Jak prolomí optický kabel ADS prostřednictvím environmentálních limitů?

Komunikační systém vysokopěťových přenosových vedení musí čelit třem hlavním environmentálním hrozbám:

Vysoká vlhkost: Vlhkost vzduchu v horských a pobřežních oblastech je> 80% po celý rok a penetrace molekuly vody způsobuje ztrátu mikrobudování optických vláken;

Silné ultrafialové paprsky: Roční záření na ploše a pouštních oblastech je> 5000 mj/m², což zrychluje stárnutí polymerních materiálů;

Extrémní teplotní rozdíl: Když teplotní rozdíl mezi dnem a nocí překročí 50 ℃, tepelná roztažení a kontrakce způsobují praskání pláště.

Tradiční kovové optické kabely jsou náchylné k koncentraci napětí při extrémních teplotních rozdílech v důsledku rozdílu v koeficientů tepelné roztažnosti mezi kovovými vodiči a materiály pláště, zatímco optické kabely ADS se tento problém zásadně vyhýbají nekovové kompozitní technologií.

Princip kooperativního návrhu vrstvy a vnějšího pouzdra

1. Vodová bariérová vrstva: Ochranná bariéra na mikroskopické molekulární úrovni

Výběr materiálu: Vodní vrstva vodní bariéry používá polyethylen s vysokou hustotou (HDPE) nebo polypropylen (PP) substrát, s přidanou přízí super absorpční pryskyřice (SAP) nebo vodou. Částice SAP bobtná na 300krát vyšší než jejich původní objem, když jsou vystaveny vodě, a vytvářejí gelovou bariéru, která blokuje podélnou pronikání vody.
Strukturální design: Tloušťka vrstvy blokování vody je ≥ 0,5 mm a mezi svazkem vláken je nastavena vrstva „voštinové“ nárazníku, aby se zajistilo, že voda je rychle absorbována, když difunduje radiálně a vyhýbá se kontaktu s vláknovým povlakem.
Mechanismus synergie: Hustá struktura vnějšího pláště a charakteristiky expanze vrstvy blokující vodu tvoří efekt „dvojitého zamykání“. Například, když má vnější pouzdro v důsledku mechanického poškození mikrokracty, může vrstva blokující vodu dočasně nahradit svou vodotěsnou funkci, aby si koupila čas pro nouzové opravy.

2. vnějšího pouzdra: Strážce makroskopických mechanických vlastností
Inovace materiálu:
Elektrické sledování polyethylenu (AT/PE): Nanočástice Alumina (Al₂o₃) jsou zaváděny prostřednictvím technologie míchání pro zlepšení výkonnosti antielektrického sledování. Jeho povrchová odolnost je větší než 10⁴va · cm, což účinně potlačuje výtok korony.
Polyolefinový elastomer (POE): Dynamický vulkanizační proces se používá k vytvoření interpenetrační síťové struktury mezi polyethylen a ethylen -propylenovou kaučuku (EPR), s prodloužením při přerušení větší než 400%a flexibilita je udržována při nízké teplotě -40 ° C.
Strukturální optimalizace: Vnější pouzdro přijímá proces „dvouvrstvé koextruze“, přičemž vnitřní vrstva je vrstva odolná proti počasí a vnější vrstva je vrstvou odolnou proti opotřebení. Na povrch vrstvy rezistentní na opotřebení se přidává 0,2 μm nano-Silicon oxid (SIO₂) povlak, aby se snížil koeficient tření na 0,15 a snížil opotřebení drátěné svorky.
Environmentální přizpůsobivost: Vnější pochva musí projít „testem umělého stárnutí klimatu“ ve standardu IEC 60794-1-2, včetně 1000 hodin záření xenonové lampy (simulace 10 let přirozeného stárnutí), 12 cyklů horkých a studených cyklů (-40 ℃ → 70 ℃) a dalších testů.

Hluboká integrace materiálové vědy a strukturální mechaniky
1. Molekulární segmentové inženýrství: ochranný řetězec od mikro do makra
Anti-ultraviolet mechanismus: stabilizátor světla benzotriazolu (jako je Tinuvin 770) přidán do materiálu vnějšího pouzdra může absorbovat 300-400nm ultrafialové paprsky a převést je na neškodnou tepelnou energii. Benzenový kroužek a triazolový kroužek ve své molekulární struktuře tvoří „elektronovou pasti“ pro zachycení volných radikálů a zpoždění degradace polymeru.
Vlhkost a odolnost proti teplu: Molekulární segmenty polypropylenu (PP) ve vrstvě blokující vodu zvyšují stabilitu prostřednictvím duálního mechanismu „se zkroucovací krystalizace“. Struktura zesítění zvyšuje teplotu přechodu skleněného přechodu (TG) materiálu a oblast krystalizace tvoří fyzickou bariéru, která zabrání proniknutí molekul vody.

2. Optimalizace distribuce napětí: Mechanické výhody nekovových kompozitních struktur
Mezivrstvá smyková síla: Rozhraní mezi vrstvou blokováním vody a vnějším pláštěm přijímá „návrh přechodu gradientu“ a přilnavost rozhraní je zlepšena přidáním kompatibilizátoru (jako je maleický anhydrid roubovaný polyethylen), aby byl větší než 2,5 mPa.
Porovnávání tepelné roztažnosti: Koeficient tepelné roztažnosti výztuže příze aramidové příze (2,5 x 10⁻⁵/℃) je blízký koeficitu vnějšího pláště (1,8 x 10⁻⁴/℃), což zabrání mezivrstvému ​​peelingu způsobenému teplotním rozdílem.
Únava Predikce života: Na základě teorie mechaniky zlomenin, únavového života Optické kabely ADSS lze odhadnout Pařížským vzorcem (DA/DN = C (AK) ⁿ). Rychlost růstu trhlin (DA/DN) nekovových kompozitních struktur je o jeden řád nižší než u kovových optických kabelů.

Technické standardy a kontrola kvality
1. Mezinárodní standardní systém
IEC 60794-1-2: Definuje klasifikaci environmentální přizpůsobivosti optických kabelů. Optické kabely ADS musí projít "" Třída A "" (-40 ℃ až 70 ℃) a "" Třída B "" (-55 ℃ až 85 ℃) testy.

IEEE 1222: Určuje specifikace instalace optických kabelů v energetických prostředích, což vyžaduje, aby potenciál zavěšení optických kabelů ADS byl menší než 25 kV (po pláta třídy B).

Nema TC-7: Americký standard, zdůrazňující UVS odpor optických kabelů, což vyžaduje, aby propustnost při vlnové délce 340 nm byla menší než 5%.

2. proces kontroly kvality
Testování surovin: Infračervená spektroskopie Fourierovy transformace (FTIR) analýzy materiálů, jako jsou AT/PE a PoE, aby se zajistilo, že nedochází k nečistotám; Test míry absorpce vody SAP, vyžadující míru absorpce vody> 90% do 10 minut.

Monitorování procesu: Pomocí online měřítka tloušťky pro sledování vnější tloušťky pláště v reálném čase s odchylkou ≤ ± 0,05 mm; K ověření síly spojovací síly mezivrstvy použijte testovací stroj v tahu.
Kontrola hotového produktu: Každá šarže optických kabelů musí projít „test ponoření vody“ (24 hodin), „test horkého a chladného cyklu“ (12 cyklů) a „test ultrafialu zrychleného stárnutí“ (1000 hodin) .