1 Вступ
Щоб забезпечити поздовжнє ущільнення волоконно-оптичних кабелів і запобігти проникненню води та вологи в кабель або розподільну коробку та роз’їданню металу та волокна, що призведе до пошкодження воднем, розриву волокна та різкого зниження характеристик електричної ізоляції, застосовуються такі методи зазвичай використовується для запобігання потрапляння води та вологи:
1) Заповнення внутрішньої частини кабелю тиксотропним мастилом, включаючи водовідштовхувальний (гідрофобний) тип, тип набухання у воді та тип теплового розширення тощо. Цей тип матеріалу є жирним матеріалом, наповнює велику кількість, високу вартість, легко забруднює навколишнє середовище, важко чистити (особливо при зрощенні кабелю за допомогою розчинника для очищення), а власна вага кабелю занадто велика.
2) У внутрішній і зовнішній оболонці між використанням гарячого клейового водонепроникного кільця, цей метод є неефективним, складним процесом, лише кілька виробників можуть досягти. 3) Застосування сухого розширення водоблокуючих матеріалів (водопоглинаючий порошок, водоблокувальна стрічка тощо). Цей спосіб вимагає високих технологій, витрат матеріалів, високої вартості, власна вага кабелю також занадто важка. В останні роки структура «сухого сердечника» була введена в оптичний кабель і добре застосована за кордоном, особливо у вирішенні проблеми великої власної ваги та складного процесу зрощування великої кількості жил оптичного кабелю має незрівнянні переваги. Водоблокуючий матеріал, який використовується в цьому кабелі із «сухою серцевиною», — це водонепроникна нитка. Водоблокуюча нитка може швидко поглинати воду та набухати, утворюючи гель, блокуючи простір водяного каналу кабелю, таким чином досягаючи мети блокування води. Крім того, нитка, що блокує воду, не містить маслянистих речовин, і час, необхідний для підготовки з’єднання, може бути значно скорочений без використання серветок, розчинників і очисників. Для того, щоб отримати простий процес, зручну конструкцію, надійну роботу та низьку вартість водоблокуючих матеріалів, ми розробили новий тип водоблокуючої нитки для оптичного кабелю, водоблокуючої пряжі, що набухає.
2 Принцип водоблокування та характеристики водоблокуючої пряжі
Функція водоблокування водоблокуючої пряжі полягає у використанні основної частини волокон водоблокуючої пряжі для утворення великого об’єму гелю (водопоглинання може досягати десятків разів більше власного об’єму, наприклад, у першу хвилину води може бути швидко розширений від приблизно 0,5 мм до приблизно 5,0 мм в діаметрі), а водоутримувальна здатність гелю є досить сильною, може ефективно запобігти росту водяного дерева, таким чином запобігаючи подальшому проникненню та поширенню води до досягнення мети водонепроникності. Оскільки волоконно-оптичний кабель повинен витримувати різні умови навколишнього середовища під час виробництва, випробувань, транспортування, зберігання та використання, для використання у волоконно-оптичному кабелі водоблокуюча нитка повинна мати такі характеристики:
1) чистий зовнішній вигляд, рівномірна товщина та м’яка текстура;
2) Певна механічна міцність для задоволення вимог натягу при формуванні кабелю;
3) швидке набухання, хороша хімічна стабільність і висока міцність для водопоглинання та утворення гелю;
4) Хороша хімічна стабільність, відсутність корозійних компонентів, стійкість до бактерій і цвілі;
5) Хороша термічна стабільність, хороша стійкість до погодних умов, адаптована до різноманітної подальшої обробки та виробництва та різних середовищ використання;
6) Хороша сумісність з іншими матеріалами оптоволоконного кабелю.
3 Водостійка нитка в застосуванні оптоволоконного кабелю
3.1 Використання водостійких ниток у волоконно-оптичних кабелях
Виробники волоконно-оптичних кабелів можуть використовувати різні структури кабелів у процесі виробництва, щоб задовольнити потреби користувачів відповідно до їх фактичної ситуації та вимог користувачів:
1) Поздовжнє водоблокування зовнішньої оболонки за допомогою водоблокуючих ниток
У броні зі зморшкуватою сталевою стрічкою зовнішня оболонка повинна бути поздовжньо водонепроникною, щоб запобігти потраплянню вологи та вологи в кабель або роз’ємну коробку. Щоб досягти поздовжнього водонепроникного бар’єру зовнішньої оболонки, використовуються дві водонепроникні нитки, одна з яких розміщена паралельно сердечнику внутрішньої оболонки кабелю, а інша обертається навколо сердечника кабелю з певним кроком (від 8 до 15). см), покритий зморшкуватою сталевою стрічкою та ПЕ (поліетиленом), так що водонепроникна нитка розділяє проміжок між сердечником кабелю та сталевою стрічкою на невеликий закритий відсік. Водонепроникна нитка набухає та утворює гель протягом короткого часу, запобігаючи потраплянню води в кабель і обмежуючи воду кількома невеликими відсіками поблизу місця розлому, таким чином досягаючи мети поздовжнього водяного бар’єру, як показано на малюнку 1. .
Малюнок 1: Типове використання водоблокуючої пряжі в оптичному кабелі
2) Поздовжнє водоблокування сердечника кабелю водоблокуючими ниткамиМоже використовуватися в сердечнику кабелю з двох частин водоблокуючої пряжі, одна знаходиться в кабельному сердечнику з армованого сталевого дроту, використовуючи дві водоблокуючі нитки, зазвичай водоблокуючу пряжу та армований сталевий дріт, розміщені паралельно, інша водоблокуюча нитка з більшим кроком, обгорнута навколо дроту, також є дві водоблокуючі нитки та армований сталевий дріт, розташовані паралельно, використання водоблокуючої пряжі із сильною здатністю до розширення для блокування води; по-друге, у вільній поверхні корпусу, перш ніж стиснути внутрішню оболонку, водоблокуючу пряжу використовують як сполучну пряжу, дві водоблокуючі нитки з меншим кроком (1 ~ 2 см) у протилежному напрямку навколо, утворюючи щільну та невелику Блокуючий бункер, щоб запобігти проникненню води, виготовлений зі структури «сухої жили кабелю».
3.2 Вибір водостійкої пряжі
Щоб отримати як гарну водостійкість, так і задовільну механічну обробку в процесі виробництва волоконно-оптичного кабелю, слід звернути увагу на наступні аспекти при виборі водонепроникної пряжі:
1) Товщина водонепроникної пряжі
Щоб гарантувати, що розширення водоблокуючої нитки може заповнити проміжок у поперечному перерізі кабелю, вибір товщини водоблокуючої нитки має вирішальне значення, звичайно, це пов’язано зі структурним розміром кабелю та швидкості розширення водоблокуючої нитки. У структурі кабелю слід звести до мінімуму наявність проміжків, наприклад, використання високої швидкості розширення водоблокуючої пряжі, тоді діаметр водоблокуючої нитки можна зменшити до найменшого, щоб ви могли отримати надійну водоблокуючу нитку. блокування продуктивності, а також для економії витрат.
2) Швидкість набухання та міцність гелю водоблокуючих ниток
Тест на проникнення води IEC794-1-F5B проводиться на повному поперечному перерізі оптоволоконного кабелю. 1 м водяного стовпа додається до 3 м зразка волоконно-оптичного кабелю, 24 години без витоку вважається кваліфікованим. Якщо швидкість набухання водоблокуючої пряжі не відповідає швидкості проникнення води, можливо, вода пройшла через зразок протягом кількох хвилин після початку випробування, а водоблокуюча нитка ще не повністю розбухла, хоча через деякий час водоблокуюча нитка повністю розбухне та заблокує воду, але це також є невдачею. Якщо швидкість розширення є вищою, а міцність гелю недостатня, цього недостатньо для опору тиску, створюваному водяним стовпом 1 м, і блокування води також не вдасться.
3) М'якість водонепроникної пряжі
Оскільки м’якість нитки, що не пропускає воду, впливає на механічні властивості кабелю, особливо на бічний тиск, стійкість до ударів тощо, вплив більш очевидний, тому слід спробувати використовувати більш м’яку нитку, що не пропускає воду.
4) Міцність на розрив, подовження та довжина водоблокуючої пряжі
Під час виробництва кожної довжини кабельного лотка водоблокуюча нитка має бути безперервною та безперервною, що вимагає, щоб водоблокуюча нитка мала певну міцність на розтягування та подовження, щоб гарантувати, що водоблокуюча нитка не тягнеться під час виробництва. процесу кабель у разі розтягування, згинання, скручування водоблокуючої нитки не пошкоджується. Довжина водоблокуючої пряжі залежить головним чином від довжини кабельного лотка, щоб зменшити кількість разів заміни пряжі в безперервному виробництві, чим довша довжина водоблокуючої пряжі, тим краще.
5) Кислотність і лужність нитки, що блокує воду, має бути нейтральною, інакше нитка, що блокує воду, вступить у реакцію з матеріалом кабелю та виділить водень.
6) Стійкість водоблокуючих ниток
Таблиця 2: Порівняння водоблокуючої структури водоблокуючих ниток з іншими водоблокуючими матеріалами
| Порівняти предмети | Желейна начинка | Стопорне кільце від розплавленої води | Водоблокуюча стрічка | Водоблокуюча пряжа |
| Водостійкість | добре | добре | добре | добре |
| технологічність | простий | Складний | Більш складний | простий |
| Механічні властивості | Кваліфікований | Кваліфікований | Кваліфікований | Кваліфікований |
| Довгострокова надійність | добре | добре | добре | добре |
| Сила зчеплення оболонки | ярмарок | добре | ярмарок | добре |
| Ризик підключення | так | No | No | No |
| Ефекти окислення | так | No | No | No |
| Розчинник | так | No | No | No |
| Маса одиниці довжини оптоволоконного кабелю | Важка | світло | Важче | світло |
| Небажаний матеріальний потік | можливо | No | No | No |
| Чистота на виробництві | Бідний | Бідніше | добре | добре |
| Транспортування матеріалів | Важкі залізні барабани | простий | простий | простий |
| Інвестиції в обладнання | Великий | Великий | Більший | Маленький |
| Вартість матеріалу | Вища | Низький | Вища | Нижній |
| Витрати виробництва | Вища | Вища | Вища | Нижній |
Стійкість водоблокуючої пряжі в основному вимірюється короткочасною та довгостроковою стабільністю. Короткострокова стабільність в основному вважається короткочасним підвищенням температури (температура процесу екструзії оболонки до 220 ~ 240 ° C) на водонепроникні властивості пряжі та механічні властивості впливу; довгострокова стабільність, в основному враховуючи швидкість розширення водонепроникної нитки, швидкість розширення, міцність і стабільність гелю, міцність на розрив і подовження при ударі, водонепроникна нитка повинна бути протягом усього терміну служби кабелю (20 ~ 30 років) водонепроникність. Подібно до водоблокуючого мастила та водоблокуючої стрічки, міцність гелю та стабільність водоблокуючої пряжі є важливою характеристикою. Водоблокуюча пряжа з високою міцністю гелю та хорошою стабільністю може зберігати хороші водоблокувальні властивості протягом значного періоду часу. Навпаки, згідно з відповідними національними стандартами Німеччини, деякі матеріали в умовах гідролізу гель розкладаються на дуже мобільний матеріал з низькою молекулярною вагою і не досягають мети довготривалої водонепроникності.
3.3 Застосування водоблокуючих ниток
Водоблокуюча пряжа як чудовий водоблокуючий матеріал для оптичного кабелю замінює масляну пасту, водозахисне кільце з термоплавким клеєм та водозахисну стрічку тощо, які використовуються у великих кількостях у виробництві оптичного кабелю, Таблиця 2 на деяких характеристики цих водоблокуючих матеріалів для порівняння.
4 Висновок
Таким чином, водоблокуюча нитка є чудовим водоблокуючим матеріалом, придатним для оптичного кабелю, вона має характеристики простої конструкції, надійної роботи, високої ефективності виробництва, простоти у використанні; і використання матеріалу, що наповнює оптичний кабель, має переваги легкої ваги, надійної роботи та низької вартості.
Час публікації: 16 липня 2022 р