1 Εισαγωγή
Για να διασφαλιστεί η διαμήκης στεγανοποίηση των καλωδίων οπτικών ινών και για να αποτραπεί η διείσδυση νερού και υγρασίας στο καλώδιο ή το κουτί διακλάδωσης και η διάβρωση του μετάλλου και των ινών, με αποτέλεσμα τη ζημιά από υδρογόνο, τη θραύση των ινών και την απότομη πτώση της απόδοσης της ηλεκτρικής μόνωσης, χρησιμοποιούνται συνήθως οι ακόλουθες μέθοδοι για την πρόληψη της έκθεσης σε νερό και υγρασία:
1) Γέμισμα του εσωτερικού του καλωδίου με θιξοτροπικό γράσο, συμπεριλαμβανομένου του υδροαπωθητικού (υδρόφοβου) τύπου, του τύπου υδροδιογκούμενου και του τύπου θερμικής διαστολής κ.ο.κ. Αυτός ο τύπος υλικού είναι ελαιώδες υλικό, γεμίζει μεγάλες ποσότητες, έχει υψηλό κόστος, είναι εύκολο να μολύνει το περιβάλλον, είναι δύσκολο να καθαριστεί (ειδικά κατά την ένωση καλωδίων με διαλύτη για καθαρισμό) και το ίδιο βάρος του καλωδίου είναι πολύ βαρύ.
2) Στο εσωτερικό και εξωτερικό περίβλημα, μεταξύ της χρήσης δακτυλίου φραγμού νερού με θερμή τήξη, αυτή η μέθοδος είναι αναποτελεσματική και πολύπλοκη, την οποία μόνο λίγοι κατασκευαστές μπορούν να επιτύχουν. 3) Η χρήση υλικών ξηρής διαστολής που εμποδίζουν το νερό (σκόνη διαστολής που απορροφά το νερό, ταινία που εμποδίζει το νερό κ.λπ.) απαιτεί υψηλή τεχνολογία, κατανάλωση υλικών, υψηλό κόστος και το ίδιο βάρος του καλωδίου είναι επίσης πολύ βαρύ. Τα τελευταία χρόνια, η δομή "ξηρού πυρήνα" έχει εισαχθεί στο οπτικό καλώδιο και έχει εφαρμοστεί καλά στο εξωτερικό, ειδικά στην επίλυση του προβλήματος του μεγάλου ίδιου βάρους και της πολύπλοκης διαδικασίας σύνδεσης μεγάλου αριθμού πυρήνων οπτικών καλωδίων, η οποία έχει ασύγκριτα πλεονεκτήματα. Το υλικό που εμποδίζει το νερό και χρησιμοποιείται σε αυτό το καλώδιο "ξηρού πυρήνα" είναι νήμα που εμποδίζει το νερό. Το νήμα που εμποδίζει το νερό μπορεί να απορροφήσει γρήγορα το νερό και να διογκωθεί σχηματίζοντας ένα τζελ, εμποδίζοντας τον χώρο του καναλιού νερού του καλωδίου, επιτυγχάνοντας έτσι τον σκοπό του μπλοκαρίσματος του νερού. Επιπλέον, το νήμα που εμποδίζει το νερό δεν περιέχει λιπαρές ουσίες και ο χρόνος που απαιτείται για την προετοιμασία της σύνδεσης μπορεί να μειωθεί σημαντικά χωρίς την ανάγκη για μαντηλάκια, διαλύτες και καθαριστικά. Προκειμένου να επιτύχουμε μια απλή διαδικασία, βολική κατασκευή, αξιόπιστη απόδοση και οικονομικά υλικά που εμποδίζουν το νερό, αναπτύξαμε έναν νέο τύπο νήματος που εμποδίζει το νερό από οπτικά καλώδια - διογκώσιμο νήματος που εμποδίζει το νερό.
2 Αρχή αποκλεισμού νερού και χαρακτηριστικά του νήματος αποκλεισμού νερού
Η λειτουργία του νήματος που μπλοκάρει το νερό είναι να χρησιμοποιεί το κύριο σώμα των ινών του νήματος που μπλοκάρει το νερό για να σχηματίσει έναν μεγάλο όγκο γέλης (η απορρόφηση νερού μπορεί να φτάσει δεκάδες φορές τον όγκο του, όπως στο πρώτο λεπτό το νερό μπορεί να διασταλεί γρήγορα από περίπου 0,5 mm σε περίπου 5,0 mm διάμετρο), και η ικανότητα συγκράτησης νερού του τζελ είναι αρκετά ισχυρή, μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά την ανάπτυξη του δέντρου του νερού, εμποδίζοντας έτσι το νερό να συνεχίσει να διεισδύει και να εξαπλώνεται, για να επιτευχθεί ο σκοπός της αντοχής στο νερό. Καθώς το καλώδιο οπτικών ινών πρέπει να αντέχει σε διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες κατά την κατασκευή, τη δοκιμή, τη μεταφορά, την αποθήκευση και τη χρήση, το νήμα που μπλοκάρει το νερό πρέπει να έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά για να χρησιμοποιηθεί σε καλώδιο οπτικών ινών:
1) Καθαρή εμφάνιση, ομοιόμορφο πάχος και απαλή υφή.
2) Μια ορισμένη μηχανική αντοχή για την κάλυψη των απαιτήσεων εφελκυσμού κατά τη διαμόρφωση του καλωδίου.
3) γρήγορη διόγκωση, καλή χημική σταθερότητα και υψηλή αντοχή για απορρόφηση νερού και σχηματισμό πηκτής.
4) Καλή χημική σταθερότητα, χωρίς διαβρωτικά συστατικά, ανθεκτικά σε βακτήρια και μούχλα.
5) Καλή θερμική σταθερότητα, καλή αντοχή στις καιρικές συνθήκες, προσαρμόσιμη σε διάφορες επόμενες επεξεργασίες και παραγωγή και διάφορα περιβάλλοντα χρήσης.
6) Καλή συμβατότητα με άλλα υλικά καλωδίου οπτικών ινών.
3 Αδιάβροχο νήμα στην εφαρμογή καλωδίου οπτικών ινών
3.1 Η χρήση νημάτων ανθεκτικών στο νερό σε καλώδια οπτικών ινών
Οι κατασκευαστές καλωδίων οπτικών ινών μπορούν να υιοθετήσουν διαφορετικές δομές καλωδίων στη διαδικασία παραγωγής για να καλύψουν τις ανάγκες των χρηστών ανάλογα με την πραγματική τους κατάσταση και τις απαιτήσεις των χρηστών:
1) Διαμήκης δέσμευση νερού του εξωτερικού περιβλήματος με νήματα που εμποδίζουν το νερό
Στην θωράκιση με ρυτιδωμένη χαλύβδινη ταινία, το εξωτερικό περίβλημα πρέπει να είναι διαμήκως αδιάβροχο για να αποτρέπει την είσοδο υγρασίας και υγρασίας στο καλώδιο ή στο κουτί σύνδεσης. Για να επιτευχθεί το διαμήκες φράγμα νερού του εξωτερικού περιβλήματος, χρησιμοποιούνται δύο νήματα φραγμού νερού, το ένα από τα οποία τοποθετείται παράλληλα με τον πυρήνα του καλωδίου του εσωτερικού περιβλήματος και το άλλο τυλίγεται γύρω από τον πυρήνα του καλωδίου σε ένα συγκεκριμένο βήμα (8 έως 15 cm), καλυμμένο με ρυτιδωμένη χαλύβδινη ταινία και PE (πολυαιθυλένιο), έτσι ώστε το νήμα φραγμού νερού να διαιρεί το κενό μεταξύ του πυρήνα του καλωδίου και της χαλύβδινης ταινίας σε ένα μικρό κλειστό διαμέρισμα. Το νήμα φραγμού νερού θα διογκωθεί και θα σχηματίσει ένα τζελ σε σύντομο χρονικό διάστημα, εμποδίζοντας το νερό να εισέλθει στο καλώδιο και περιορίζοντας το νερό σε μερικά μικρά διαμερίσματα κοντά στο σημείο σφάλματος, επιτυγχάνοντας έτσι τον σκοπό του διαμήκους φράγματος νερού, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1.
Σχήμα 1: Τυπική χρήση νήματος αποκλεισμού νερού σε οπτικό καλώδιο
2) Διαμήκης φραγμός νερού του πυρήνα του καλωδίου με νήματα που εμποδίζουν το νερόΜπορεί να χρησιμοποιηθεί στον πυρήνα του καλωδίου από δύο μέρη του νήματος που εμποδίζει το νερό, το ένα είναι στον πυρήνα του καλωδίου από ενισχυμένο χαλύβδινο σύρμα, χρησιμοποιώντας δύο νήματα που εμποδίζουν το νερό, συνήθως ένα νήμα που εμποδίζει το νερό και ένα ενισχυμένο χαλύβδινο σύρμα τοποθετημένα παράλληλα, ένα άλλο νήμα που εμποδίζει το νερό σε μεγαλύτερο βήμα τυλιγμένο γύρω από το σύρμα, υπάρχουν επίσης δύο νήματα που εμποδίζουν το νερό και ένα ενισχυμένο χαλύβδινο σύρμα τοποθετημένα παράλληλα, η χρήση νήματος που εμποδίζει το νερό με ισχυρή ικανότητα διαστολής για να εμποδίσει το νερό. το δεύτερο είναι στην χαλαρή επιφάνεια του περιβλήματος, πριν από τη συμπίεση του εσωτερικού περιβλήματος, το νήμα που εμποδίζει το νερό ως νήμα σύνδεσης, δύο νήματα που εμποδίζουν το νερό σε μικρότερο βήμα (1 ~ 2cm) προς την αντίθετη κατεύθυνση γύρω, σχηματίζοντας ένα πυκνό και μικρό δοχείο μπλοκαρίσματος, για να αποτρέψει την είσοδο νερού, κατασκευασμένο από δομή "ξηρού πυρήνα καλωδίου".
3.2 Επιλογή νημάτων ανθεκτικών στο νερό
Προκειμένου να επιτευχθεί τόσο καλή αντοχή στο νερό όσο και ικανοποιητική απόδοση μηχανικής επεξεργασίας κατά τη διαδικασία κατασκευής καλωδίου οπτικών ινών, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη οι ακόλουθες πτυχές κατά την επιλογή νήματος αντοχής στο νερό:
1) Το πάχος του νήματος που εμποδίζει το νερό
Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι η διαστολή του νήματος που εμποδίζει το νερό μπορεί να γεμίσει το κενό στην διατομή του καλωδίου, η επιλογή του πάχους του νήματος που εμποδίζει το νερό είναι ζωτικής σημασίας, φυσικά, αυτό σχετίζεται με το δομικό μέγεθος του καλωδίου και τον ρυθμό διαστολής του νήματος που εμποδίζει το νερό. Στη δομή του καλωδίου θα πρέπει να ελαχιστοποιηθεί η ύπαρξη κενών, όπως η χρήση υψηλού ρυθμού διαστολής του νήματος που εμποδίζει το νερό, τότε η διάμετρος του νήματος που εμποδίζει το νερό μπορεί να μειωθεί στο ελάχιστο, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται αξιόπιστη απόδοση αποκλεισμού του νερού, αλλά και να εξοικονομείται κόστος.
2) Ρυθμός διόγκωσης και αντοχή γέλης των νημάτων που εμποδίζουν το νερό
Η δοκιμή διείσδυσης νερού IEC794-1-F5B πραγματοποιείται στην πλήρη διατομή του καλωδίου οπτικών ινών. 1 m στήλης νερού προστίθεται σε ένα δείγμα καλωδίου οπτικών ινών μήκους 3 m, 24 ώρες χωρίς διαρροή θεωρείται κατάλληλη. Εάν ο ρυθμός διόγκωσης του νήματος που εμποδίζει το νερό δεν συμβαδίζει με τον ρυθμό διείσδυσης του νερού, είναι πιθανό το νερό να έχει περάσει από το δείγμα μέσα σε λίγα λεπτά από την έναρξη της δοκιμής και το νήμα που εμποδίζει το νερό να μην έχει ακόμη διογκωθεί πλήρως, αν και μετά από ένα χρονικό διάστημα το νήμα που εμποδίζει το νερό θα διογκωθεί πλήρως και θα μπλοκάρει το νερό, αλλά αυτό είναι επίσης μια αποτυχία. Εάν ο ρυθμός διαστολής είναι ταχύτερος και η ισχύς της γέλης δεν είναι αρκετή, δεν είναι αρκετή για να αντισταθεί στην πίεση που παράγεται από τη στήλη νερού μήκους 1 m, και το μπλοκάρισμα νερού θα αποτύχει επίσης.
3) Μαλακότητα του νήματος που εμποδίζει το νερό
Καθώς η απαλότητα του νήματος που εμποδίζει το νερό επηρεάζει τις μηχανικές ιδιότητες του καλωδίου, ειδικά την πλευρική πίεση, την αντοχή στην κρούση κ.λπ., η κρούση είναι πιο εμφανής, επομένως θα πρέπει να προσπαθήσετε να χρησιμοποιήσετε ένα πιο μαλακό νήμα που εμποδίζει το νερό.
4) Η αντοχή σε εφελκυσμό, η επιμήκυνση και το μήκος του νήματος που εμποδίζει το νερό
Κατά την παραγωγή κάθε μήκους δίσκου καλωδίων, το νήμα που εμποδίζει το νερό πρέπει να είναι συνεχές και αδιάλειπτο, πράγμα που απαιτεί το νήμα που εμποδίζει το νερό να έχει μια ορισμένη αντοχή σε εφελκυσμό και επιμήκυνση, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι το νήμα που εμποδίζει το νερό δεν τραβιέται κατά τη διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας, το καλώδιο σε περίπτωση τάνυσης, κάμψης, στριψίματος του νήματος που εμποδίζει το νερό δεν θα υποστεί ζημιά. Το μήκος του νήματος που εμποδίζει το νερό εξαρτάται κυρίως από το μήκος του δίσκου καλωδίων, προκειμένου να μειωθεί ο αριθμός των φορών που το νήμα αλλάζει σε συνεχή παραγωγή, όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος του νήματος που εμποδίζει το νερό τόσο το καλύτερο.
5) Η οξύτητα και η αλκαλικότητα του νήματος που εμποδίζει το νερό πρέπει να είναι ουδέτερες, διαφορετικά το νήμα που εμποδίζει το νερό θα αντιδράσει με το υλικό του καλωδίου και θα καθιζάνει υδρογόνο.
6) Σταθερότητα των νημάτων που εμποδίζουν το νερό
Πίνακας 2: Σύγκριση της δομής αποκλεισμού νερού των νημάτων αποκλεισμού νερού με άλλα υλικά αποκλεισμού νερού
| Σύγκριση αντικειμένων | Γέμιση ζελέ | Δακτύλιος πώματος για ζεστό νερό τήξης | Ταινία φραγμού νερού | Νήμα που μπλοκάρει το νερό |
| Αντοχή στο νερό | Καλός | Καλός | Καλός | Καλός |
| Επεξεργασιμότητα | Απλός | Περίπλοκος | Πιο σύνθετο | Απλός |
| Μηχανικές ιδιότητες | Αρμόδιος | Αρμόδιος | Αρμόδιος | Αρμόδιος |
| Μακροπρόθεσμη αξιοπιστία | Καλός | Καλός | Καλός | Καλός |
| Δύναμη συγκόλλησης μανδύα | Εκθεση | Καλός | Εκθεση | Καλός |
| Κίνδυνος σύνδεσης | Ναί | No | No | No |
| Επιδράσεις οξείδωσης | Ναί | No | No | No |
| Διαλυτικό μέσο | Ναί | No | No | No |
| Μάζα ανά μονάδα μήκους καλωδίου οπτικών ινών | Βαρύς | Φως | Βαρύτερο | Φως |
| Ανεπιθύμητη ροή υλικών | Δυνατός | No | No | No |
| Καθαριότητα στην παραγωγή | Φτωχός | Πιο φτωχοί | Καλός | Καλός |
| Χειρισμός υλικών | Βαριά σιδερένια τύμπανα | Απλός | Απλός | Απλός |
| Επένδυση σε εξοπλισμό | Μεγάλο | Μεγάλο | Μεγαλύτερος | Μικρό |
| Κόστος υλικού | Υψηλότερο | Χαμηλός | Υψηλότερο | Χαμηλότερος |
| Κόστος παραγωγής | Υψηλότερο | Υψηλότερο | Υψηλότερο | Χαμηλότερος |
Η σταθερότητα των νημάτων που εμποδίζουν το νερό μετριέται κυρίως με τη βραχυπρόθεσμη σταθερότητα και τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα. Η βραχυπρόθεσμη σταθερότητα λαμβάνεται κυρίως υπόψη η βραχυπρόθεσμη αύξηση της θερμοκρασίας (θερμοκρασία διεργασίας εξώθησης έως 220 ~ 240 °C) στις ιδιότητες του νήματος φραγμού νερού και στις μηχανικές ιδιότητες της κρούσης. Η μακροπρόθεσμη σταθερότητα, λαμβάνοντας κυρίως υπόψη τη γήρανση του ρυθμού διαστολής του νήματος φραγμού νερού, τον ρυθμό διαστολής, την αντοχή και τη σταθερότητα του τζελ, την αντοχή σε εφελκυσμό και την επιμήκυνση της κρούσης, το νήμα φραγμού νερού πρέπει να είναι ανθεκτικό στο νερό σε όλη τη διάρκεια ζωής του καλωδίου (20 ~ 30 χρόνια). Όπως και με το γράσο που εμποδίζει το νερό και την ταινία που εμποδίζει το νερό, η αντοχή και η σταθερότητα του τζελ του νήματος που εμποδίζει το νερό είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό. Ένα νήμα που εμποδίζει το νερό με υψηλή αντοχή τζελ και καλή σταθερότητα μπορεί να διατηρήσει καλές ιδιότητες αποκλεισμού του νερού για σημαντικό χρονικό διάστημα. Αντίθετα, σύμφωνα με τα σχετικά γερμανικά εθνικά πρότυπα, ορισμένα υλικά υπό συνθήκες υδρόλυσης, το τζελ θα αποσυντεθεί σε ένα πολύ κινητό υλικό χαμηλού μοριακού βάρους και δεν θα επιτύχει τον σκοπό της μακροπρόθεσμης αντοχής στο νερό.
3.3 Εφαρμογή νημάτων που εμποδίζουν το νερό
Το νήμα που μπλοκάρει το νερό, ως εξαιρετικό υλικό μπλοκαρίσματος νερού για οπτικά καλώδια, αντικαθιστά την πάστα λαδιού, τον δακτύλιο μπλοκαρίσματος νερού θερμής τήξης και την ταινία μπλοκαρίσματος νερού κ.λπ. που χρησιμοποιούνται σε μεγάλες ποσότητες στην παραγωγή οπτικών καλωδίων. Ο Πίνακας 2 παρουσιάζει ορισμένα από τα χαρακτηριστικά αυτών των υλικών μπλοκαρίσματος νερού για σύγκριση.
4 Συμπέρασμα
Συνοπτικά, το νήμα που εμποδίζει το νερό είναι ένα εξαιρετικό υλικό που εμποδίζει το νερό, κατάλληλο για οπτικά καλώδια, έχει τα χαρακτηριστικά της απλής κατασκευής, της αξιόπιστης απόδοσης, της υψηλής παραγωγικής απόδοσης, της εύκολης χρήσης και η χρήση του υλικού που γεμίζει το οπτικό καλώδιο έχει τα πλεονεκτήματα του ελαφρού βάρους, της αξιόπιστης απόδοσης και του χαμηλού κόστους.
Ώρα δημοσίευσης: 16 Ιουλίου 2022