Ako prelomí optické kábel ADS limity životného prostredia?

Komunikačný systém vysokorýchlostných prenosových vedení musí čeliť trom hlavným environmentálnym hrozbám:

Vysoká vlhkosť: Vlhkosť vzduchu v horských a pobrežných oblastiach je po celý rok> 80% a prenikanie molekuly vody spôsobuje stratu optických vlákien;

Silné ultrafialové lúče: Ročné žiarenie v plošinách a púštnych oblastiach je> 5 000 mj/m², čo urýchľuje starnutie polymérnych materiálov;

Rozdiel extrémnej teploty: Keď teplotný rozdiel medzi dňom a nocou prekročí 50 ℃, tepelná expanzia a kontrakcia spôsobia praskanie plášťa.

Tradičné kovové optické káble sú náchylné na koncentráciu napätia pri extrémnych teplotných rozdieloch v dôsledku rozdielu v koeficientoch tepelnej expanzie medzi kovovými vodičmi a materiálmi z plášťa, zatiaľ čo optické káble ADS sa tento problém zásadne vyhýbajú nemetalickou kompozitnou technológiou.

Princíp družstevného návrhu vrstvy vodnej bariéry a vonkajšieho plášťa

1. Vrstva vodnej bariéry: ochranná bariéra na mikroskopickej molekulárnej úrovni

Výber materiálu: Vrstva vodnej bariéry používa substrát polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE) alebo polypropylénového (PP) s pridanou priadzou super absorpčnej živice (SAP) alebo pridanou priadzou na blokujúcu vodu. Častice SAP napučiavajú na 300-násobok svojho pôvodného objemu, keď sú vystavené vode, čím tvoria gélovú bariéru, ktorá blokuje pozdĺžnu penetráciu vody.
Štrukturálny dizajn: Hrúbka vrstvy blokujúcej vody je ≥ 0,5 mm a medzi zväzkom vlákien je nastavená vrstva „Honeycomb“ vyrovnávacia vrstva, aby sa zabezpečilo, že sa voda rýchlo absorbuje, keď sa difúzuje radiálne a vyhýba sa kontaktu s povlakom vlákna.
Mechanizmus synergie: Hustá štruktúra vonkajšieho puzdra a expanzné charakteristiky vrstvy blokujúceho vodu tvoria efekt „dvojitého blokovania vody“. Napríklad, keď má vonkajší plášť v dôsledku mechanického poškodenia mikrokraky, vrstva blokujúca vodu môže dočasne nahradiť svoju nepremokavú funkciu, aby si kúpila čas na núdzové opravy.

2. Vonkajší plášť: Guardian makroskopických mechanických vlastností
Materiálna inovácia:
Elektrické sledovanie polyetylénu (AT/PE): Nanočastice z hliníka (al₂o₃) sa zavádzajú prostredníctvom technológie miešania na zlepšenie výkonu antielektrického sledovania. Jeho povrchový odpor je väčší ako 10⁴Ω · cm, čo účinne potláča výtok z koróny.
Polyolefínový elastomér (PoE): Dynamický vulkanizácia sa používa na vytvorenie interpenetratívnej siete medzi polyetylénom a etylén -propylénovým gumičkou (EPR), s predĺžením pri zlomení vyššej ako 400%a flexibilita sa udržiava pri nízkej teplote -40 ° C.
Štrukturálna optimalizácia: Vonkajší plášť prijíma proces „dvojvrstvového koextrusovania“, pričom vnútorná vrstva je vrstva rezistentná na počasie a vonkajšia vrstva je vrstvou odolnou proti opotrebeniu. Na povrch vrstvy odolnej voči opotrebeniu sa pridá povlak oxidu nano-silikónov (SIO₂), aby sa znížil koeficient trenia na 0,15 a znížil opotrebenie pomocou drôtenej svorky.
Adaptabilita životného prostredia: Vonkajší plášť musí prejsť „testom umelého starnutia klimatického starnutia“ v štandarde IEC 60794-1-2, vrátane 1000 hodín žiarenia xenónovej žiarovky (simulácia 10 rokov prirodzeného starnutia), 12 cyklov horúceho a studeného cyklu (-40 ℃ → 70 ℃) a ďalších testov.

Hlboká integrácia materiálovej vedy a štrukturálnej mechaniky
1. Inžinierstvo molekulárneho segmentu: ochranný reťazec od mikro po makro
Anti-ultrafialový mechanizmus: Stabilizátor benzotriazolového svetla (ako je Tinuvin 770) pridaný do vonkajšieho materiálu plášťa môže absorbovať 300-400 nm ultrafialové lúče a premeniť ich na neškodnú tepelnú energiu. Benzénový kruh a triazolový kruh vo svojej molekulárnej štruktúre tvoria „elektrónový pasca“ na zachytenie voľných radikálov a oneskorenie degradácie polyméru.
Vlhkosť a tepelný odpor: Molekulárne segmenty polypropylénu (PP) vo vrstve blokujúcej vody zvyšujú stabilitu duálnym mechanizmom „krížovej kokryštalizácie“. Zosieťovacia štruktúra zvyšuje teplotu skleneného prechodu (TG) materiálu a kryštalizačná oblasť tvorí fyzickú bariéru, aby sa zabránilo preniknutiu molekúl vody.

2. Optimalizácia distribúcie napätia: mechanické výhody nekovových kompozitných štruktúr
Pevnosť šmyku medzivrstvy: Rozhranie medzi vrstvou blokujúcou vodu a vonkajším plášťom prijíma „konštrukciu prechodu gradientu“ a adhézia rozhrania sa zlepšuje pridaním kompatibilizátora (ako je maleic anhydrid štepený polyetylén), aby sa zabezpečilo, že pevnosť strihu medzivrstvy je väčšia ako 2,5 MPa.
Zodpovedanie tepelnej expanzie: Koeficient tepelnej expanzie aramidskej priadze (2,5 × 10⁻⁵/℃) je blízko k vonkajšiemu plášti (1,8 × 10⁻⁴/℃), čím sa zabráni odlupovaniu medzivrstvy spôsobeného teplotným rozdielom.
Predikcia únavovej životnosti: Na základe teórie mechaniky zlomenín, únavový život Optické káble reklamy sa dá odhadnúť podľa parížskeho vzorca (DA/DN = C (AK) ⁿ). Rýchlosť rastu trhlín (DA/DN) nekovových kompozitných štruktúr je jednou z rádov nižšia ako miera kovových optických káblov.

Technické štandardy a kontrola kvality
1. Medzinárodný štandardný systém
IEC 60794-1-2: Definuje klasifikáciu optických káblov environmentálnej adaptability. Optické káble ADS musia absolvovať testy „triedy A„ “(-40 ℃ až 70 ℃) a„ “triedy B“ (-55 ℃ až 85 ℃).

IEEE 1222: Určuje inštalačné špecifikácie optických káblov v energetických prostrediach, čo vyžaduje, aby potenciál visiaceho bodu optických káblov ADS bol menší ako 25 kV (plášť triedy B).

NEMA TC-7: Americký štandard, zdôrazňujúc UV rezistenciu optických káblov, čo vyžaduje, aby bola priepustnosť pri vlnovej dĺžke 340 nm menšia ako 5%.

2. Proces kontroly kvality
Testovanie surovín: Fourier Transformácia infračervenej spektroskopie (FTIR) Analýza materiálov, ako sú AT/PE a PoE, zabezpečiť, aby neexistovali žiadne nečistoty; Test rýchlosti absorpcie vody SAP, ktorý si vyžaduje rýchlosť absorpcie vody> 90% do 10 minút.

Monitorovanie procesu: Na monitorovanie hrúbky vonkajšieho plášťa v reálnom čase použite meradlo hrúbky online s odchýlkou ​​≤ ± 0,05 mm; Na overenie pevnosti medzivrstvového spojenia použite testovací stroj v ťahu.
Inšpekcia hotového produktu: Každá dávka optických káblov musí prejsť „testom ponorenia vody“ (24 hodín), „testom horúceho a studeného cyklu“ (12 cyklov) a „Ultrafialovou skúškou zrýchleného starnutia“ (1 000 hodín) .