Hvordan bryter ADSS optisk kabel gjennom miljømessige grenser?

Kommunikasjonssystemet for høyspent transmisjonslinjer må møte tre store miljøtrusler:

Høy luftfuktighet: Luftfuktigheten i fjell- og kystområdene er> 80% hele året, og vannmolekylets penetrering forårsaker tap av optisk fibermikrobending;

Sterke ultrafiolette stråler: Den årlige strålingen i platå og ørkenområder er> 5000 mj/m², noe som akselererer aldring av polymermaterialer;

Ekstrem temperaturforskjell: Når temperaturforskjellen mellom dag og natt overstiger 50 ℃, forårsaker termisk ekspansjon og sammentrekning av kappesprekker.

Tradisjonelle metalloptiske kabler er utsatt for stresskonsentrasjon under ekstreme temperaturforskjeller på grunn av forskjellen i termiske ekspansjonskoeffisienter mellom metallledere og skjedematerialer, mens ADSS-optiske kabler grunnleggende unngår dette problemet gjennom ikke-metallisk komposittteknologi.

Kooperativt designprinsipp for vannbarrierelag og ytre kappe

1. Vannbarriere Lag: En beskyttende barriere på mikroskopisk molekylært nivå

Materialvalg: Vannbarrierelaget bruker et polyetylen med høy tetthet (HDPE) eller polypropylen (PP) underlag, med superabsorberende harpiks (SAP) eller vannblokkerende garn tilsatt. SAP-partikler svulmer til 300 ganger sitt opprinnelige volum når de blir utsatt for vann, og danner en gellignende barriere for å blokkere langsgående penetrering av vann.
Strukturell design: Tykkelsen på vannblokkeringslaget er ≥0,5 mm, og et "Honeycomb" -bufferlag er satt mellom fiberbunten for å sikre at vannet raskt tas opp når det diffunderer radialt og unngår kontakt med fiberbelegget.
Synergie mekanisme: Den tette strukturen til den ytre kappen og ekspansjonsegenskapene til det vannblokkerende laget danner en "dobbel vannlåsende" effekt. For eksempel, når den ytre kappen har mikrokrakker på grunn av mekanisk skade, kan det vannblokkerende laget midlertidig erstatte sin vanntette funksjon for å kjøpe tid til nødreparasjoner.

2. Outer Sheath: Guardian of Macroscopic Mechanical Properties
Materiell innovasjon:
Elektrisk sporing av polyetylen (AT/PE): Aluminiumoksyd (Al₂o₃) nanopartikler introduseres gjennom blandingsteknologi for å forbedre den anti-elektriske sporingsytelsen. Overflatesistiviteten er større enn 10⁴ω · cm, som effektivt undertrykker utflod av korona.
Polyolefin elastomer (POE): Den dynamiske vulkaniseringsprosessen brukes til å danne en interpenetrerende nettverksstruktur mellom polyetylen og etylen -propylengummi (EPR), med en forlengelse ved brudd mer enn 400%, og fleksibiliteten opprettholdes ved en lav temperatur på -40 ° C.
Strukturell optimalisering: Den ytre kappen vedtar prosessen med "dobbeltlags ko-Ekstrusjon", med det indre laget som er et værbestandig lag og det ytre laget er et slitasje-resistent lag. Et 0,2μm nano-silisiumdioksid (SiO₂) belegg tilsettes overflaten av det slitasje-resistente laget for å redusere friksjonskoeffisienten til 0,15 og redusere slitasje med trådklemmen.
Miljøsproduksjon: Den ytre kappen må passere den "kunstige klima aldringstesten" i IEC 60794-1-2-standarden, inkludert 1000 timers Xenon-lampestråling (simulering av 10 år med naturlig aldring), 12 sykluser med varme og kalde sykluser (-40 ℃ → 70 ℃) og andre tester.

Dyp integrasjon av materialvitenskap og strukturell mekanikk
1. Molekylær segmentteknikk: En beskyttende kjede fra mikro til makro
Anti-ultraviolett mekanisme: Benzotriazol lysstabilisator (for eksempel Tinuvin 770) tilsatt til det ytre skjedematerialet kan absorbere 300-400nm ultrafiolette stråler og konvertere dem til ufarlig varmeenergi. Benzenringen og triazolringen i molekylstrukturen danner en "elektronfelle" for å fange frie radikaler og forsinke nedbrytning av polymer.
Fukt og varmemotstand: Polypropylen (PP) molekylære segmenter i det vannblokkerende laget forbedrer stabiliteten gjennom den doble mekanismen til "tverrbindingskrystallisering". Den tverrbindende strukturen øker glassovergangstemperaturen (TG) til materialet, og krystalliseringsområdet danner en fysisk barriere for å forhindre at vannmolekyler trenger inn.

2. Stressfordelingsoptimalisering: Mekaniske fordeler med ikke-metalliske komposittstrukturer
Interlayer skjærstyrke: Grensesnittet mellom vannblokkeringslaget og den ytre kappen vedtar en "gradientovergangsdesign", og grensesnittet vedheftet forbedres ved å tilsette en kompatibilisator (for eksempel mealic anhydrid podet polyetylen) for å sikre at interlayer-skjærstyrken er større enn 2,5 mpa.
Termisk ekspansjonsmatching: Den termiske ekspansjonskoeffisienten til aramidgarnforsterkningen (2,5 × 10⁻⁵/℃) er nær den for den ytre kappen (1,8 × 10⁻⁴/℃), og unngår interlayer peeling forårsaket av temperaturforskjell.
Utmattelsens prediksjon: Basert på bruddmekanikkteori, utmattelsens livstid ADSS optiske kabler kan estimeres av Paris -formelen (DA/DN = C (ΔK) ⁿ). Sprekkveksthastigheten (DA/DN) for ikke-metalliske komposittstrukturer er en størrelsesorden lavere enn den for metalloptiske kabler.

Tekniske standarder og kvalitetskontroll
1. Internasjonalt standardsystem
IEC 60794-1-2: Definerer klassifisering av miljømessige tilpasninger av optiske kabler. ADSS optiske kabler må passere "" klasse A "" (-40 ℃ til 70 ℃) og "" klasse B "" (-55 ℃ til 85 ℃) tester.

IEEE 1222: Spesifiserer installasjonsspesifikasjonene til optiske kabler i kraftmiljøer, som krever at hengende punktpotensialet til ADSS -optiske kabler skal være mindre enn 25 kV (klasse B -skjede).

NEMA TC-7: Amerikansk standard, understreker UV-motstanden til optiske kabler, og krever transmittans med en bølgelengde på 340 nm til å være mindre enn 5%.

2. Kvalitetskontrollprosess
Råstofftesting: Fourier transform infrarød spektroskopi (FTIR) analyse av materialer som AT/PE og POE for å sikre at det ikke er noen urenheter; Vannabsorpsjonshastighetstest av SAP, som krever vannabsorpsjonshastighet> 90% i løpet av 10 minutter.

Prosessovervåking: Bruk en online tykkelsesmåler for å overvåke den ytre skjede tykkelsen i sanntid, med et avvik på ≤ ± 0,05 mm; Bruk en strekkprøvemaskin for å bekrefte bindingsstyrken mellom lag.
Ferdig produktinspeksjon: Hver gruppe med optiske kabler må bestå "vanndypningstesten" (24 timer), "varm og kald syklus test" (12 sykluser) og "Ultraviolet akselerert aldringstest" (1000 timer) .