1 Въведение
За да се осигури надлъжното уплътняване на оптичните кабели и да се предотврати проникването на вода и влага в кабела или съединителната кутия и корозирането на метала и влакната, което води до увреждане от водород, счупване на влакна и рязък спад в характеристиките на електрическата изолация, се прилагат следните методи често използвани за предотвратяване на вода и влага:
1) Запълване на вътрешността на кабела с тиксотропна грес, включително водоотблъскващ (хидрофобен) тип, тип набъбване от вода и тип топлинно разширение и т.н. Този тип материали са мазни материали, запълващи голямо количество, висока цена, лесни за замърсяване на околната среда, трудни за почистване (особено при снаждане на кабела с разтворител за почистване) и собственото тегло на кабела е твърде тежко.
2) Във вътрешната и външната обвивка между използването на горещо лепило за вода бариерен пръстен, този метод е неефективен, сложен процес, само няколко производители могат да постигнат. 3) Използването на сухо разширение на водоблокиращи материали (водопоглъщащ експандиран прах, водоблокираща лента и др.). Този метод изисква висока технология, консумация на материали, висока цена, собственото тегло на кабела също е твърде тежко. През последните години структурата на „сухото ядро“ беше въведена в оптичния кабел и беше добре приложена в чужбина, особено при решаването на проблема с голямото собствено тегло и сложния процес на снаждане на голям брой ядра на оптичен кабел има несравними предимства. Водоблокиращият материал, използван в този кабел със „суха сърцевина“, е водоблокираща прежда. Водоблокиращата прежда може бързо да абсорбира вода и да набъбне, за да образува гел, блокирайки пространството на водния канал на кабела, като по този начин постига целта за блокиране на водата. В допълнение, водоблокиращата прежда не съдържа мазни вещества и времето, необходимо за подготовка на снаждането, може да бъде намалено значително без необходимост от кърпички, разтворители и почистващи препарати. За да получим прост процес, удобна конструкция, надеждна производителност и евтини водоблокиращи материали, ние разработихме нов тип водоблокираща прежда за оптичен кабел - водоблокираща набъбваща прежда.
2 Принцип на блокиране на водата и характеристики на преждата, блокираща водата
Функцията за блокиране на водата на преждата, блокираща водата, е да използва основното тяло на влакната на преждата, блокираща водата, за да образува голям обем гел (абсорбцията на вода може да достигне десетки пъти собствения си обем, като например в първата минута вода може бързо да се разшири от около 0,5 mm до около 5,0 mm диаметър), а капацитетът за задържане на вода на гела е доста силен, може ефективно да предотврати растежа на водното дърво, като по този начин предотвратява водата да продължи да прониква и разпространява, за да постигане на целта на водоустойчивостта. Тъй като оптичният кабел трябва да издържа на различни условия на околната среда по време на производство, тестване, транспортиране, съхранение и употреба, преждата, блокираща водата, трябва да има следните характеристики, за да се използва в оптичния кабел:
1) Чист външен вид, еднаква дебелина и мека текстура;
2) Определена механична якост, за да отговори на изискванията за напрежение при формоване на кабела;
3) бързо набъбване, добра химическа стабилност и висока якост за водопоглъщане и образуване на гел;
4) Добра химическа стабилност, без корозивни компоненти, устойчиви на бактерии и плесени;
5) Добра термична стабилност, добра устойчивост на атмосферни влияния, адаптивни към различни последващи обработки и производство и различни среди за използване;
6) Добра съвместимост с други материали от оптичен кабел.
3 Водоустойчива прежда в приложението на оптичен кабел
3.1 Използването на водоустойчиви нишки в оптични кабели
Производителите на оптични кабели могат да приемат различни кабелни структури в производствения процес, за да отговорят на нуждите на потребителите според тяхната действителна ситуация и изискванията на потребителите:
1) Надлъжно блокиране на водата на външната обвивка с прежди, блокиращи водата
При набръчкана стоманена лента, външната обвивка трябва да бъде надлъжно водоустойчива, за да се предотврати навлизането на влага и влага в кабела или съединителната кутия. За да се постигне надлъжна водна бариера на външната обвивка, се използват две водопреградни нишки, едната от които е поставена успоредно на сърцевината на кабела с вътрешната обвивка, а другата е увита около сърцевината на кабела на определена стъпка (8 до 15 cm), покрита с набръчкана стоманена лента и PE (полиетилен), така че водопреградната прежда разделя празнината между сърцевината на кабела и стоманената лента в малко затворено отделение. Водопреградната нишка ще набъбне и ще образува гел за кратко време, предотвратявайки навлизането на водата в кабела и ограничавайки водата до няколко малки отделения близо до точката на разлома, като по този начин се постига целта на надлъжната водна бариера, както е показано на фигура 1 .
Фигура 1: Типично използване на прежда, блокираща водата в оптичен кабел
2) Надлъжно водно блокиране на кабелната сърцевина с водоблокиращи преждиМоже да се използва в кабелната сърцевина на две части от водоблокиращата прежда, едната е в кабелната сърцевина на подсилената стоманена тел, като се използват две водоблокиращи прежди, обикновено водоблокираща прежда и подсилена стоманена тел, поставени успоредно, друга водоблокираща прежда с по-голяма стъпка, увита около жицата, има също две водоблокиращи прежди и подсилена стоманена тел, поставени успоредно, използването на водоблокираща прежда със силен капацитет на разширяване за блокиране на водата; второто е в разхлабената повърхност на корпуса, преди да изстискате вътрешната обвивка, преждата, блокираща водата, се използва като прежда за вратовръзка, две прежди, блокиращи водата, на по-малка стъпка (1 ~ 2 см) в обратна посока наоколо, образувайки плътна и малка блокиращ кош, за да се предотврати навлизането на вода, изработен от структура „суха сърцевина на кабела“.
3.2 Избор на водоустойчиви прежди
За да се получи както добра водоустойчивост, така и задоволителна механична обработка в процеса на производство на оптичен кабел, трябва да се отбележат следните аспекти при избора на водоустойчива прежда:
1) Дебелината на преждата, блокираща водата
За да се гарантира, че разширяването на водоблокиращата прежда може да запълни празнината в напречното сечение на кабела, изборът на дебелината на водоблокиращата прежда е от решаващо значение, разбира се, това е свързано със структурния размер на кабела и скоростта на разширение на водоблокиращата прежда. В структурата на кабела трябва да се сведе до минимум съществуването на пропуски, като например използването на висока скорост на разширение на водоблокиращата прежда, тогава диаметърът на водоблокиращата прежда може да бъде намален до най-малкия, така че да можете да получите надеждна вода- блокиране на производителността, но и за спестяване на разходи.
2) Скорост на набъбване и якост на гела на водоблокиращи прежди
Тестът за проникване на вода IEC794-1-F5B се извършва върху цялото напречно сечение на оптичния кабел. 1 m воден стълб се добавя към 3 m проба от оптичен кабел, квалифициран е 24 часа без изтичане. Ако скоростта на набъбване на водоблокиращата прежда не е в крак със скоростта на проникване на вода, възможно е водата да е преминала през пробата в рамките на няколко минути след началото на теста и водоблокиращата прежда все още да не е напълно набъбнала, въпреки че след определен период от време преждата, блокираща водата, ще набъбне напълно и ще блокира водата, но това също е повреда. Ако скоростта на разширяване е по-бърза и силата на гела не е достатъчна, тя не е достатъчна, за да устои на налягането, генерирано от 1 m воден стълб, и водното блокиране също ще се провали.
3) Мекота на водоблокиращата прежда
Тъй като мекотата на водоблокиращата прежда върху механичните свойства на кабела, особено страничното налягане, устойчивостта на удар и т.н., въздействието е по-очевидно, така че трябва да се опитате да използвате по-мека водоблокираща прежда.
4) Якостта на опън, удължението и дължината на водоблокиращата прежда
При производството на всяка дължина на кабелна скарата водоблокиращата прежда трябва да бъде непрекъсната и непрекъсната, което изисква водоблокиращата прежда да има определена якост на опън и удължение, за да се гарантира, че водоблокиращата прежда не се издърпва по време на производството. процес, кабелът в случай на разтягане, огъване, усукване на преждата, блокираща водата, не се поврежда. Дължината на водоблокиращата прежда зависи главно от дължината на кабелната скарата, за да се намали броят на смяната на преждата при непрекъснато производство, колкото по-голяма е дължината на водоблокиращата прежда, толкова по-добре.
5) Киселинността и алкалността на преждата, блокираща водата, трябва да бъде неутрална, в противен случай преждата, блокираща водата, ще реагира с материала на кабела и ще утаи водород.
6) Стабилност на преждите, блокиращи водата
Таблица 2: Сравнение на водоблокиращата структура на водоблокиращите прежди с други водоблокиращи материали
| Сравнете елементи | Желиран пълнеж | Запушващ пръстен за топяща се вода | Водозадържаща лента | Прежда, блокираща водата |
| Водоустойчивост | добре | добре | добре | добре |
| Обработваемост | просто | сложно | По-сложни | просто |
| Механични свойства | Квалифицирани | Квалифицирани | Квалифицирани | Квалифицирани |
| Дългосрочна надеждност | добре | добре | добре | добре |
| Сила на свързване на обвивката | Справедлива | добре | Справедлива | добре |
| Риск при свързване | да | No | No | No |
| Окислителни ефекти | да | No | No | No |
| Разтворител | да | No | No | No |
| Маса на единица дължина на оптичния кабел | тежък | светлина | По-тежки | светлина |
| Нежелан материален поток | възможно | No | No | No |
| Чистота в производството | беден | По-бедни | добре | добре |
| Боравене с материали | Тежки железни барабани | просто | просто | просто |
| Инвестиция в оборудване | Голям | Голям | По-големи | малък |
| Материални разходи | По-високо | ниско | По-високо | По-ниска |
| Производствени разходи | По-високо | По-високо | По-високо | По-ниска |
Стабилността на водоблокиращите прежди се измерва главно чрез краткосрочна стабилност и дългосрочна стабилност. Краткосрочната стабилност се счита главно за краткосрочно повишаване на температурата (температурата на процеса на екструдиране на обвивката до 220 ~ 240 ° C) върху свойствата на водната бариера на преждата и механичните свойства на удара; дългосрочна стабилност, като се има предвид главно стареенето на скоростта на разширяване на нишката за водна бариера, скоростта на разширение, якостта и стабилността на гела, якостта на опън и удължението на удара, преждата за водна бариера трябва да бъде в целия живот на кабела (20 ~ 30 години) са водоустойчиви. Подобно на водоблокиращата грес и водоблокиращата лента, силата на гела и стабилността на водоблокиращата прежда е важна характеристика. Една водоблокираща прежда с висока якост на гела и добра стабилност може да поддържа добри водоблокиращи свойства за значителен период от време. Напротив, според съответните немски национални стандарти, някои материали при условия на хидролиза, гелът ще се разложи в много подвижен материал с ниско молекулно тегло и няма да постигне целта за дългосрочна водоустойчивост.
3.3 Приложение на водоблокиращи прежди
Преждата, блокираща водата, като отличен материал за блокиране на вода за оптичен кабел, заменя маслената паста, стопяемия лепилен пръстен за блокиране на водата и лентата за блокиране на вода и др., използвани в големи количества при производството на оптичен кабел, Таблица 2 на някои на характеристиките на тези водоблокиращи материали за сравнение.
4 Заключение
В обобщение, водоблокиращата прежда е отличен водоблокиращ материал, подходящ за оптичен кабел, има характеристиките на проста конструкция, надеждна производителност, висока производствена ефективност, лесен за използване; и използването на материала, запълващ оптичния кабел, има предимствата на леко тегло, надеждна работа и ниска цена.
Време на публикуване: 16 юли 2022 г