1 Johdanto
Viestintätekniikan nopean kehityksen myötä viimeisen vuosikymmenen aikana valokuitukaapeleiden käyttöalue on laajentunut. Kuituoptisten kaapeleiden ympäristövaatimusten kasvaessa jatkuvasti kasvavat myös kuituoptisissa kaapeleissa käytettävien materiaalien laatuvaatimukset. Kuituoptisen kaapelin vedensulkuteippi on yleinen vettä estävä materiaali, jota käytetään valokaapeliteollisuudessa, tiivistyksen, vedeneristyksen, kosteuden ja puskurisuojauksen rooli valokaapelissa on tunnustettu laajalti, ja sen lajikkeet ja suorituskyky ovat olleet jatkuvasti parannettu ja täydennetty kehittämällä valokuitukaapelia. Viime vuosina optiseen kaapeliin on otettu "kuivaydin" -rakenne. Tämän tyyppinen kaapelin vesisulkumateriaali on yleensä nauhan, langan tai pinnoitteen yhdistelmä, joka estää veden tunkeutumisen pituussuunnassa kaapelin sydämeen. Kuivaydinkuituoptisten kaapelien hyväksynnän kasvaessa kuivaytimien kuituoptisten kaapelien materiaalit korvaavat nopeasti perinteiset vaseliinipohjaiset kaapelin täyteaineet. Kuiva ydinmateriaali käyttää polymeeriä, joka imee nopeasti vettä ja muodostaa hydrogeelin, joka turpoaa ja täyttää kaapelin veden tunkeutumiskanavat. Lisäksi, koska kuiva ydinmateriaali ei sisällä tahmeaa rasvaa, kaapelin valmisteluun liittämistä varten ei tarvita pyyhkeitä, liuottimia tai puhdistusaineita, ja kaapelin jatkosaika lyhenee huomattavasti. Kaapelin kevyt paino ja hyvä tartunta ulomman vahvistuslangan ja vaipan välillä eivät heikkene, joten se on suosittu valinta.
2 Veden vaikutus kaapeliin ja vedenpitävyysmekanismiin
Pääsyy siihen, miksi erilaisia vedenestotoimenpiteitä tulisi toteuttaa, on se, että kaapeliin tuleva vesi hajoaa vedyksi ja OH-ioneiksi, mikä lisää optisen kuidun lähetyshäviötä, vähentää kuidun suorituskykyä ja lyhentää sen kestoa. kaapelin käyttöikää. Yleisimmät vedensulkutoimenpiteet ovat täyttö petroolitahnalla ja vettä estävien teippien lisääminen, jotka täytetään kaapelin sydämen ja vaipan väliseen rakoon estämään veden ja kosteuden leviäminen pystysuoraan, mikä vaikuttaa vesisulkuun.
Kun synteettisiä hartseja käytetään suuria määriä eristeenä kuituoptisissa kaapeleissa (ensinkin kaapeleissa), nämä eristemateriaalit eivät myöskään ole immuuneja veden tunkeutumiselle. "Vesipuiden" muodostuminen eristemateriaaliin on tärkein syy voimansiirron tehokkuuteen. Mekanismia, jolla vesipuut vaikuttavat eristemateriaaliin, selitetään yleensä seuraavasti: voimakkaan sähkökentän vuoksi (toinen hypoteesi on, että hartsin kemialliset ominaisuudet muuttuvat kiihtyneiden elektronien erittäin heikon purkautumisen seurauksena) vesimolekyylit tunkeutuvat kuituoptisen kaapelin vaippamateriaalissa olevien erilaisten mikrohuokosten kautta. Vesimolekyylit tunkeutuvat kaapelin vaippamateriaalissa olevien erilaisten mikrohuokosten läpi muodostaen "vesipuita", keräävät vähitellen suuren määrän vettä ja leviävät kaapelin pituussuunnassa ja vaikuttavat kaapelin suorituskykyyn. Vuosien kansainvälisen tutkimuksen ja testauksen jälkeen, 1980-luvun puolivälissä, löytää tapa poistaa paras tapa tuottaa vesipuita, eli ennen kaapelin puristamista käärittynä kerrokseen veden imeytymisen ja vesisulun laajenemisen estääkseen ja hidastaa vesipuiden kasvua, tukkien vettä kaapelissa pituussuuntaisen leviämisen sisällä; Samanaikaisesti ulkoisten vaurioiden ja veden tunkeutumisen vuoksi vesisulku voi myös nopeasti tukkia veden, ei kaapelin pitkittäisen leviämisen vuoksi.
3 Kaapelin vesisulun yleiskuvaus
3. 1 Kuituoptisten kaapelien vesisulkujen luokitus
Optisten kaapelien vesisulkuja voidaan luokitella monella tapaa, ja ne voidaan luokitella rakenteen, laadun ja paksuuden mukaan. Yleensä ne voidaan luokitella rakenteensa mukaan: kaksipuolinen laminoitu vesisulku, yksipuolinen pinnoitettu vesisulku ja komposiittikalvovesisulku. Vesisulun vesisulkutoiminto johtuu pääasiassa korkean vedenabsorbtion materiaalista (kutsutaan vesisulkuksi), joka voi turvota nopeasti sen jälkeen, kun vesisulku kohtaa veden muodostaen suuren määrän geeliä (vesisulku voi imeä satoja kertoja enemmän vettä kuin itseään), mikä estää vesipuun kasvun ja estää veden jatkuvan tunkeutumisen ja leviämisen. Näitä ovat sekä luonnolliset että kemiallisesti muunnetut polysakkaridit.
Vaikka näillä luonnollisilla tai puoliluonnollisilla vedenestoaineilla on hyvät ominaisuudet, niillä on kaksi kohtalokasta haittaa:
1) ne ovat biohajoavia ja 2) ne ovat helposti syttyviä. Tämän vuoksi niitä ei todennäköisesti käytetä valokuitukaapelimateriaaleissa. Toista synteettistä materiaalia vedenkestävässä materiaalissa edustavat polyakrylaatit, joita voidaan käyttää optisten kaapeleiden vedenestoaineina, koska ne täyttävät seuraavat vaatimukset: 1) kuivina ne voivat vastustaa optisten kaapelien valmistuksen aikana syntyviä rasituksia;
2) kuivina ne kestävät optisten kaapeleiden käyttöolosuhteet (lämpökierto huoneenlämpötilasta 90 °C:seen) vaikuttamatta kaapelin käyttöikään, ja ne kestävät myös korkeita lämpötiloja lyhyitä aikoja;
3) kun vesi pääsee sisään, ne voivat turvota nopeasti ja muodostaa geelin, jonka laajeneminen on nopeaa.
4) tuottaa erittäin viskoosia geeliä, jopa korkeissa lämpötiloissa geelin viskositeetti on vakaa pitkään.
Vettä hylkivien aineiden synteesi voidaan jakaa laajasti perinteisiin kemiallisiin menetelmiin – käänteisfaasimenetelmä (vesi öljyssä -polymerointisilloitusmenetelmä), omaan silloittavaan polymerointimenetelmään – kiekkomenetelmään, säteilytysmenetelmään – “koboltti 60” γ -ray menetelmä. Silloitusmenetelmä perustuu "koboltti 60" y-säteilymenetelmään. Eri synteesimenetelmillä on erilaiset polymerisaatio- ja silloittumisasteet ja siksi erittäin tiukat vaatimukset vedensulkuteippien vaadittavalle vedenestoaineelle. Vain hyvin harvat polyakrylaatit voivat täyttää edellä mainitut neljä vaatimusta. Käytännön kokemusten mukaan vettä salpaavia aineita (vettä imeviä hartseja) ei voida käyttää raaka-aineena yhden osan silloittuneesta natriumpolyakrylaatista, on käytettävä monipolymeerinen silloitusmenetelmä (eli eri osa silloitettua natriumpolyakrylaattiseosta) nopean ja korkean vedenabsorptiokertoimen saavuttamiseksi. Perusvaatimukset ovat: veden absorptiokerroin voi nousta noin 400-kertaiseksi, veden imeytymisnopeus voi saavuttaa ensimmäisen minuutin imemään 75% vedenkestävän veden imeytymisestä; vedenkestävä kuivaus lämpöstabiilisuusvaatimukset: pitkäkestoinen lämpötilan kesto 90°C, maksimi käyttölämpötila 160°C, hetkellinen lämpötilankesto 230°C (erityisen tärkeää valosähköisen komposiittikaapelin, jossa on sähkösignaaleja); veden imeytyminen geelin muodostumisen jälkeen stabiilisuusvaatimukset: useiden lämpöjaksojen jälkeen (20°C ~ 95°C) Geelin stabiilisuus veden imeytymisen jälkeen vaatii: korkean viskositeetin geelin ja geelin lujuuden useiden lämpöjaksojen jälkeen (20°C - 95°C) C). Geelin stabiilisuus vaihtelee huomattavasti riippuen synteesimenetelmästä ja valmistajan käyttämistä materiaaleista. Samaan aikaan, ei nopeampi laajenemisnopeus, sitä parempi, jotkin tuotteet pyrkivät yksipuolisesti vauhtiin, lisäaineiden käyttö eivät edistä hydrogeelin vakautta, vedenpidätyskyvyn tuhoamista, mutta ei saavuttaa vaikutusta vedenkestävyys.
3. 3 vettä estävän nauhan ominaisuuksia Kuten kaapelin valmistuksessa, testauksessa, kuljetuksessa, varastoinnissa ja käytössä prosessi kestää ympäristötestin, joten optisen kaapelin käytön näkökulmasta kaapelin vettä estävä nauha vaatimukset ovat seuraavat:
1) ulkonäkö kuidun jakautuminen, komposiittimateriaalit ilman delaminointia ja jauhe, joilla on tietty mekaaninen lujuus, sopivat kaapelin tarpeisiin;
2) tasainen, toistettava, vakaa laatu, muodostuessa kaapeli ei delaminoitu ja tuottaa
3) korkea laajenemispaine, nopea laajenemisnopeus, hyvä geelin vakaus;
4) hyvä lämmönkestävyys, sopii erilaisiin myöhempään käsittelyyn;
5) korkea kemiallinen stabiilisuus, ei sisällä syövyttäviä komponentteja, kestää bakteereja ja homeeroosiota;
6) hyvä yhteensopivuus muiden optisten kaapelien materiaalien kanssa, hapettumiskestävyys jne.
4 Optisen kaapelin vesisulun suorituskykystandardit
Suuri määrä tutkimustuloksia osoittavat, että pätemätön vedenkestävyys pitkän aikavälin vakauden kaapelin lähetyksen suorituskykyä tuottaa suurta haittaa. Tätä vahinkoa valokuitukaapelin valmistusprosessissa ja tehdastarkastuksessa on vaikea löytää, mutta se ilmaantuu vähitellen kaapelin asennusprosessissa käytön jälkeen. Siksi oikea-aikainen kehittäminen kattavan ja tarkan testistandardien, löytää perusta arvioinnin kaikki osapuolet voivat hyväksyä, on tullut kiireellinen tehtävä. Kirjoittajan laaja vesisulkuhihnojen tutkimus, selvitys ja kokeet ovat tarjonneet riittävän teknisen perustan vedensulkuhihnojen teknisten standardien kehittämiselle. Määritä vesisulkuarvon suorituskykyparametrit seuraavien perusteella:
1) optisen kaapelin standardin vaatimukset vesistopille (pääasiassa optisen kaapelin standardin optisen kaapelin materiaalin vaatimukset);
2) kokemus vesisulkujen valmistuksesta ja käytöstä sekä asiaankuuluvat testiraportit;
3) tutkimustulokset vettä estävien nauhojen ominaisuuksien vaikutuksesta valokuitukaapeleiden suorituskykyyn.
4. 1 Ulkonäkö
Vedensulkunauhan ulkonäön tulee olla tasaisesti jakautuneita kuituja; pinnan tulee olla tasainen, eikä siinä saa olla ryppyjä, ryppyjä ja repeämiä; nauhan leveys ei saa olla halkeamia; komposiittimateriaalissa ei saa olla delaminoitumista; teipin tulee olla tiukasti kiedottu ja kädessä pidettävän teipin reunoilla ei saa olla "olkihatun muotoa".
4.2 Vesirajoittimen mekaaninen lujuus
Vesistopin vetolujuus riippuu polyesterikuitukangasnauhan valmistusmenetelmästä, samoissa kvantitatiivisissa olosuhteissa viskoosimenetelmä on parempi kuin kuumavalssattu tuotteen vetolujuus, paksuus on myös ohuempi. Vesisulkunauhan vetolujuus vaihtelee sen mukaan, miten kaapeli on kiedottu tai kiedottu kaapelin ympärille.
Tämä on avainindikaattori kahdelle vesisulkuhihnalle, joiden testausmenetelmän tulee olla yhtenäinen laitteen, nesteen ja testimenettelyn kanssa. Vedensulkunauhan pääasiallinen vettä estävä materiaali on osittain silloitettu natriumpolyakrylaatti ja sen johdannaiset, jotka ovat herkkiä veden laatuvaatimusten koostumukselle ja luonteelle, jotta yhtenäistetään veden turpoamiskorkeuden standardi. sulkuteippiä, deionisoidun veden käyttö on etusijalla (tislattua vettä käytetään välimiesmenettelyssä), koska deionisoidussa vedessä, joka on periaatteessa puhdasta vettä, ei ole anionisia eikä kationisia komponentteja. Vedenabsorptiohartsin absorptiokerroin eri vesilaaduissa vaihtelee suuresti, jos absorptiokerroin puhtaassa vedessä on 100 % nimellisarvosta; vesijohtovedessä se on 40–60 % (riippuen kunkin sijainnin veden laadusta); merivedessä se on 12 %; maanalainen vesi tai kouruvesi on monimutkaisempi, absorptioprosenttia on vaikea määrittää ja sen arvo on hyvin alhainen. Vedensulkuvaikutuksen ja kaapelin käyttöiän varmistamiseksi on parasta käyttää vesisulkuteippiä, jonka turpoamiskorkeus on > 10 mm.
4.3 Sähköiset ominaisuudet
Yleisesti ottaen optinen kaapeli ei sisällä metallilangan sähköisten signaalien siirtoa, joten siihen ei liity puolijohtavan vastuksen vesinauhan käyttöä, vain 33 Wang Qiang jne.: optinen kaapeli vedenpitävä nauha
Sähkökomposiittikaapeli ennen sähköisten signaalien läsnäoloa, erityisvaatimukset kaapelin rakenteen mukaan sopimuksen mukaan.
4.4 Lämpöstabiilisuus Useimmat vettä hylkivät nauhat voivat täyttää lämmönkestävyysvaatimukset: pitkäkestoinen lämpötilankesto 90°C, maksimi käyttölämpötila 160°C, hetkellinen lämmönkestävyys 230°C. Vedensulkunauhan suorituskyvyn ei pitäisi muuttua tietyn ajan kuluttua näissä lämpötiloissa.
Geelin lujuuden tulee olla paisuvan materiaalin tärkein ominaisuus, kun taas laajenemisnopeutta käytetään vain rajoittamaan alkuperäisen veden tunkeutumisen pituutta (alle 1 m). Hyvällä paisuntamateriaalilla tulee olla oikea laajenemisnopeus ja korkea viskositeetti. Huonolla vesisulkumateriaalilla, jopa korkealla laajenemisnopeudella ja alhaisella viskositeetilla, on huonot vedensulkuominaisuudet. Tämä voidaan testata useisiin lämpösykleihin verrattuna. Hydrolyyttisissä olosuhteissa geeli hajoaa matalaviskoosiseksi nesteeksi, mikä heikentää sen laatua. Tämä saavutetaan sekoittamalla turpoavaa jauhetta sisältävää puhdasta vesisuspensiota 2 tunnin ajan. Saatu geeli erotetaan sitten ylimääräisestä vedestä ja asetetaan pyörivään viskosimetriin viskositeetin mittaamiseksi ennen ja jälkeen 24 tuntia 95 °C:ssa. Ero geelin stabiilisuudessa on nähtävissä. Tämä tehdään yleensä 8 tunnin jaksoissa 20 °C - 95 °C ja 8 tuntia 95 °C - 20 °C. Asiaankuuluvat saksalaiset standardit edellyttävät 126 8 tunnin jaksoa.
4. 5 Yhteensopivuus Vesisulun yhteensopivuus on erityisen tärkeä ominaisuus valokaapelin käyttöiän kannalta, ja siksi se on otettava huomioon tähän mennessä käytettyjen valokaapelimateriaalien yhteydessä. Koska yhteensopivuuden havaitseminen kestää kauan, on käytettävä nopeutettua ikääntymistestiä, eli kaapelin materiaalinäyte pyyhitään puhtaaksi, kääritään kerrokseksi kuivaa vettä hylkivää teippiä ja säilytetään vakiolämpötilassa 100°C:ssa 10 päivää, jonka jälkeen laatu punnitaan. Materiaalin vetolujuus ja venymä eivät saa muuttua enempää kuin 20 % testin jälkeen.
Postitusaika: 22.7.2022