Hvordan bryder ADSS optisk kabel gennem miljøgrænser?

Kommunikationssystemet med højspændingstransmissionslinjer skal stå over for tre store miljømæssige trusler:

Høj luftfugtighed: Luftfugtigheden i bjergrige og kystområder er> 80% året rundt, og vandmolekyleindtrængning forårsager tab af optisk fibermikrobending;

Stærke ultraviolette stråler: Den årlige stråling i plateau og ørkenområder er> 5000 MJ/m², der fremskynder aldring af polymermaterialer;

Ekstrem temperaturforskel: Når temperaturforskellen mellem dag og nat overstiger 50 ℃, forårsager termisk ekspansion og sammentrækning kappe.

Traditionelle metaloptiske kabler er tilbøjelige til stresskoncentration under ekstreme temperaturforskelle på grund af forskellen i termiske ekspansionskoefficienter mellem metalledere og kappematerialer, mens ADSS optiske kabler grundlæggende undgår dette problem gennem ikke-metallisk sammensat teknologi.

Kooperativt designprincip om vandbarriere lag og ydre kappe

1. Vandbarriere Lag: En beskyttende barriere på mikroskopisk molekylært niveau

Valg af materiale: Vandbarrierelaget bruger en høj densitet polyethylen (HDPE) eller polypropylen (PP) -substrat med superabsorberende harpiks (SAP) eller vandblokerende garn tilsat. SAP-partikler kvælder til 300 gange deres oprindelige volumen, når de udsættes for vand, og danner en gellignende barriere for at blokere den langsgående penetration af vand.
Strukturel design: Tykkelsen af ​​det vandblokerende lag er ≥0,5 mm, og et "honningkom" -bufferlag er indstillet mellem fiberbundtet for at sikre, at vandet hurtigt absorberes, når det diffunderer radialt og undgår kontakt med fiberbelægningen.
Synergi-mekanisme: Den tætte struktur af den ydre kappe og ekspansionskarakteristika for det vandblokerende lag danner en "dobbelt vandlåsende" effekt. For eksempel, når den ydre kappe har mikrokrakker på grund af mekanisk skade, kan det vandblokerende lag midlertidigt erstatte sin vandtætte funktion for at købe tid til nødreparationer.

2. ydre kappe: Guardian af makroskopiske mekaniske egenskaber
Materiel innovation:
Elektrisk sporingspolyethylen (AT/PE): aluminiumoxid (al₂o₃) nanopartikler introduceres gennem blandingsteknologi for at forbedre den anti-elektriske sporingsydelse. Dens overflademodstand er større end 10¹⁴ω · cm, hvilket effektivt undertrykker koronaudladning.
Polyolefin -elastomer (POE): Den dynamiske vulkaniseringsproces bruges til at danne en interpenetrerende netværksstruktur mellem polyethylen og ethylen -propylengummi (EPR), med en forlængelse ved brud på større end 400%, og fleksibilitet opretholdes ved en lav temperatur på -40 ° C.
Strukturoptimering: Den ydre kappe vedtager processen "dobbeltlags co-extrusion", hvor det indre lag er et vejrbestandigt lag, og det ydre lag er et slidbestandigt lag. En 0,2 μM nano-siliciumdioxid (SIO₂) belægning tilsættes til overfladen af ​​det slidbestandige lag for at reducere friktionskoefficienten til 0,15 og reducere slid med trådklemmen.
Miljøtilpasningsevne: Den ydre kappe skal bestå "kunstig klimaaling-test" i IEC 60794-1-2-standarden, inklusive 1000 timers xenon-lampestråling (simulering af 10 års naturlig aldring), 12 cyklusser af varme og kolde cykler (-40 ℃ → 70 ℃) og andre tests.

Dyb integration af materialevidenskab og strukturel mekanik
1. Molekylær segmentteknik: En beskyttende kæde fra mikro til makro
Anti-ultraviolet mekanisme: Benzotriazol-lysstabilisatoren (såsom Tinuvin 770) tilsat det ydre kappemateriale kan absorbere 300-400nm ultraviolette stråler og omdanne dem til ufarlig varmeenergi. Benzenringen og triazolringen i dens molekylære struktur danner en "elektronfælde" for at fange frie radikaler og forsinke polymernedbrydning.
Fugt- og varmemodstand: Polypropylen (PP) molekylære segmenter i det vandblokerende lag forbedrer stabiliteten gennem dobbeltmekanismen for "tværbinding-krystallisation". Tværbindingsstrukturen øger materialets glasovergangstemperatur (TG), og krystallisationsområdet danner en fysisk barriere for at forhindre, at vandmolekyler trænger ind.

2. Optimering af stressfordeling: Mekaniske fordele ved ikke-metalliske sammensatte strukturer
Interlayer-forskydningsstyrke: grænsefladen mellem det vandblokerende lag og den ydre kappe vedtager et "gradientovergangsdesign", og grænsefladeadhæsionen forbedres ved at tilføje en kompatibilisator (såsom maleisk anhydridpodet polyethylen) for at sikre, at interlayerskærestyrken er større end 2,5 MPA.
Termisk ekspansion Matching: Den termiske ekspansionskoefficient for aramidgarnforstærkningen (2,5 × 10⁻⁵/℃) er tæt på den ydre kappe (1,8 × 10⁻⁴/℃), hvilket undgår mellemlags skrælning forårsaget af temperaturforskellen.
Træthed Livsforudsigelse: Baseret på brud på brudmekanik ADSS optiske kabler kan estimeres af Paris -formlen (DA/DN = C (ΔK) ⁿ). Crack-vækstraten (DA/DN) for ikke-metalliske sammensatte strukturer er en størrelsesorden, der er lavere end for metaloptiske kabler.

Tekniske standarder og kvalitetskontrol
1. internationalt standardsystem
IEC 60794-1-2: Definerer klassificeringen af ​​miljømæssig tilpasningsevne af optiske kabler. ADSS Optiske kabler skal bestå "" Klasse A "" (-40 ℃ til 70 ℃) og "" Klasse B "" (-55 ℃ til 85 ℃) -test.

IEEE 1222: Specificerer installationsspecifikationerne for optiske kabler i kraftmiljøer, hvilket kræver, at optiske kabler er på hængende punkt til at være mindre end 25 kV (klasse B -kappe).

NEMA TC-7: Amerikansk standard, der understreger UV-modstanden for optiske kabler, hvilket kræver transmission ved en bølgelængde på 340 nm for at være mindre end 5%.

2. Kvalitetskontrolprocessen
Råmateriale -test: Fourier transform infrarød spektroskopi (FTIR) analyse af materialer såsom AT/PE og POE for at sikre, at der ikke er nogen urenheder; Vandabsorptionstest af SAP, der kræver vandabsorptionshastighed> 90% inden for 10 minutter.

Procesovervågning: Brug en online tykkelsesmåler til at overvåge den ydre hylstykkelse i realtid med en afvigelse på ≤ ± 0,05 mm; Brug en trækprøvemaskine til at verificere mellemlags bindingsstyrken.
Færdig produktinspektion: Hver batch af optiske kabler skal bestå "vanddypningstesten" (24 timer), "varm og kold cyklus test" (12 cyklusser) og "ultraviolet accelereret aldringstest" (1000 timer) .