1 Uvod
Da bi se osiguralo uzdužno zaptivanje optičkih kablova i spriječilo prodiranje vode i vlage u kabl ili razvodnu kutiju i korozija metala i vlakana, što rezultira oštećenjem vodonikom, lomljenjem vlakana i naglim padom performansi električne izolacije, obično se koriste sljedeće metode za sprečavanje vode i vlage:
1) Punjenje unutrašnjosti kabla tiksotropnom mašću, uključujući vodoodbojnu (hidrofobnu) vrstu, vrstu koja bubri vodom i vrstu koja se širi toplinom i tako dalje. Ova vrsta materijala je uljni materijal, puni veliku količinu, skup je, lako zagađuje okoliš, teško se čisti (posebno prilikom spajanja kablova rastvaračem za čišćenje) i kabl je prevelike vlastite težine.
2) U unutrašnjem i vanjskom omotaču između upotrebe ljepila za vruće topljenje, prstena za zaštitu od vode, ova metoda je neefikasna, složen proces koji samo nekoliko proizvođača može postići. 3) Upotreba suhog širenja materijala za blokiranje vode (prašak za širenje koji upija vodu, traka za blokiranje vode, itd.). Ova metoda zahtijeva visoku tehnologiju, potrošnju materijala, visoku cijenu, a i vlastita težina kabla je prevelika. Posljednjih godina, struktura "suhog jezgra" uvedena je u optičke kablove i dobro se primjenjuje u inostranstvu, posebno u rješavanju problema velike vlastite težine i složenog procesa spajanja velikog broja jezgara optičkih kablova, što ima neuporedive prednosti. Materijal za blokiranje vode koji se koristi u ovom kablu sa "suhim jezgrom" je pređa za blokiranje vode. Pređa za blokiranje vode može brzo apsorbirati vodu i bubriti, formirajući gel, blokirajući prostor vodenog kanala kabla, čime se postiže svrha blokiranja vode. Osim toga, pređa za blokiranje vode ne sadrži masne supstance i vrijeme potrebno za pripremu spoja može se znatno smanjiti bez potrebe za maramicama, rastvaračima i sredstvima za čišćenje. Kako bismo postigli jednostavan proces, praktičnu konstrukciju, pouzdane performanse i nisku cijenu materijala za blokiranje vode, razvili smo novi tip optičkog kabela - pređe za blokiranje vode koja bubri.
2 Princip blokiranja vode i karakteristike pređe za blokiranje vode
Funkcija vodonepropusne pređe za blokiranje vode je korištenje glavnog dijela vlakana vodonepropusne pređe za formiranje velike količine gela (apsorpcija vode može doseći desetine puta veću vlastitu zapreminu, na primjer, u prvoj minuti voda se može brzo proširiti od oko 0,5 mm do oko 5,0 mm u promjeru), a kapacitet zadržavanja vode gela je prilično jak, može efikasno spriječiti rast vodenog stabla, čime se sprječava daljnje prodiranje i širenje vode, kako bi se postigla svrha vodootpornosti. Budući da optički kabel mora izdržati različite uvjete okoline tokom proizvodnje, ispitivanja, transporta, skladištenja i upotrebe, vodonepropusna pređa mora imati sljedeće karakteristike da bi se koristila u optičkom kabelu:
1) Čist izgled, ujednačena debljina i mekana tekstura;
2) Određena mehanička čvrstoća kako bi se zadovoljili zahtjevi zatezanja prilikom formiranja kabla;
3) brzo bubrenje, dobra hemijska stabilnost i visoka čvrstoća za apsorpciju vode i formiranje gela;
4) Dobra hemijska stabilnost, bez korozivnih komponenti, otporna na bakterije i plijesan;
5) Dobra termička stabilnost, dobra otpornost na vremenske uvjete, prilagodljivost različitim naknadnim obradama i proizvodnji i različitim okruženjima upotrebe;
6) Dobra kompatibilnost s drugim materijalima optičkog kabela.
3 Vodootporna pređa u primjeni optičkog kabela
3.1 Upotreba vodootpornih pređa u optičkim kablovima
Proizvođači optičkih kablova mogu usvojiti različite strukture kablova u proizvodnom procesu kako bi zadovoljili potrebe korisnika u skladu sa njihovom stvarnom situacijom i zahtjevima korisnika:
1) Uzdužno blokiranje vode vanjskog omotača pomoću niti za blokiranje vode
Kod armature od naborane čelične trake, vanjski plašt mora biti uzdužno vodootporan kako bi se spriječio ulazak vlage i vlage u kabel ili kutiju konektora. Da bi se postigla uzdužna vodonepropusnost vanjskog plašta, koriste se dvije vodonepropusne niti, od kojih je jedna postavljena paralelno s jezgrom kabela unutarnjeg plašta, a druga je omotana oko jezgre kabela na određenom koraku (8 do 15 cm), prekrivena naboranom čeličnom trakom i PE (polietilenom), tako da vodonepropusna nit dijeli razmak između jezgre kabela i čelične trake u mali zatvoreni odjeljak. Vodonepropusna nit će nabubriti i formirati gel u kratkom vremenu, sprječavajući ulazak vode u kabel i ograničavajući vodu na nekoliko malih odjeljaka u blizini mjesta rasjeda, čime se postiže svrha uzdužne vodonepropusnosti, kao što je prikazano na slici 1.
Slika 1: Tipična upotreba pređe za blokiranje vode u optičkom kablu
2) Uzdužno blokiranje vode u jezgru kabla pomoću pređa za blokiranje vodeMože se koristiti u jezgru kabla od dva dijela pređe za blokiranje vode, jedan je u jezgru kabla od armirane čelične žice, koristeći dvije pređe za blokiranje vode, obično pređu za blokiranje vode i armiranu čeličnu žicu postavljene paralelno, druga pređa za blokiranje vode s većim korakom omotana oko žice, također postoje dvije pređe za blokiranje vode i armirana čelična žica postavljene paralelno, korištenje pređe za blokiranje vode s jakim kapacitetom širenja za blokiranje vode; drugi je u labavoj površini kućišta, prije stiskanja unutrašnjeg omotača, pređa za blokiranje vode koristi se kao vezivna pređa, dvije pređe za blokiranje vode s manjim korakom (1 ~ 2 cm) u suprotnom smjeru oko, formirajući gustu i malu posudu za blokiranje, kako bi se spriječio ulazak vode, napravljena od strukture "suhog jezgra kabla".
3.2 Izbor vodootpornih pređa
Da bi se postigla i dobra otpornost na vodu i zadovoljavajuće performanse mehaničke obrade u procesu proizvodnje optičkog kabla, pri odabiru vodootporne pređe treba uzeti u obzir sljedeće aspekte:
1) Debljina pređe koja blokira vodu
Kako bi se osiguralo da širenje vodonepropusne pređe može popuniti prazninu u poprečnom presjeku kabla, izbor debljine vodonepropusne pređe je ključan, naravno, to je povezano sa strukturnom veličinom kabla i stopom širenja vodonepropusne pređe. U strukturi kabla treba minimizirati postojanje praznina, kao što je upotreba vodonepropusne pređe sa visokom stopom širenja, tada se prečnik vodonepropusne pređe može smanjiti na najmanju moguću mjeru, tako da se mogu postići pouzdane performanse vodonepropusnosti, ali i uštedjeti troškovi.
2) Brzina bubrenja i čvrstoća gela pređa koje blokiraju vodu
Ispitivanje prodiranja vode prema IEC794-1-F5B standardu provodi se na punom presjeku optičkog kabela. Uzorku optičkog kabela dužine 3 m dodaje se 1 m vodenog stupca, što znači da će 24 sata bez curenja biti u stanju mirovanja. Ako brzina bubrenja pređe za blokiranje vode ne prati brzinu infiltracije vode, moguće je da je voda prošla kroz uzorak u roku od nekoliko minuta od početka ispitivanja, a pređa za blokiranje vode još nije u potpunosti nabubrila. Iako će nakon određenog vremena pređa za blokiranje vode potpuno nabubriti i blokirati vodu, to je također neuspjeh. Ako je brzina širenja veća i čvrstoća gela nije dovoljna, gel nije dovoljan da se odupre pritisku koji stvara 1 m vodenog stupca, blokiranje vode će također otkazati.
3) Mekoća pređe koja blokira vodu
Kako mekoća pređe za blokiranje vode utiče na mehanička svojstva kabla, posebno na bočni pritisak, otpornost na udarce itd., uticaj je očigledniji, pa bi trebalo pokušati koristiti mekšu pređu za blokiranje vode.
4) Zatezna čvrstoća, izduženje i dužina pređe koja blokira vodu
Prilikom proizvodnje svake dužine kablovskog regala, pređa za blokiranje vode treba biti kontinuirana i neprekinuta, što zahtijeva da pređa za blokiranje vode ima određenu zateznu čvrstoću i istezanje, kako bi se osiguralo da se pređa za blokiranje vode ne povlači tokom proizvodnog procesa, te da se kabl ne ošteti u slučaju istezanja, savijanja i uvijanja pređe za blokiranje vode. Dužina pređe za blokiranje vode uglavnom zavisi od dužine kablovskog regala, a kako bi se smanjio broj promjena pređe u kontinuiranoj proizvodnji, što je dužina pređe za blokiranje vode bolja.
5) Kiselost i alkalnost pređe za blokiranje vode trebaju biti neutralne, u suprotnom će pređa za blokiranje vode reagirati s materijalom kabela i istaložiti vodik.
6) Stabilnost pređa koje blokiraju vodu
Tabela 2: Poređenje strukture vodonepropusnih pređa sa drugim vodonepropusnim materijalima
| Uporedite artikle | Punjenje od želea | Prsten za zaustavljanje vode od vruće taline | Traka za blokiranje vode | Pređa za blokiranje vode |
| Otpornost na vodu | Dobro | Dobro | Dobro | Dobro |
| Obradivost | Jednostavno | Komplikovano | Složenije | Jednostavno |
| Mehanička svojstva | Kvalifikovan | Kvalifikovan | Kvalifikovan | Kvalifikovan |
| Dugoročna pouzdanost | Dobro | Dobro | Dobro | Dobro |
| Sila vezivanja omotača | Sajam | Dobro | Sajam | Dobro |
| Rizik od povezivanja | Da | No | No | No |
| Oksidacijski efekti | Da | No | No | No |
| Otapalo | Da | No | No | No |
| Masa po jedinici dužine optičkog kabla | Teško | Svjetlo | Teži | Svjetlo |
| Neželjeni protok materijala | Moguće | No | No | No |
| Čistoća u proizvodnji | Siromašno | Siromašniji | Dobro | Dobro |
| Rukovanje materijalom | Teški željezni bubnjevi | Jednostavno | Jednostavno | Jednostavno |
| Ulaganje u opremu | Veliko | Veliko | Veće | Mali |
| Troškovi materijala | Više | Nisko | Više | Donja |
| Troškovi proizvodnje | Više | Više | Više | Donja |
Stabilnost pređe za blokiranje vode uglavnom se mjeri kratkoročnom i dugoročnom stabilnošću. Kratkoročna stabilnost se uglavnom odnosi na kratkotrajni porast temperature (temperatura procesa ekstruzije omotača do 220 ~ 240 °C) utjecaja pređe za blokiranje vode na svojstva vodonepropusnosti i mehanička svojstva pod utjecajem vode; dugoročna stabilnost, uglavnom uzimajući u obzir starenje pređe za blokiranje vode, brzinu širenja, čvrstoću i stabilnost gela, zateznu čvrstoću i izduženje pod utjecajem vode, pređa za blokiranje vode mora biti otporna na vodu tokom cijelog vijeka trajanja kabla (20 ~ 30 godina). Slično mastima za blokiranje vode i trakama za blokiranje vode, čvrstoća gela i stabilnost pređe za blokiranje vode su važne karakteristike. Pređa za blokiranje vode s visokom čvrstoćom gela i dobrom stabilnošću može održati dobra svojstva blokiranja vode tokom značajnog vremenskog perioda. Naprotiv, prema relevantnim njemačkim nacionalnim standardima, neki materijali pod uvjetima hidrolize, gel će se razgraditi u vrlo pokretljiv materijal niske molekularne težine i neće postići svrhu dugoročne otpornosti na vodu.
3.3 Primjena pređa za blokiranje vode
Pređa za blokiranje vode kao odličan materijal za blokiranje vode u optičkim kablovima, zamjenjuje uljnu pastu, ljepilo za vruće topljenje, prsten za blokiranje vode i traku za blokiranje vode itd. koji se u velikim količinama koriste u proizvodnji optičkih kablova. Tabela 2 prikazuje neke od karakteristika ovih materijala za blokiranje vode radi poređenja.
4 Zaključak
Ukratko, pređa za blokiranje vode je odličan materijal za blokiranje vode pogodan za optičke kablove, ima karakteristike jednostavne konstrukcije, pouzdanih performansi, visoke efikasnosti proizvodnje, jednostavne upotrebe; a upotreba materijala za punjenje optičkog kabla ima prednosti male težine, pouzdanih performansi i niske cijene.
Vrijeme objave: 16. jula 2022.