Жаростійкі матеріали, що не містять галогенів
Як матеріал для оболонки кабелів, які піддаються впливу високих температур, зазвичай не можна використовувати ні поліетилен, ні ПВХ, ні фторопласти. Вони вимагають застосування спеціальних матеріалів, в яких немає галогенів, і які є незаймисту. Такі оболонки складаються з сополімерів етилену і вінілацетату і до 50% за вагою заповнені тріоксідгідратом алюмінію.
Під впливом полум'я при температурі вище 250º C внаслідок відновлення трігідроокісі алюмінію відбувається утворення водяної пари. Даний процес знижує температуру до рівня нижче температури займання. Водяна пара також знижують концентрацію горючих газів і кисню, а що утворилася вода гасить полум'я. В результаті утворюється жаростійкий негорючий матеріал - оксид алюмінію. Його термічні і механічні властивості, а також опір впливу хімікатів залежать від полімерного підстави і від кількості наповнювачів.
Кабелі з такою оболонкою мають майже такі ж механічні характеристики, як і кабелі з поліетиленовою оболонкою. Ця оболонка має сірий колір, і додаткове маркування.
Однак важливо розуміти, що такі оболонки дуже швидко вбирають воду, і традиційний тест на опір ізоляції «умочування в воду» для них непридатний. Також необхідні спеціальні заходи перевезення і зберігання кабелів з такою оболонкою, для запобігання вбирання вологи, в т.ч. зберігання в закритих приміщеннях та інше.
термопластический поліуретан
Як і поліамід, термопластический поліуретан (ТПУ) - матеріал досить дорогий, а тому і менш використовуваний для виготовлення кабелів. У нього відмінні механічні властивості (наприклад, висока міцність на розтяг - 30 ÷ 55 МПа), він здатний витримувати до розриву деформацію в межах 400 ÷ 700%. Дуже високий опір ТПУ тертю робить цей матеріал придатним для оболонок кабелів, схильних до йому в процесі застосування. Поліуретан також зберігає гнучкість при зниженні температури до -40ºС і характеризується високим опором впливу масел, нафти і більшості розчинників, а також кисню і озону.
У ТПУ немає ніяких пластифікаторів, так що проблема їх міграції не виникає.
5.2.2.Защіта від вологи
На вимогу Мінзв'язку РФ стандартний тест на водонепроникність кабелю, який проводиться за методикою МЕК 794 (ГОСТ Р МЕК 794-1-93 п.29 метод F5), застосовується не до оптичного сердечника, а до всього перерізу оптичного кабелю.
Щоб задовольнити вимогам Мінзв'язку РФ порожнечі в бронеповіве заповнюються гідрофобним компаундом. Зрозуміло, вимоги до даного компаунду істотно нижче, ніж до Тиксотропна гелю, що заповнює Внутрімодульное простір в кабелях з вільною укладанням волокон. Правда, при прокладці в грунтах, насичених вологою, як заповнювач бронеповіва для зменшення дифузії вологи на шляху до оптичних волокнах застосовують спеціальні компаунди з сорбентом за воднем. Термін служби сорбентів в даному випадку не повинен бути нижче терміну служби оптичних кабелів.
Оболонка будь-якого кабелю може виявитися пошкодженої. Зокрема, кабелі зовнішньої установки піддаються впливу вологи, проникаючої крізь дрібні отвори в оболонці або в місці з'єднання. У таких випадках, наскільки високоякісної не була б сама кабельна оболонка, буде відбуватися дифузія води в матеріал оболонки.
Вода, при проникненні в оптичний кабель, буде розтікатися по сердечнику і накопичуватися між модулями. Вода впливає на скло, зменшуючи тим самим термін служби волокон. Підвищується в результаті проникнення води концентрація водню призведе до збільшення загасання в волокнах. При замерзанні вода здатна пошкодити елементи кабелів і привести до порушення зв'язку.
Кращий спосіб уникнути пошкоджень, що викликаються водою і підвищеною вологістю, полягає в заповненні простору між волокнами, модулями, волоконно-оптичними стрічками і оболонкою водонепроникним наповнювачем.
Цей наповнювач не повинен надавати жодних впливів на що входять до складу кабелю пластмаси і волокна. Наповнювач запобігає подальше поширення в кабелі води і вологи і тим самим обмежує потенційне збільшення пошкоджень.
Наповнювач повинен мати відповідну консистенцію, щоб не витікати з кабелю при прокладці.
Однак всі вищенаведені способи захисту кабелю від впливу вологи допустимі тільки при короткочасних контактах оболонки кабелю з водою, не більше 10% терміну експлуатації. У разі більшого терміну, наприклад, в болотах, річках і т.д. необхідна більш надійний захист від проникнення як молекул води H2O, так і молекулярного водню.
Проблема вологи, по суті справи, розбивається на два абсолютно незалежних явища, пов'язаних з наявністю водню, і призводять до відмов системи. Перше явище - чисто механічна залежність міцності оптичного волокна від кількості вологи на його поверхні. Це можуть бути як гідроксильні групи ОН, так і просто вода Н2О (див. Рис.12). Таким чином, термін служби через проникнення вологи може бути зменшений з розрахункових до 7-10 років. Від присутності вологи на поверхні волокна рятує повне Внутрімодульное заповнення гідрофобним компаундом.
Малюнок 12. Дифузія водородосодержащих з'єднань через захисну оболонку
Конкретні значення приросту і терміни його появи залежать від типу волокна і концентрації водню, але важливо відзначити, що навіть приріст 0,05 дБ на магістральній лінії зв'язку, прокладеної в болоті, призведе до необхідності реконструкції лінії. На Рис.13 показано, з якою інтенсивністю відбувається дифузія водородосодержащих з'єднань до волокна через зовнішні оболонки.
Застосовувана захист від впливу високоактивного атомарного водню можлива лише за допомогою оболонки виконаної з металізованої фольги або алюмополіетіленовой стрічки, тобто кристалічної решітки металу. Справа в тому, що дифузія крізь кристалічну структуру атомів і молекул хімічних елементів нехтує мала. У глибоководних кабелях застосовують спеціальну алюмінієву або мідну трубку, в більш дешевих конструкціях, для прокладки в річках, болотах та ін. Використовують алюмополіетіленовую стрічку. Застосування металевого шару викликало труднощі на перших порах кабельного виробництва, пов'язані з тим, що полімери, що знаходяться всередині захисного металевого екрану, розкладаючись, виділяли водень, який не міг вийти назовні, і його концентрація з роками накопичувалася і ставала вище критичної, що призводило до зростання загасання оптичних волокон (див. вище).
Малюнок 13. Залежність загасання в оптичному волокні від різних умов експлуатації
В останні роки виробництво компонентів було перебудовано таким чином, щоб хімічні елементи не розкладалися протягом всього терміну експлуатації кабелів. Також елементи піддаються примусовій дегідратації, що зменшує число іонів води і веде до зниженого початкового змісту водню. Однак такі хімічні матеріали, як правило, дорожче, вимагають спеціальних технологій переробки та мають менший термін зберігання.
5.2.3.Защіта від гризунів
Для захисту від гризунів в кабелях застосовується оболонка, армована гофрованої сталевої стрічкою. При цьому гофрована корозійно-стійка сталева стрічка накладається безпосередньо на сердечник по його довжині, а зверху наноситься поліетиленова оболонка.
Дана сталева стрічка, завдяки гофре, одночасно підвищує гнучкість кабелю. Альтернативою сталевий гофрованої стрічці є сталева стрічкова броня. Вона складається з двох шарів оцинкованих сталевих стрічок товщиною 0.1 мм, які закладаються в корозійно-стійкі шари і покриваються оболонкою з поліетилену.
Сталева гофрована стрічка має однакову механічну стійкість і гнучкість, в порівнянні з кабелем зі сталевим дротом, яка не дає, на відміну від гофрованої стрічки, 100% захисту від гризунів. У ціновому відношенні гофрована стрічка значно дешевше. Також броня з гофрованої стрічки додатково захищає від поперечного проникнення води, яку не дає броня зі сталевого дроту.
висновок
На підставі всіх пояснень, наведених в статті, необхідно зробити головний висновок. При виборі оптичного кабелю важливо знати, перш за все, кліматичні і фізичні умови, в яких він буде експлуатуватися. Виходячи з цього, можна вибирати найбільш підходящий для тих чи інших випадків кабель.
Кабелі, призначені для прокладки всередині будівель, споруд, тунелях метро повинні відповідати не тільки технічним вимогам до конструкції, але і пожежної безпеки, тобто бути у виконанні, що не поширює горіння а також мати кваліфікацію показника токсичності продуктів горіння, що важливо для своєчасної евакуації людей і проведення гасіння пожежі. Крім того, у випадку загрози пошкодження гризунами, кабель повинен містити додаткові захисні покриви.
Кабелі, що прокладаються в каналізації, повинні мати стійку до стирання зовнішню оболонку, а також захист від гризунів. Для захисту рекомендується застосовувати сталеву гофровану стрічку і сталевий дріт. Зовнішня оболонка кабелю повинна бути виконана з поліетилену високої щільності.
Кабелі, призначені для прокладки методом задування в спеціальні захисні труби, повинні мати зовнішню оболонку з поліетилену високої щільності, який буде мати низький коефіцієнт тертя по відношенню до внутрішнього покриття труби, достатню жорсткість кабелю і стійкість до роздавлювання, яка важлива при проштовхуванні його, особливо гусеницями задувочной машинки, в потоці стисненого повітря. Також ці кабелі повинні бути здатні витримати достатню розтяжне зусилля, що виникає при монтажних роботах (не менше 1,5 кН).
Кабелі, що застосовуються для прокладки в грунт, повинні мати надійний захист і підвищені вимоги до поздовжніх і розчавлюють навантажень, а також стійку до стирання зовнішню оболонку. Для захисту кабелю застосовується броня із сталевого оцинкованого дроту. Зовнішня оболонка повинна бути з поліетилену високої щільності.
При прокладанні через глибокі водні перешкоди, а також там, де мають місце мерзлотние деформації, і де потрібна висока стійкість до розтягують і розчавлюють навантажень, доцільно використовувати кабелі з бронею, виконаної з подвійним повів сталевого дроту.
Для повітряних ліній зв'язку необхідно враховувати ряд специфічних властивостей. Відстань між опорами, ожеледні і вітрові навантаження (це важливо для вибору силових елементів кабелю). Крім того, якщо кабель підвішується на опорах ЛЕП напругою 220 кВ, хоча це вкрай не рекомендується, зовнішня оболонка кабелю повинна бути виконана з дугостійкості матеріалів.
Для кабелів, прокладених по території силових підстанцій і в місцях з особливо високими вимогами по стійкості в зовнішніх електромагнітних впливів, повинні застосовуватися кабелі, які містять металевих елементів конструкції. Для забезпечення захисту від гризунів (в разі, якщо кабель не прокладається в спеціальних трубах), застосовується захист з склопластикових стрижнів або спеціальних поліамідів, також подібні кабелі повинні виконуватися з максимальним захистом від розчавлює навантажень, що виникають в подібних умовах.
Облік всіх наведених вище факторів дозволить зробити найбільш правильний вибір типу кабелю.
Який би волоконно-оптичний кабель ви не вибрали, наша компанія з легкістю здійснить монтаж ВОЛЗ на його основі.
Ознайомитися з нашими послугами з проектування та монтажу ВОЛЗ Ви можете тут.