandenį sugeriančios dervos sugerties koeficientas esant skirtingoms vandens kokybei labai skiriasi, jei gryname vandenyje absorbcijos daugiklis yra 100% vardinės vertės; vandentiekio vandenyje jis yra nuo 40% iki 60% (priklausomai nuo kiekvienos vietos vandens kokybės); jūros vandenyje yra 12%; požeminis vanduo arba latako vanduo yra sudėtingesnis, sunku nustatyti absorbcijos procentą, o jo vertė bus labai maža. Norint užtikrinti vandens barjero efektą ir kabelio tarnavimo laiką, geriausia naudoti vandens barjerinę juostą, kurios išsipūtimo aukštis > 10 mm.
4.3 Elektrinės savybės
Paprastai tariant, optiniame kabelyje nėra metalinio laido elektrinių signalų perdavimo, todėl nenaudokite puslaidininkinės varžos vandens juostos, tik 33 Wang Qiang ir tt: optinio kabelio vandeniui atspari juosta
Kompozitinis elektros kabelis iki elektros signalų buvimo, specifiniai reikalavimai pagal kabelio struktūrą pagal sutartį.
4.4 Šiluminis stabilumas Dauguma vandens sugeriančių juostų rūšių gali atitikti terminio stabilumo reikalavimus: ilgalaikis atsparumas temperatūrai 90°C, maksimali darbinė temperatūra 160°C, momentinis atsparumas temperatūrai 230°C. Vandenį blokuojančios juostos veikimas po nurodyto laiko tokioje temperatūroje neturėtų pasikeisti.
Gelio stiprumas turėtų būti svarbiausia besipučiančios medžiagos savybė, o plėtimosi greitis naudojamas tik apriboti pradinio vandens prasiskverbimo trukmę (mažiau nei 1 m). Gera besiplečianti medžiaga turi turėti tinkamą plėtimosi greitį ir didelį klampumą. Prasta vandeniui atspari medžiaga, net ir esant dideliam plėtimosi greičiui ir mažam klampumui, turės blogas vandens barjero savybes. Tai galima išbandyti lyginant su daugybe šiluminių ciklų. Hidrolizės sąlygomis gelis suskaidys į mažo klampumo skystį, dėl kurio pablogės jo kokybė. Tai pasiekiama maišant gryno vandens suspensiją, kurioje yra brinkimo miltelių, 2 valandas. Tada gautas gelis atskiriamas nuo vandens pertekliaus ir dedamas į besisukantį viskozimetrą, kad būtų matuojamas klampumas prieš ir po 24 valandų 95 °C temperatūroje. Galima pastebėti gelio stabilumo skirtumą. Paprastai tai atliekama 8 valandų ciklais nuo 20 °C iki 95 °C ir 8 val. nuo 95 °C iki 20 °C. Atitinkami Vokietijos standartai reikalauja 126 ciklų po 8 valandas.
4. 5 Suderinamumas Vandens barjero suderinamumas yra ypač svarbi šviesolaidinio kabelio naudojimo trukmė, todėl į jį reikėtų atsižvelgti atsižvelgiant į iki šiol naudotas šviesolaidinio kabelio medžiagas. Kadangi suderinamumas išryškėja ilgai, reikia atlikti pagreitinto senėjimo testą, ty kabelio medžiagos bandinys nuvalomas, apvyniojamas sausos vandeniui atsparios juostos sluoksniu ir palaikomas pastovios temperatūros kameroje 100°C 10 dienų, po kurių kokybė pasveriama. Medžiagos atsparumas tempimui ir pailgėjimas po bandymo neturėtų pasikeisti daugiau nei 20%.
Paskelbimo laikas: 2022-07-22