1 Inleiding
Met die vinnige ontwikkeling van kommunikasietegnologie in die afgelope dekade of so, het die toepassingsveld van veseloptiese kabels uitgebrei. Namate die omgewingsvereistes vir veseloptiese kabels aanhou toeneem, neem die vereistes vir die kwaliteit van materiale wat in veseloptiese kabels gebruik word, ook toe. Waterblokkerende band vir veseloptiese kabels is 'n algemene waterblokkerende materiaal wat in die veseloptiese kabelbedryf gebruik word. Die rol van verseëling, waterdigting, vog- en bufferbeskerming in veseloptiese kabels word wyd erken, en die variëteite en werkverrigting daarvan is voortdurend verbeter en vervolmaak met die ontwikkeling van veseloptiese kabels. In onlangse jare is die "droë kern"-struktuur in die optiese kabel bekendgestel. Hierdie tipe kabelwaterversperringsmateriaal is gewoonlik 'n kombinasie van band, gare of bedekking om te verhoed dat water in die lengte in die kabelkern penetreer. Met die groeiende aanvaarding van droëkern-veseloptiese kabels, vervang droëkern-veseloptiese kabelmateriale vinnig die tradisionele petroleumjellie-gebaseerde kabelvulverbindings. Die droëkernmateriaal gebruik 'n polimeer wat vinnig water absorbeer om 'n hidrogel te vorm, wat swel en die waterpenetrasiekanale van die kabel vul. Boonop, aangesien die droë kernmateriaal nie klewerige vet bevat nie, is geen doekies, oplosmiddels of skoonmaakmiddels nodig om die kabel vir splitsing voor te berei nie, en die kabelsplitsingstyd word aansienlik verminder. Die ligte gewig van die kabel en die goeie adhesie tussen die buitenste versterkingsgare en die omhulsel word nie verminder nie, wat dit 'n gewilde keuse maak.
2 Die impak van water op die kabel en waterweerstandsmeganisme
Die hoofrede waarom 'n verskeidenheid waterblokkerende maatreëls getref moet word, is dat water wat die kabel binnedring, sal ontbind in waterstof en O H-ione, wat die transmissieverlies van die optiese vesel sal verhoog, die werkverrigting van die vesel sal verminder en die lewensduur van die kabel sal verkort. Die mees algemene waterblokkerende maatreëls is om dit met petroleumpasta te vul en waterblokkerende band by te voeg, wat die gaping tussen die kabelkern en -omhulsel gevul word om te verhoed dat water en vog vertikaal versprei, wat sodoende 'n rol speel in waterblokkering.
Wanneer sintetiese harse in groot hoeveelhede as isolators in veseloptiese kabels gebruik word (eerstens in kabels), is hierdie isolerende materiale ook nie immuun teen waterindringing nie. Die vorming van "waterbome" in die isolerende materiaal is die hoofrede vir die impak op transmissieprestasie. Die meganisme waardeur die isolerende materiaal deur waterbome beïnvloed word, word gewoonlik soos volg verduidelik: as gevolg van die sterk elektriese veld (nog 'n hipotese is dat die chemiese eienskappe van die hars verander word deur die baie swak ontlading van versnelde elektrone), dring watermolekules deur die verskillende getalle mikroporieë wat in die omhulselmateriaal van die veseloptiese kabel teenwoordig is. Die watermolekules sal deur die verskillende aantal mikroporieë in die kabelomhulselmateriaal dring, "waterbome" vorm, geleidelik 'n groot hoeveelheid water ophoop en in die lengterigting van die kabel versprei, en die werkverrigting van die kabel beïnvloed. Na jare se internasionale navorsing en toetsing, in die middel-1980's, om 'n manier te vind om die beste manier om waterbome te produseer, uit te skakel, dit wil sê, voor die kabel-ekstrudering toegedraai in 'n laag waterabsorpsie en uitbreiding van die waterversperring om die groei van waterbome te inhibeer en te vertraag, wat water in die kabel binne die longitudinale verspreiding blokkeer; terselfdertyd, as gevolg van eksterne skade en infiltrasie van water, kan die waterversperring ook vinnig die water blokkeer, nie tot die longitudinale verspreiding van die kabel nie.
3 Oorsig van die kabelwaterversperring
3. 1 Klassifikasie van veseloptiese kabel waterversperrings
Daar is baie maniere om optiese kabelwaterversperrings te klassifiseer, wat volgens hul struktuur, kwaliteit en dikte geklassifiseer kan word. Oor die algemeen kan hulle volgens hul struktuur geklassifiseer word: dubbelsydige gelamineerde waterstop, enkelsydige bedekte waterstop en saamgestelde filmwaterstop. Die waterversperringsfunksie van die waterversperring is hoofsaaklik te danke aan die hoë waterabsorpsiemateriaal (genoem waterversperring), wat vinnig kan swel nadat die waterversperring water teëkom, en 'n groot volume gel vorm (die waterversperring kan honderde kere meer water absorbeer as homself), wat die groei van die waterboom voorkom en die voortgesette infiltrasie en verspreiding van water voorkom. Dit sluit beide natuurlike en chemies gemodifiseerde polisakkariede in.
Alhoewel hierdie natuurlike of semi-natuurlike waterblokkeerders goeie eienskappe het, het hulle twee noodlottige nadele:
1) hulle is bio-afbreekbaar en 2) hulle is hoogs vlambaar. Dit maak dit onwaarskynlik dat hulle in veseloptiese kabelmateriale gebruik sal word. Die ander tipe sintetiese materiaal in die waterweerstand word verteenwoordig deur poliakrilate, wat as waterweerstande vir optiese kabels gebruik kan word omdat hulle aan die volgende vereistes voldoen: 1) wanneer hulle droog is, kan hulle die spanning wat tydens die vervaardiging van optiese kabels gegenereer word, teenwerk;
2) wanneer hulle droog is, kan hulle die bedryfstoestande van optiese kabels (termiese siklus van kamertemperatuur tot 90 °C) weerstaan sonder om die lewensduur van die kabel te beïnvloed, en kan hulle ook hoë temperature vir kort tydperke weerstaan;
3) wanneer water inkom, kan hulle vinnig swel en 'n gel vorm met 'n spoed van uitbreiding.
4) produseer 'n hoogs viskose gel, selfs by hoë temperature is die viskositeit van die gel vir 'n lang tyd stabiel.
Die sintese van waterafstotende middels kan breedweg verdeel word in tradisionele chemiese metodes – omgekeerde fase-metode (water-in-olie polimerisasie kruisbindingsmetode), hul eie kruisbindingspolimerisasiemetode – skyfmetode, bestralingsmetode – “kobalt 60” γ-straalmetode. Die kruisbindingsmetode is gebaseer op die “kobalt 60” γ-stralingsmetode. Die verskillende sintesemetodes het verskillende grade van polimerisasie en kruisbinding en dus baie streng vereistes vir die waterblokkeringsmiddel wat in waterblokkeringsbande benodig word. Slegs baie min poliakrilate kan aan die bogenoemde vier vereistes voldoen, volgens praktiese ervaring kan waterblokkeringsmiddels (waterabsorberende harse) nie as grondstowwe gebruik word vir 'n enkele deel van die kruisgebinde natriumpoliakrilaat nie, maar moet in 'n multi-polimeer kruisbindingsmetode gebruik word (d.w.s. 'n verskeidenheid van dele van die kruisgebinde natriumpoliakrilaatmengsel) om die doel van vinnige en hoë waterabsorpsieveelvoude te bereik. Die basiese vereistes is: die waterabsorpsie-veelvoud kan ongeveer 400 keer bereik, die waterabsorpsietempo kan die eerste minuut bereik om 75% van die water wat deur die waterweerstand geabsorbeer word, te absorbeer; waterweerstand droog termiese stabiliteit vereistes: langtermyn temperatuurweerstand van 90°C, die maksimum werktemperatuur van 160°C, oombliklike temperatuurweerstand van 230°C (veral belangrik vir foto-elektriese saamgestelde kabel met elektriese seine); waterabsorpsie na die vorming van gel stabiliteit vereistes: na verskeie termiese siklusse (20°C ~ 95°C) Die stabiliteit van die gel na waterabsorpsie vereis: hoë viskositeit gel en gelsterkte na verskeie termiese siklusse (20°C tot 95°C). Die stabiliteit van die gel wissel aansienlik afhangende van die sintesemetode en die materiale wat deur die vervaardiger gebruik word. Terselfdertyd, nie hoe vinniger die uitbreidingstempo, hoe beter, sommige produkte streef eensydig na spoed, die gebruik van bymiddels is nie bevorderlik vir hidrogel stabiliteit nie, die vernietiging van die waterretensie kapasiteit, maar nie om die effek van waterweerstand te bereik nie.
3. 3 eienskappe van die waterblokkerende band Soos die kabel in die vervaardiging, toetsing, vervoer, berging en gebruik van die proses om die omgewingstoets te weerstaan, dus vanuit die perspektief van die gebruik van optiese kabel, is die vereistes vir die waterblokkerende band van die kabel soos volg:
1) voorkoms veselverspreiding, saamgestelde materiale sonder delaminasie en poeier, met 'n sekere meganiese sterkte, geskik vir die behoeftes van die kabel;
2) eenvormige, herhaalbare, stabiele kwaliteit, in die vorming van die kabel sal nie gedelamineer word en produseer nie
3) hoë uitbreidingsdruk, vinnige uitbreidingspoed, goeie gelstabiliteit;
4) goeie termiese stabiliteit, geskik vir verskeie daaropvolgende verwerking;
5) hoë chemiese stabiliteit, bevat geen korrosiewe komponente nie, bestand teen bakterieë en muf-erosie;
6) goeie versoenbaarheid met ander materiale van optiese kabel, oksidasiebestandheid, ens.
4 Optiese kabel waterversperring prestasiestandaarde
'n Groot aantal navorsingsresultate toon dat ongekwalifiseerde waterweerstand teen die langtermynstabiliteit van die kabel se oordragprestasie groot skade kan veroorsaak. Hierdie skade is moeilik om te vind tydens die vervaardigingsproses en fabrieksinspeksie van optiese veselkabels, maar dit sal geleidelik verskyn tydens die kabellegging na gebruik. Daarom het die tydige ontwikkeling van omvattende en akkurate toetsstandaarde, om 'n basis te vind vir die evaluering wat deur alle partye aanvaar kan word, 'n dringende taak geword. Die outeur se uitgebreide navorsing, eksplorasie en eksperimente op waterblokkerende bande het 'n voldoende tegniese basis gebied vir die ontwikkeling van tegniese standaarde vir waterblokkerende bande. Bepaal die prestasieparameters van die waterversperringswaarde gebaseer op die volgende:
1) die vereistes van die optiese kabelstandaard vir die waterstop (hoofsaaklik die vereistes van die optiese kabelmateriaal in die optiese kabelstandaard);
2) ondervinding in die vervaardiging en gebruik van waterversperrings en relevante toetsverslae;
3) navorsingsresultate oor die invloed van die eienskappe van waterblokkerende bande op die werkverrigting van optiese veselkabels.
4. 1 Voorkoms
Die voorkoms van die waterversperringsband moet eweredig verspreide vesels wees; die oppervlak moet plat en vry van plooie, voue en skeure wees; daar moet geen skeure in die breedte van die band wees nie; die saamgestelde materiaal moet vry van delaminasie wees; die band moet styf gewikkel wees en die rande van die handband moet vry van die "strooihoedvorm" wees.
4.2 Meganiese sterkte van die waterstop
Die treksterkte van die waterstop hang af van die vervaardigingsmetode van die poliëster-nie-geweefde band. Onder dieselfde kwantitatiewe toestande is die viskose-metode beter as die warmgewalste metode van produksie van die produk se treksterkte, en die dikte is ook dunner. Die treksterkte van die waterversperringsband wissel na gelang van die manier waarop die kabel om die kabel gedraai of gedraai word.
Dit is 'n sleutelaanwyser vir twee van die waterblokkerende bande, waarvoor die toetsmetode verenig moet word met die toestel, vloeistof en toetsprosedure. Die hoofwaterblokkerende materiaal in die waterblokkerende band is gedeeltelik gekruiste natriumpoliakrilaat en sy derivate, wat sensitief is vir die samestelling en aard van watergehaltevereistes. Om die standaard van die swelhoogte van die waterblokkerende band te verenig, moet die gebruik van gedeïoniseerde water voorrang geniet (gedistilleerde water word in arbitrasie gebruik), want daar is geen anioniese en kationiese komponent in gedeïoniseerde water nie, wat basies suiwer water is. Die absorpsievermenigvuldiger van waterabsorpsiehars in verskillende waterkwaliteite wissel baie. As die absorpsievermenigvuldiger in suiwer water 100% van die nominale waarde is; in kraanwater is dit 40% tot 60% (afhangende van die watergehalte van elke ligging); in seewater is dit 12%; ondergrondse water of geutwater is meer kompleks, dit is moeilik om die absorpsiepersentasie te bepaal, en die waarde daarvan sal baie laag wees. Om die waterversperringseffek en lewensduur van die kabel te verseker, is dit die beste om 'n waterversperringsband met 'n swelhoogte van > 10 mm te gebruik.
4.3 Elektriese eienskappe
Oor die algemeen bevat die optiese kabel nie die oordrag van elektriese seine van die metaaldraad nie, dus moenie die gebruik van halfgeleidende weerstandswaterband behels nie, slegs 33 Wang Qiang, ens.: optiese kabel waterweerstandsband
Elektriese saamgestelde kabel voor die teenwoordigheid van elektriese seine, spesifieke vereistes volgens die struktuur van die kabel deur die kontrak.
4.4 Termiese stabiliteit Die meeste variëteite waterblokkerende bande kan aan die termiese stabiliteitsvereistes voldoen: langtermyn temperatuurweerstand van 90°C, maksimum werktemperatuur van 160°C, oombliklike temperatuurweerstand van 230°C. Die werkverrigting van die waterblokkerende band moet nie na 'n bepaalde tydperk by hierdie temperature verander nie.
Die gelsterkte behoort die belangrikste eienskap van 'n intumescente materiaal te wees, terwyl die uitsettingstempo slegs gebruik word om die lengte van aanvanklike waterpenetrasie (minder as 1 m) te beperk. 'n Goeie uitsettingsmateriaal behoort die regte uitsettingstempo en hoë viskositeit te hê. 'n Swak waterversperringsmateriaal, selfs met 'n hoë uitsettingstempo en lae viskositeit, sal swak waterversperringseienskappe hê. Dit kan getoets word in vergelyking met 'n aantal termiese siklusse. Onder hidrolitiese toestande sal die gel afbreek in 'n vloeistof met lae viskositeit wat die kwaliteit daarvan sal versleg. Dit word bereik deur 'n suiwer watersuspensie wat swelpoeier bevat, vir 2 uur te roer. Die gevolglike gel word dan van die oortollige water geskei en in 'n roterende viskometer geplaas om die viskositeit voor en na 24 uur by 95°C te meet. Die verskil in gelstabiliteit kan gesien word. Dit word gewoonlik gedoen in siklusse van 8 uur van 20°C tot 95°C en 8 uur van 95°C tot 20°C. Die relevante Duitse standaarde vereis 126 siklusse van 8 uur.
4. 5 Verenigbaarheid Die verenigbaarheid van die waterversperring is 'n besonder belangrike eienskap met betrekking tot die lewensduur van die veseloptiese kabel en moet dus in ag geneem word in verhouding tot die betrokke veseloptiese kabelmateriale tot dusver. Aangesien verenigbaarheid lank neem om duidelik te word, moet die versnelde verouderingstoets gebruik word, d.w.s. die kabelmateriaalmonster word skoongevee, toegedraai met 'n laag droë waterbestande band en vir 10 dae in 'n konstante temperatuurkamer by 100°C gehou, waarna die kwaliteit geweeg word. Die treksterkte en verlenging van die materiaal moet nie met meer as 20% na die toets verander nie.
Plasingstyd: 22 Julie 2022