חוט מתנפח חוסם מים לכבל סיב אופטי

עיתונות טכנולוגיה

חוט מתנפח חוסם מים לכבל סיב אופטי

1 הקדמה

כדי להבטיח אטימה אורכית של כבלים סיבים אופטיים ולמנוע חדירת מים ולחות לתוך הכבל או תיבת החיבורים ואוכלים את המתכת והסיבים, וכתוצאה מכך נזק למימן, שבירה של סיבים וירידה חדה בביצועי הבידוד החשמלי, השיטות הבאות: משמש בדרך כלל למניעת מים ולחות:

1) מילוי פנים הכבל בשומן טיקסוטרופי, כולל סוג דוחה מים (הידרופובי), סוג התפיחת מים וסוג התפשטות חום וכן הלאה. סוג זה של חומרים הם חומרים שמנים, מילוי כמות גדולה, עלות גבוהה, קל לזהם את הסביבה, קשה לניקוי (במיוחד בחיתוך כבל עם הממס לניקוי), ומשקלו העצמי של הכבל כבד מדי.

2) במעטפת הפנימית והחיצונית בין השימוש בטבעת מחסום מים דבק חם, שיטה זו היא תהליך לא יעיל, מורכב, רק כמה יצרנים יכולים להשיג. 3) שימוש בהרחבה יבשה של חומרים חוסמי מים (אבקת הרחבה סופחת מים, סרט חוסם מים וכו'). שיטה זו דורשת טכנולוגיה גבוהה, צריכת חומרים, עלות גבוהה, גם המשקל העצמי של הכבל כבד מדי. בשנים האחרונות, מבנה "הליבה היבשה" הוכנס לכבל האופטי, ויושם היטב בחו"ל, במיוחד בפתרון הבעיה של משקל עצמי כבד ותהליך שחבור מורכב של מספר ליבות גדול של כבל אופטי הוא בעל יתרונות שאין דומה להם. החומר חוסם המים המשמש בכבל "הליבה היבשה" הזה הוא חוט חוסם מים. החוט חוסם המים יכול לספוג מים במהירות ולהתנפח ליצירת ג'ל, ולחסום את חלל תעלת המים של הכבל ובכך להשיג את מטרת חסימת המים. בנוסף, החוט חוסם המים אינו מכיל חומרים שומניים וניתן להפחית במידה ניכרת את הזמן הנדרש להכנת השבר ללא צורך במגבונים, ממיסים וחומרי ניקוי. על מנת להשיג תהליך פשוט, בנייה נוחה, ביצועים אמינים וחומרים חוסמי מים בעלות נמוכה, פיתחנו סוג חדש של חוט מתנפח חוסם מים כבל אופטי.

2 עקרון חסימת מים ומאפיינים של חוט חסימת המים

תפקיד חוסם המים של חוט חוסם מים הוא להשתמש בגוף הראשי של סיבי החוט חוסמי המים ליצירת נפח גדול של ג'ל (ספיגת המים יכולה להגיע לעשרות מונים מהנפח שלו, כמו בדקה הראשונה של מים ניתן להרחיב במהירות מכ-0.5 מ"מ לכ-5.0 מ"מ קוטר), ויכולת החזקת המים של הג'ל חזקה למדי, יכולה למנוע ביעילות את צמיחת עץ המים, ובכך למנוע מהמים להמשיך לחדור ולהתפשט, כדי להשיג את המטרה של עמידות במים. מכיוון שכבל סיבים אופטיים חייב לעמוד בתנאים סביבתיים שונים במהלך ייצור, בדיקה, הובלה, אחסון ושימוש, חוט חוסם מים חייב להיות בעל המאפיינים הבאים לשימוש בכבל סיבים אופטיים:

1) מראה נקי, עובי אחיד ומרקם רך;
2) חוזק מכני מסוים כדי לעמוד בדרישות המתח בעת יצירת הכבל;
3) נפיחות מהירה, יציבות כימית טובה וחוזק גבוה לספיגת מים ויצירת ג'ל;
4) יציבות כימית טובה, ללא רכיבים קורוזיביים, עמיד בפני חיידקים ועובשים;
5) יציבות תרמית טובה, עמידות טובה במזג האוויר, התאמה לעיבוד וייצור שונים הבאים וסביבות שימוש שונות;
6) תאימות טובה עם חומרים אחרים של כבל סיבים אופטיים.

3 חוט עמיד במים ביישום כבל סיבים אופטיים

3.1 שימוש בחוטים עמידים במים בכבלי סיבים אופטיים

יצרני כבלים סיבים אופטיים יכולים לאמץ מבני כבלים שונים בתהליך הייצור כדי לענות על צרכי המשתמשים בהתאם למצבם בפועל ולדרישות המשתמשים:

1) חסימת מים אורכית של המעטפת החיצונית עם חוטים חוסמי מים
בשריון סרט פלדה מקומט, הנדן החיצוני חייב להיות עמיד למים לאורך כדי למנוע כניסת לחות ולחות לכבל או לקופסת המחברים. על מנת להשיג את מחסום המים האורכי של המעטפת החיצונית, משתמשים בשני חוטי מחסום מים, שאחד מהם ממוקם במקביל לליבה הפנימית של הכבל, והשני כרוך סביב ליבת הכבל בגובה מסוים (8 עד 15). ס"מ), מכוסה בסרט פלדה מקומט ו-PE (פוליאתילן), כך שחוט מחסום המים מחלק את הרווח בין ליבת הכבל לסרט הפלדה לתא סגור קטן. חוט מחסום המים יתנפח ויוצר ג'ל תוך זמן קצר, ימנע מהמים להיכנס לכבל ויגביל את המים לכמה תאים קטנים ליד נקודת השבר, ובכך ישיג את המטרה של מחסום מים אורכי, כפי שמוצג באיור 1 .

איור-300x118-1

איור 1: שימוש אופייני בחוט חוסם מים בכבל אופטי

2) חסימת מים אורכית של ליבת הכבל עם חוטים חוסמי מיםניתן להשתמש בליבת הכבל של שני חלקים של החוט חוסם המים, האחד נמצא בליבת הכבל של חוט הפלדה המחוזק, באמצעות שני חוטים חוסמי מים, בדרך כלל חוט חוסם מים וחוט פלדה מחוזק הממוקמים במקביל, חוט נוסף חוסם מים למגרש גדול יותר כרוך סביב החוט, ישנם גם שני חוטים חוסמי מים וחוטי פלדה מחוזקים הממוקמים במקביל, שימוש בחוט חוסם מים בעל יכולת התפשטות חזקה לחסימת מים; השני נמצא במשטח המעטפת הרופף, לפני סחיטת המעטפת הפנימית, החוט חוסם מים כחוט קשירה לשימוש, שני חוטים חוסמי מים לגובה קטן יותר (1 ~ 2 ס"מ) בכיוון ההפוך מסביב, ויוצרים חוט צפוף וקטן פח חוסם, למניעת כניסת מים, עשוי ממבנה "ליבת כבל יבשה".

3.2 מבחר חוטים עמידים במים

על מנת להשיג גם עמידות טובה למים וגם ביצועי עיבוד מכניים משביעי רצון בתהליך הייצור של כבל סיבים אופטיים, יש לשים לב להיבטים הבאים בעת בחירת חוט עמידות למים:

1) עובי החוט חוסם מים
על מנת להבטיח שהרחבת החוט חוסם המים תוכל למלא את הפער בחתך הכבל, יש חשיבות מכרעת לבחירת העובי של החוט חוסם המים, כמובן שזה קשור לגודל המבני של הכבל וקצב ההתרחבות של החוט חוסם המים. במבנה הכבל יש למזער את קיומם של פערים, כגון שימוש בקצב התפשטות גבוה של חוט חוסם מים, אז ניתן להקטין את קוטר החוט חוסם המים לקטן ביותר, כך שתוכל להשיג מים אמינים- חסימת ביצועים, אבל גם כדי לחסוך בעלויות.

2) קצב התנפחות וחוזק ג'ל של חוטים חוסמי מים
בדיקת חדירת מים IEC794-1-F5B מתבצעת על החתך המלא של כבל הסיבים האופטיים. 1 מ' של עמוד מים מתווסף לדגימה באורך 3 מ' של כבל סיבים אופטיים, 24 שעות ללא דליפה הוא כשיר. אם קצב ההתפחה של החוט חוסם המים אינו עומד בקצב חדירת המים, ייתכן שהמים עברו דרך הדגימה תוך דקות ספורות מתחילת הבדיקה והחוט חוסם המים עדיין לא מלא התנפח, אמנם לאחר פרק זמן החוט חוסם המים יתנפח לחלוטין ויחסום את המים, אך גם זה כשל. אם קצב ההתפשטות מהיר יותר וחוזק הג'ל אינו מספיק, אין די בעמידה בלחץ שנוצר על ידי עמוד המים באורך 1 מטר, וגם חסימת המים תיכשל.

3) רכות של חוט חוסם מים
ככל שהרכות של החוט חוסם המים על המאפיינים המכניים של הכבל, במיוחד הלחץ הרוחבי, עמידות הפגיעה וכו', ההשפעה ברורה יותר, אז יש לנסות להשתמש בחוט חוסם מים רך יותר.

4) חוזק המתיחה, ההתארכות והאורך של החוט חוסם המים
בייצור של כל אורך מגש כבלים, חוט חוסם מים צריך להיות רציף וללא הפרעות, מה שמחייב חוט חוסם מים חייב להיות בעל חוזק מתיחה והתארכות מסוימים, על מנת להבטיח שהחוט חוסם המים לא יימשך במהלך הייצור בתהליך, הכבל במקרה של מתיחה, כיפוף, פיתול חוט חוסם מים אינו פגום. אורך החוט חוסם המים תלוי בעיקר באורך מגש הכבלים, על מנת לצמצם את מספר הפעמים שהחוט משתנה בייצור רציף, ככל שאורך החוט חוסם המים ארוך יותר כך ייטב.

5) החומציות והבסיסיות של החוט חוסם המים צריכים להיות ניטרליים, אחרת החוט חוסם המים יגיב עם חומר הכבל ויזרז מימן.

6) יציבות של חוטים חוסמי מים

טבלה 2: השוואה של מבנה חוסם מים של חוטים חוסמי מים עם חומרים אחרים חוסמי מים

השווה בין פריטים מילוי ג'לי טבעת פקק מים חמים סרט חוסם מים חוט חוסם מים
עמידות במים טוֹב טוֹב טוֹב טוֹב
יכולת עיבוד פָּשׁוּט מְסוּבָּך מורכב יותר פָּשׁוּט
תכונות מכניות מוּסמָך מוּסמָך מוּסמָך מוּסמָך
אמינות לטווח ארוך טוֹב טוֹב טוֹב טוֹב
כוח מליטה של ​​נדן הוֹגֶן טוֹב הוֹגֶן טוֹב
סיכון חיבור כֵּן No No No
השפעות חמצון כֵּן No No No
מֵמֵס כֵּן No No No
מסה ליחידת אורך של כבל סיבים אופטיים כָּבֵד אוֹר כבד יותר אוֹר
זרימת חומרים לא רצויים אֶפשָׁרִי No No No
ניקיון בייצור יָרוּד יותר עניים טוֹב טוֹב
טיפול בחומרים תופי ברזל כבדים פָּשׁוּט פָּשׁוּט פָּשׁוּט
השקעה בציוד גָדוֹל גָדוֹל גדול יותר קָטָן
עלות חומר גבוה יותר נָמוּך גבוה יותר לְהוֹרִיד
עלויות ייצור גבוה יותר גבוה יותר גבוה יותר לְהוֹרִיד

היציבות של חוטים חוסמי מים נמדדת בעיקר על ידי יציבות לטווח קצר ויציבות לטווח ארוך. יציבות לטווח קצר נחשבת בעיקר לעלייה בטמפרטורה לטווח קצר (טמפרטורת תהליך נדן שחול עד 220 ~ 240 מעלות צלזיוס) על חוט מחסום המים תכונות מחסום מים ומאפיינים מכניים של ההשפעה; יציבות לטווח ארוך, בעיקר בהתחשב בהזדקנות קצב התרחבות חוט מחסום המים, קצב התפשטות, חוזק ויציבות ג'ל, חוזק מתיחה והתארכות הפגיעה, חוט מחסום המים חייב להיות בכל חיי הכבל (20 ~ 30 שנים) הם עמידות במים. בדומה לשומן חוסם מים וסרט חוסם מים, חוזק הג'ל והיציבות של החוט חוסם המים הוא מאפיין חשוב. חוט חוסם מים בעל חוזק ג'ל גבוה ויציבות טובה יכול לשמור על תכונות חוסמות מים טובות למשך פרק זמן ניכר. להיפך, על פי התקנים הלאומיים הגרמניים הרלוונטיים, חלק מהחומרים בתנאי הידרוליזה, הג'ל יתפרק לחומר נייד מאוד במשקל מולקולרי נמוך, ולא ישיג את המטרה של עמידות למים ארוכת טווח.

3.3 יישום חוטים חוסמי מים
חוט חוסם מים ככבל אופטי מצוין חומרים חוסמי מים, מחליף את משחת השמן, טבעת חוסמת מים דבק חם וסרט חוסם מים וכו' המשמשים בכמויות גדולות בייצור כבל אופטי, טבלה 2 בחלקם של המאפיינים של חומרים אלה חוסמי מים לשם השוואה.

4 מסקנה

לסיכום, החוט חוסם מים הוא חומר מצוין לחסימת מים המתאים לכבל אופטי, יש לו מאפיינים של בנייה פשוטה, ביצועים אמינים, יעילות ייצור גבוהה, קל לשימוש; ולשימוש בחומר הממלא את הכבל האופטי יש את היתרונות של משקל קל, ביצועים אמינים ועלות נמוכה.


זמן פרסום: 16-7-2022