Tokom rada optičkih i električnih kablova, najznačajniji faktor koji dovodi do degradacije performansi je prodiranje vlage. Ako voda uđe u optički kabel, može povećati slabljenje vlakana; ako uđe u električni kabel, može smanjiti izolacijske performanse kabela, što utječe na njegov rad. Stoga se jedinice za blokiranje vode, poput materijala koji upijaju vodu, ugrađuju u proces proizvodnje optičkih i električnih kablova kako bi se spriječilo prodiranje vlage ili vode, osiguravajući sigurnost rada.
Glavni oblici proizvoda od materijala koji upijaju vodu uključuju prah koji upija vodu,traka za blokiranje vode, pređa koja blokira vodu, i mast za blokiranje vode koja bubri, itd. Ovisno o mjestu primjene, može se koristiti jedna vrsta materijala za blokiranje vode ili se mogu koristiti nekoliko različitih vrsta istovremeno kako bi se osigurale vodootporne performanse kablova.
S brzom primjenom 5G tehnologije, upotreba optičkih kablova postaje sve raširenija, a zahtjevi za njih postaju stroži. Posebno s uvođenjem ekoloških i ekoloških zahtjeva, potpuno suhi optički kablovi su sve popularniji na tržištu. Značajna karakteristika potpuno suhih optičkih kablova je da ne koriste mast za blokiranje vode tipa punjenja ili mast za blokiranje vode tipa bubrenja. Umjesto toga, traka za blokiranje vode i vlakna za blokiranje vode koriste se za blokiranje vode duž cijelog presjeka kabla.
Primjena trake za blokiranje vode u kablovima i optičkim kablovima je prilično uobičajena i postoji obilna istraživačka literatura o tome. Međutim, relativno je manje istraživanja objavljeno o pređi za blokiranje vode, posebno o vlaknastim materijalima za blokiranje vode sa super upijajućim svojstvima. Zbog lakog odmotavanja tokom proizvodnje optičkih i električnih kablova i jednostavne obrade, super upijajući vlaknasti materijali su trenutno preferirani materijal za blokiranje vode u proizvodnji kablova i optičkih kablova, posebno suhih optičkih kablova.
Primjena u proizvodnji energetskih kablova
S kontinuiranim jačanjem izgradnje infrastrukture u Kini, potražnja za energetskim kablovima za podršku energetskim projektima nastavlja rasti. Kablovi se obično postavljaju direktnim ukopavanjem, u kablovske rovove, tunele ili nadzemnim metodama. Neizbježno su u vlažnim okruženjima ili u direktnom kontaktu s vodom, pa čak mogu biti i kratkoročno ili dugoročno uronjeni u vodu, što uzrokuje da voda polako prodire u unutrašnjost kabla. Pod djelovanjem električnog polja, strukture nalik drvetu mogu se formirati u izolacijskom sloju provodnika, fenomen poznat kao vodeno stablo. Kada vodeno stablo naraste do određene mjere, dovest će do propadanja izolacije kabla. Vodeno stablo je sada međunarodno priznato kao jedan od glavnih uzroka starenja kabla. Kako bi se poboljšala sigurnost i pouzdanost sistema napajanja napajanjem, dizajn i proizvodnja kablova moraju usvojiti strukture za blokiranje vode ili mjere hidroizolacije kako bi se osiguralo da kabl ima dobre performanse blokiranja vode.
Putevi prodiranja vode u kablovima se generalno mogu podijeliti na dvije vrste: radijalno (ili poprečno) prodiranje kroz plašt i uzdužno (ili aksijalno) prodiranje duž provodnika i jezgre kabla. Za radijalno (poprečno) blokiranje vode često se koristi sveobuhvatni plašt za blokiranje vode, kao što je aluminijsko-plastična kompozitna traka uzdužno omotana, a zatim ekstrudirana polietilenom. Ako je potrebno potpuno radijalno blokiranje vode, usvaja se metalna struktura plašta. Za uobičajeno korištene kablove, zaštita od blokiranja vode uglavnom se fokusira na uzdužno (aksijalno) prodiranje vode.
Prilikom projektovanja kablovske konstrukcije, mjere hidroizolacije trebaju uzeti u obzir vodootpornost u uzdužnom (ili aksijalnom) smjeru provodnika, vodootpornost izvan izolacijskog sloja i vodootpornost u cijeloj konstrukciji. Opća metoda za vodonepropusne provodnike je punjenje vodonepropusnim materijalima unutar i na površini provodnika. Za visokonaponske kablove s provodnicima podijeljenim u sektore, preporučuje se upotreba vodonepropusne pređe kao vodonepropusnog materijala u sredini, kao što je prikazano na slici 1. Vodonepropusna pređa može se primijeniti i u vodonepropusnim konstrukcijama pune konstrukcije. Postavljanjem vodonepropusne pređe ili vodonepropusnih užadi ispletenih od vodonepropusne pređe u praznine između različitih komponenti kabla, kanali za protok vode duž aksijalnog smjera kabla mogu se blokirati kako bi se osiguralo ispunjavanje zahtjeva za uzdužnu vodonepropusnost. Shematski dijagram tipičnog vodonepropusnog kabla pune konstrukcije prikazan je na slici 2.
U gore spomenutim kablovskim strukturama, kao jedinica za blokiranje vode koriste se vlaknasti materijali koji upijaju vodu. Mehanizam se oslanja na veliku količinu super upijajuće smole prisutne na površini vlaknastog materijala. Kada dođe u kontakt s vodom, smola se brzo širi do ⅛ puta većeg volumena od prvobitnog, formirajući zatvoreni sloj za blokiranje vode na obodnom presjeku jezgra kabla, blokirajući kanale za prodiranje vode i zaustavljajući daljnju difuziju i širenje vode ili vodene pare duž uzdužnog smjera, čime se efikasno štiti kabel.
Primjena u optičkim kablovima
Optičke prenosne performanse, mehaničke performanse i uticaj na okolinu optičkih kablova su najosnovniji zahtjevi komunikacijskog sistema. Jedna od mjera za osiguranje vijeka trajanja optičkog kabla je sprječavanje prodiranja vode u optičko vlakno tokom rada, što bi uzrokovalo povećane gubitke (tj. gubitak vodonika). Prodor vode utiče na vrhove apsorpcije svjetlosti optičkog vlakna u rasponu talasnih dužina od 1,3 μm do 1,60 μm, što dovodi do povećanih gubitaka u optičkim vlaknima. Ovaj opseg talasnih dužina pokriva većinu prozora prenosa koji se koriste u trenutnim optičkim komunikacijskim sistemima. Stoga, dizajn vodootporne strukture postaje ključni element u konstrukciji optičkog kabla.
Dizajn strukture za blokiranje vode u optičkim kablovima podijeljen je na radijalni dizajn za blokiranje vode i uzdužni dizajn za blokiranje vode. Radijalni dizajn za blokiranje vode usvaja sveobuhvatni omotač za blokiranje vode, tj. strukturu s kompozitnom trakom od aluminija i plastike ili čelika i plastike, uzdužno omotanom, a zatim ekstrudiranom polietilenom. Istovremeno, izvan optičkog vlakna dodaje se labava cijev od polimernih materijala poput PBT-a (polibutilen tereftalata) ili nehrđajućeg čelika. U dizajnu uzdužne vodootporne strukture, razmatra se primjena više slojeva materijala za blokiranje vode za svaki dio strukture. Materijal za blokiranje vode unutar labave cijevi (ili u žljebovima skeletnog tipa kabla) mijenja se iz masti za blokiranje vode tipa punjenja u vlaknasti materijal koji upija vodu za cijev. Jedna ili dvije niti pređe za blokiranje vode postavljaju se paralelno s elementom za ojačanje jezgre kabela kako bi se spriječilo uzdužno prodiranje vanjske vodene pare duž elementa za ojačanje. Po potrebi, vlakna za blokiranje vode mogu se postaviti i u praznine između upletenih labavih cijevi kako bi se osiguralo da optički kabel prolazi stroge testove prodiranja vode. Struktura potpuno suhog optičkog kabela često koristi slojeviti tip použavanja, kao što je prikazano na slici 3.
Vrijeme objave: 28. avg. 2025.