1 Вовед
За да се обезбеди надолжно запечатување на каблите од оптички влакна и да се спречи навлегување на вода и влага во кабелот или разводната кутија и кородирање на металот и влакната, што резултира со оштетување од водород, кинење на влакната и нагло опаѓање на перформансите на електричната изолација, најчесто се користат следниве методи за спречување на вода и влага:
1) Пополнување на внатрешноста на кабелот со тиксотропна маст, вклучувајќи водоотпорна (хидрофобна) маст, тип на отекување на водата и тип на термичка експанзија и така натаму. Овој тип на материјал е масен материјал, полнејќи големи количини, скап, лесно ја загадува животната средина, тежок за чистење (особено при спојување на кабелот со растворувач за чистење), а сопствената тежина на кабелот е преголема.
2) Во внатрешната и надворешната обвивка помеѓу употребата на топло стопен лепак за водобар прстен, овој метод е неефикасен, сложен процес, што само неколку производители можат да го постигнат. 3) Употреба на суво ширење на материјали што блокираат вода (прашок за ширење што апсорбира вода, лента што блокира вода, итн.). Овој метод бара висока технологија, потрошувачка на материјали, висока цена, а сопствената тежина на кабелот е исто така премногу тешка. Во последниве години, структурата со „суво јадро“ е воведена во оптичкиот кабел и е добро применета во странство, особено во решавањето на проблемот со тешката сопствена тежина и сложениот процес на спојување на голем број јадра на оптички кабел, што има неспоредливи предности. Материјалот за блокирање на вода што се користи во овој кабел со „суво јадро“ е преѓа што блокира вода. Преѓата што блокира вода може брзо да апсорбира вода и да отече за да формира гел, блокирајќи го просторот на каналот за вода на кабелот, со што се постигнува целта на блокирање на вода. Покрај тоа, преѓата што блокира вода не содржи масни супстанции и времето потребно за подготовка на спојувањето може значително да се намали без потреба од марамчиња, растворувачи и средства за чистење. За да добиеме едноставен процес, практична конструкција, сигурни перформанси и ниски трошоци за материјали за блокирање на вода, развивме нов вид предиво за блокирање на вода од оптички кабел - предиво што може да се набабри и блокира вода.
2 Принцип на блокирање на вода и карактеристики на предиво кое блокира вода
Функцијата за блокирање на водата на предивото што блокира вода е да го користи главното тело на влакната од предивото што блокира вода за да формира голем волумен на гел (апсорпцијата на вода може да достигне десетици пати поголем од сопствениот волумен, како на пример во првата минута водата може брзо да се прошири од околу 0,5 mm до околу 5,0 mm во дијаметар), а капацитетот за задржување на вода на гелот е доста силен, може ефикасно да го спречи растот на водното дрво, со што се спречува водата да продолжи да навлегува и да се шири, за да се постигне целта на отпорност на вода. Бидејќи оптичкиот кабел мора да издржи различни услови на животната средина за време на производството, тестирањето, транспортот, складирањето и употребата, предивото што блокира вода мора да ги има следниве карактеристики за да се користи во оптички кабел:
1) Чист изглед, униформна дебелина и мека текстура;
2) Одредена механичка цврстина за да се задоволат барањата за затегнување при формирање на кабелот;
3) брзо отекување, добра хемиска стабилност и висока јачина за апсорпција на вода и формирање на гел;
4) Добра хемиска стабилност, без корозивни компоненти, отпорна на бактерии и мувла;
5) Добра термичка стабилност, добра отпорност на временски услови, прилагодлив на различни последователни преработки и производство и различни средини за употреба;
6) Добра компатибилност со други материјали од оптички кабел.
3 Водоотпорна преѓа во примената на оптички кабел
3.1 Употреба на водоотпорни предива во оптички кабли
Производителите на оптички кабли можат да усвојат различни структури на кабли во процесот на производство за да ги задоволат потребите на корисниците според нивната реална ситуација и барањата на корисниците:
1) Лонгитудинално блокирање на надворешната обвивка од вода со предива што блокираат вода
Кај оклопувањето со збрчкана челична лента, надворешната обвивка мора да биде лонгитудинално водоотпорна за да се спречи влегување на влага и влажност во кабелот или кутијата со конектори. За да се постигне лонгитудинална водоотпорна бариера на надворешната обвивка, се користат две водоотпорни нишки, од кои едната е поставена паралелно со јадрото на кабелот во внатрешната обвивка, а другата е обвиткана околу јадрото на кабелот со одреден наклон (8 до 15 см), покриена со збрчкана челична лента и PE (полиетилен), така што водоотпорната нишка го дели јазот помеѓу јадрото на кабелот и челичната лента во мал затворен преграден дел. Водоотпорната нишка ќе отече и ќе формира гел за кратко време, спречувајќи ја водата да влезе во кабелот и ограничувајќи ја водата на неколку мали прегради во близина на точката на распаѓање, со што се постигнува целта на лонгитудиналната водоотпорна бариера, како што е прикажано на Слика 1.
Слика 1: Типична употреба на преѓа за блокирање на вода во оптички кабел
2) Надолжно блокирање на јадрото на кабелот од вода со конци што блокираат водаМоже да се користи во јадрото на кабелот од два дела од предиво за блокирање на вода, едниот е во јадрото на кабелот од армирана челична жица, користејќи два предива за блокирање на вода, обично предиво за блокирање на вода и армирана челична жица поставени паралелно, друга предиво за блокирање на вода на поголем чекор обвиткана околу жицата, исто така постојат две предива за блокирање на вода и армирана челична жица поставени паралелно, употребата на предиво за блокирање на вода со силен капацитет на ширење за блокирање на водата; вториот е во лабавата површина на обвивката, пред да се исцеди внатрешната обвивка, предиво за блокирање на вода како врзувачка предиво, два предива за блокирање на вода на помал чекор (1-2 см) во спротивна насока околу, формирајќи густа и мала блокирачка корпа, за да се спречи влегувањето на вода, направена од структура на „суво јадро на кабелот“.
3.2 Избор на водоотпорни предива
За да се добие добра водоотпорност и задоволителни перформанси на механичка обработка во процесот на производство на оптички кабел, треба да се земат предвид следниве аспекти при изборот на водоотпорна преѓа:
1) Дебелината на преѓата што блокира вода
За да се осигури дека ширењето на преѓата што блокира вода може да ја пополни празнината во пресекот на кабелот, изборот на дебелината на преѓата што блокира вода е клучен, секако, ова е поврзано со структурната големина на кабелот и стапката на ширење на преѓата што блокира вода. Во структурата на кабелот треба да се минимизира постоењето на празнини, како што е употребата на висока стапка на ширење на преѓата што блокира вода, тогаш дијаметарот на преѓата што блокира вода може да се намали на најмала можна вредност, така што ќе се добијат сигурни перформанси на блокирање на вода, но и ќе се заштедат трошоци.
2) Стапка на отекување и јачина на гел кај предива што блокираат вода
IEC794-1-F5B тестот за пенетрација на вода се изведува на целиот пресек на оптичкиот кабел. 1 м воден столб се додава на примерок од 3 м од оптичкиот кабел, 24 часа без истекување се смета за квалификувано. Ако брзината на отекување на преѓата што блокира вода не е во чекор со брзината на инфилтрација на вода, можно е водата да поминала низ примерокот во рок од неколку минути од почетокот на тестот и преѓата што блокира вода сè уште не отечела целосно, иако по одреден временски период преѓата што блокира вода целосно ќе отече и ќе ја блокира водата, но и ова е дефект. Ако брзината на ширење е поголема и јачината на гелот не е доволна, тој не е доволен за да се спротивстави на притисокот генериран од водниот столб од 1 м, а блокирањето на водата исто така ќе откаже.
3) Мекост на преѓата што блокира вода
Бидејќи мекоста на преѓата што блокира вода влијае на механичките својства на кабелот, особено на страничниот притисок, отпорноста на удар итн., ударот е поочигледен, па затоа треба да се обидете да користите помека преѓа што блокира вода.
4) Јачината на истегнување, издолжувањето и должината на преѓата што блокира вода
При производство на секоја должина на послужавник за кабел, предивото што ја блокира водата треба да биде континуирано и непрекинато, што бара предивото што ја блокира водата да има одредена цврстина на затегнување и издолжување, со цел да се осигура дека предивото што ја блокира водата нема да се повлече за време на процесот на производство, кабелот во случај на истегнување, свиткување, извиткување на предивото што ја блокира водата нема да се оштети. Должината на предивото што ја блокира водата зависи главно од должината на послужавникот за кабел, со цел да се намали бројот на промени на предивото при континуирано производство, колку е поголема должината на предивото што ја блокира водата, толку подобро.
5) Киселоста и алкалноста на преѓата што блокира вода треба да бидат неутрални, во спротивно преѓата што блокира вода ќе реагира со материјалот на кабелот и ќе таложи водород.
6) Стабилност на предива што блокираат вода
Табела 2: Споредба на структурата за блокирање на вода на предива за блокирање на вода со други материјали за блокирање на вода
| Споредете ги ставките | Фил од желе | Прстен за запирање на топла вода | Лента за блокирање на вода | Преѓа за блокирање на вода |
| Отпорност на вода | Добро | Добро | Добро | Добро |
| Обработеност | Едноставно | Комплицирано | Посложено | Едноставно |
| Механички својства | Квалификуван | Квалификуван | Квалификуван | Квалификуван |
| Долгорочна сигурност | Добро | Добро | Добро | Добро |
| Сила на сврзување на обвивката | Фер | Добро | Фер | Добро |
| Ризик од поврзување | Да | No | No | No |
| Ефекти на оксидација | Да | No | No | No |
| Растворувач | Да | No | No | No |
| Маса по единица должина на оптички кабел | Тежок | Светло | Потежок | Светло |
| Несакан проток на материјал | Можно | No | No | No |
| Чистота во производството | Сиромашен | Посиромашни | Добро | Добро |
| Ракување со материјали | Тешки железни тапани | Едноставно | Едноставно | Едноставно |
| Инвестиција во опрема | Голем | Голем | Поголем | Мал |
| Цена на материјалот | Повисоко | Ниско | Повисоко | Долна |
| Трошоци за производство | Повисоко | Повисоко | Повисоко | Долна |
Стабилноста на предивото што блокира вода главно се мери со краткорочна стабилност и долгорочна стабилност. Краткорочната стабилност главно се смета за краткорочно зголемување на температурата (температура на процесот на екструзија до 220 ~ 240 °C) на водобариерната предиво, водобариерните својства и механичките својства од ударот; долгорочната стабилност, главно земајќи ги предвид стареењето на водобариерната предиво, стапката на ширење, цврстината и стабилноста на гелот, цврстината на истегнување и издолжувањето од ударот, водобариерната предиво мора да биде водоотпорна во целиот животен век на кабелот (20 ~ 30 години). Слично на маснотиите што блокираат вода и лентите што блокираат вода, цврстината на гелот и стабилноста на водобариерната предиво се важна карактеристика. Водобариерната предиво со висока цврстина на гелот и добра стабилност може да одржува добри водобариерни својства подолг временски период. Напротив, според релевантните германски национални стандарди, кај некои материјали под услови на хидролиза, гелот ќе се распадне во многу подвижен материјал со мала молекуларна тежина и нема да ја постигне целта на долгорочна водоотпорност.
3.3 Примена на предива што блокираат вода
Преѓата што блокира вода, како одличен материјал за блокирање на водата за оптички кабли, ја заменува маслената паста, топлототопениот лепак што блокира вода и лентата што блокира вода итн., што се користат во големи количини во производството на оптички кабли, Табела 2 ги прикажува некои од карактеристиките на овие материјали што блокираат вода за споредба.
4 Заклучок
Накратко, преѓата што блокира вода е одличен материјал за блокирање на вода погоден за оптички кабли, има карактеристики на едноставна конструкција, сигурни перформанси, висока ефикасност на производството, лесен за употреба; а употребата на материјалот што го пополнува оптичкиот кабел има предности како мала тежина, сигурни перформанси и ниска цена.
Време на објавување: 16 јули 2022 година