Обвивката или външната обвивка е най-външният защитен слой в структурата на оптичния кабел, изработен главно от PE обвивка и PVC обвивка, а в специални случаи се използват безхалогенни огнеупорни обвивки и устойчиви на електрическо проследяване обвивки.
1. PE материал на обвивката
PE е съкращение от полиетилен, което е полимерно съединение, образувано чрез полимеризация на етилен. Черният полиетиленов материал за обвивка се получава чрез равномерно смесване и гранулиране на полиетиленова смола със стабилизатор, сажди, антиоксидант и пластификатор в определено съотношение. Полиетиленовите материали за обвивка на оптични кабели могат да бъдат разделени на полиетилен с ниска плътност (LDPE), линеен полиетилен с ниска плътност (LLDPE), полиетилен със средна плътност (MDPE) и полиетилен с висока плътност (HDPE) според плътността. Поради различната си плътност и молекулна структура, те имат различни свойства. Полиетиленът с ниска плътност, известен още като полиетилен за високо налягане, се образува чрез съполимеризация на етилен при високо налягане (над 1500 атмосфери) при 200-300°C с кислород като катализатор. Следователно, молекулната верига на полиетилена с ниска плътност съдържа множество разклонения с различна дължина, с висока степен на разклонение на веригата, неправилна структура, ниска кристалност и добра гъвкавост и удължение. Полиетиленът с висока плътност, известен още като полиетилен с ниско налягане, се образува чрез полимеризация на етилен при ниско налягане (1-5 атмосфери) и 60-80°C с алуминиеви и титаниеви катализатори. Поради тясното молекулно тегловно разпределение на полиетилена с висока плътност и подреденото разположение на молекулите, той има добри механични свойства, добра химическа устойчивост и широк температурен диапазон на употреба. Обвивният материал от полиетилен със средна плътност се получава чрез смесване на полиетилен с висока плътност и полиетилен с ниска плътност в подходящо съотношение или чрез полимеризация на етиленов мономер и пропилен (или втория мономер 1-бутен). Следователно, характеристиките на полиетилена със средна плътност са между тези на полиетилена с висока плътност и полиетилена с ниска плътност и той притежава както гъвкавостта на полиетилена с ниска плътност, така и отличната износоустойчивост и якост на опън на полиетилена с висока плътност. Линейният полиетилен с ниска плътност се полимеризира чрез газова фаза или метод на разтвор при ниско налягане с етиленов мономер и 2-олефин. Степента на разклонение на линейния полиетилен с ниска плътност е между ниската и високата плътност, така че той има отлична устойчивост на напукване от напрежение в околната среда. Устойчивостта на напукване под напрежение в околната среда е изключително важен показател за определяне на качеството на PE материалите. Това се отнася до явлението, при което материалът, изпитван в тестовото тяло, е подложен на пукнатини от огъване в среда на повърхностноактивно вещество. Факторите, влияещи върху напукването под напрежение в материала, включват: молекулно тегло, разпределение на молекулното тегло, кристалност и микроструктура на молекулната верига. Колкото по-голямо е молекулното тегло, толкова по-тясно е разпределението на молекулното тегло, колкото повече връзки между пластините, толкова по-добра е устойчивостта на материала на напукване под напрежение в околната среда и толкова по-дълъг е експлоатационният му живот; в същото време кристализацията на материала също влияе на този показател. Колкото по-ниска е кристалността, толкова по-добра е устойчивостта на материала на напукване под напрежение в околната среда. Якостта на опън и удължението при скъсване на PE материалите са друг показател за измерване на характеристиките на материала и могат да предскажат крайната точка на употреба на материала. Съдържанието на въглерод в PE материалите може ефективно да устои на ерозията на ултравиолетовите лъчи върху материала, а антиоксидантите могат ефективно да подобрят антиоксидантните свойства на материала.
2. PVC обвивка
PVC огнеупорният материал съдържа хлорни атоми, които ще изгорят в пламъка. При горене той ще се разложи и ще отдели голямо количество корозивен и токсичен HCL газ, който ще причини вторични щети, но ще се самоугасне, когато напусне пламъка, така че има характеристиката да не разпространява пламъка; в същото време PVC обвивният материал има добра гъвкавост и разтегливост и се използва широко във вътрешни оптични кабели.
3. Безхалогенен огнеупорен материал на обвивката
Тъй като поливинилхлоридът произвежда токсични газове при горене, хората са разработили нискодимен, безхалогенен, нетоксичен, чист огнеупорен материал за обвивка, т.е. добавяйки неорганични забавители на горенето Al(OH)3 и Mg(OH)2 към обикновените материали за обвивка, те ще отделят кристална вода при контакт с огън и ще абсорбират много топлина, като по този начин предотвратяват повишаването на температурата на материала на обвивката и предотвратяват горенето. Тъй като неорганичните забавители на горенето се добавят към безхалогенни огнеупорни материали за обвивка, проводимостта на полимерите ще се увеличи. В същото време смолите и неорганичните забавители на горенето са напълно различни двуфазни материали. По време на обработката е необходимо да се предотврати неравномерното смесване на забавителите на горенето локално. Неорганичните забавители на горенето трябва да се добавят в подходящи количества. Ако съотношението е твърде голямо, механичната якост и удължението при скъсване на материала ще бъдат значително намалени. Показателите за оценка на огнеупорните свойства на безхалогенните забавители на горенето са кислороден индекс и концентрация на дим. Кислородният индекс е минималната концентрация на кислород, необходима на материала, за да поддържа балансирано горене в смесен газ от кислород и азот. Колкото по-висок е кислородният индекс, толкова по-добри са свойствата на материала за забавяне на горенето. Концентрацията на дим се изчислява чрез измерване на пропускливостта на паралелния светлинен лъч, преминаващ през дима, генериран от горенето на материала в определено пространство и с определена дължина на оптичния път. Колкото по-ниска е концентрацията на дим, толкова по-ниска е димната емисия и толкова по-добри са характеристиките на материала.
4. Материал на обвивката, устойчив на електрически следи
Все повече самоносещи оптични кабели (ADSS) с всички видове кабели се полагат в една и съща кула с високоволтови въздушни линии в енергийните комуникационни системи. За да се преодолее влиянието на индукционното електрическо поле с високо напрежение върху обвивката на кабела, хората са разработили и произвели нов материал за обвивка, устойчив на електрически удари. Материалът за обвивка се приготвя чрез стриктен контрол на съдържанието на сажди, размера и разпределението на частиците сажди и добавяне на специални добавки, за да се постигне отлична устойчивост на електрически удари.
Време на публикуване: 26 август 2024 г.