Wie bricht das optische ADSS -Kabel um Umgebungsgrenzen durch?

Das Kommunikationssystem von Hochspannungsübertragungsleitungen muss drei wichtige Umweltbedrohungen ausgesetzt sein:

Hohe Luftfeuchtigkeit: Die Luftfeuchtigkeit in Berg- und Küstengebieten beträgt das ganze Jahr über> 80%, und die Durchdringung des Wassermoleküls führt zu einem Verlust des optischen Fasermikrobens.

Starke ultratische Strahlen: Die jährliche Strahlung in Plateau und Wüstengebieten beträgt> 5000 mj/m², was die Alterung von Polymermaterialien beschleunigt;

Extreme Temperaturdifferenz: Wenn der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht 50 ° C übersteigt, verursachen die Wärmeausdehnung und Kontraktion die Mantelrisse.

Herkömmliche optische Metallkabel sind aufgrund des Unterschieds der thermischen Expansionskoeffizienten zwischen Metallleiter und Hülle-Materialien anfällig für Spannungskonzentration unter extremen Temperaturunterschieden, während die optischen ADS-Kabel dieses Problem durch nicht-metallische Verbundtechnologie grundlegend vermeiden.

Genossenschaftsdesign -Prinzip der Wasserbarriereschicht und Außenscheide

1. Wasserbarriereschicht: Eine Schutzbarriere auf mikroskopischer Molekularebene

Materialauswahl: Die Wasserbarriereschicht verwendet ein hochdichte Polyethylen- (HDPE) oder Polypropylen (PP) -Substrat mit superabsorbierenden Harz (SAP) oder wasserblockierenden Garn. SAP-Partikel schwellen auf das 300-fache ihres ursprünglichen Volumens, wenn sie Wasser ausgesetzt sind, und bilden eine gelähnliche Barriere, um die Längsdurchdringung von Wasser zu blockieren.
Strukturelles Design: Die Dicke der Wasserblockierungsschicht beträgt ≥0,5 mm, und eine "Waben" -Pufferschicht wird zwischen dem Faserbündel gesetzt, um sicherzustellen, dass das Wasser schnell absorbiert wird, wenn es radial diffundiert und den Kontakt mit der Faserbeschichtung vermeidet.
Synergiemechanismus: Die dichte Struktur der äußeren Hülle und die Ausdehnungseigenschaften der wasserblockierenden Schicht bilden einen "doppelten wasserschärfenden" Effekt. Wenn beispielsweise die äußere Hülle aufgrund mechanischer Schäden Mikrorisse aufweist, kann die Wasserblockierungsschicht ihre wasserdichte Funktion vorübergehend ersetzen, um Zeit für Notfallreparaturen zu kaufen.

2. Außenscheide: Wächter der makroskopischen mechanischen Eigenschaften
Materielle Innovation:
Elektrische Verfolgung von Polyethylen (AT/PE): Aluminiumoxid (Al₂o₃) Nanopartikel werden durch Mischtechnologie eingeführt, um die antielektrische Verfolgungleistung zu verbessern. Sein Oberflächenwiderstand ist größer als 10¹⁴ω · cm, was die Korona -Entladung effektiv unterdrückt.
Polyolefin -Elastomer (POE): Der dynamische Vulkanisierungsprozess wird verwendet, um eine intersetrierende Netzwerkstruktur zwischen Polyethylen- und Ethylenpropylenkautschuk (EPR) zu bilden, wobei eine Dehnung bei Bruch von mehr als 400%und die Flexibilität bei einer niedrigen Temperatur von -40 ° C gehalten wird.
Strukturoptimierung: Die äußere Hülle übernimmt den Prozess "Doppelschicht-Coextrusion", wobei die innere Schicht eine wetterresistente Schicht und die äußere Schicht eine Verschleißschicht ist. Eine 0,2 & mgr; m-Nano-Silicon-Dioxid-Beschichtung (SiO₂) wird auf die Oberfläche der Verschleißschicht gegeben, um den Reibungskoeffizienten auf 0,15 zu reduzieren und den Verschleiß mit der Drahtklemme zu verringern.
Umweltanpassungsfähigkeit: Die äußere Hülle muss den "künstlichen Klimaalterungstest" im IEC 60794-1-2-Standard bestehen, einschließlich 1000 Stunden Xenonlampenstrahlung (simuliert 10 Jahre natürliche Alterung), 12 Zyklen heißer und kalter Zyklen (-40 ℃ → 70 ℃) und andere Tests.

Tiefe Integration von Materialwissenschaft und Strukturmechanik
1..
Anti-Ultraviolett-Mechanismus: Der Benzotriazol-Lichtstabilisator (wie Tinuvin 770), das dem äußeren Hüllematerial zugesetzt wurde, kann 300-400 nm Ultraviolettstrahlen absorbieren und sie in harmlose Wärmeenergie umwandeln. Der Benzolring und der Triazolring in seiner molekularen Struktur bilden eine "Elektronenfalle", um freie Radikale zu erfassen und Polymerabbau zu verzögern.
Feuchtigkeit und Wärmewiderstand: Die molekularen Segmente von Polypropylen (PP) in der wasserblockierenden Schicht verbessern die Stabilität durch den doppelten Mechanismus der "Vernetzungkristallisation". Die Vernetzungsstruktur erhöht die Glasübergangstemperatur (TG) des Materials, und die Kristallisationsfläche bildet eine physikalische Barriere, um zu verhindern, dass Wassermoleküle eindringen.

2. Optimierung der Spannungsverteilung: Mechanische Vorteile nichtmetallischer Verbundstrukturen
Zwischenschicht-Scherfestigkeit: Die Grenzfläche zwischen der Wasserblockierungsschicht und der Außenhülle nimmt ein "Gradientenübergangsdesign" an, und die Grenzflächenadhäsion wird durch Hinzufügen eines Vertriebsmittels (z. B. Maleinsanhydrid-gepfropftes Polyethylen) verbessert, um sicherzustellen, dass die Zwischenschichtfestigkeit größer als 2,5 MPa ist.
Thermoxpansionsanpassung: Der thermische Expansionskoeffizient der Aramidgarnverstärkung (2,5 × 10⁻⁵/℃) liegt nahe an der der Außenhülle (1,8 × 10 ° ⁻⁴/℃), wodurch die durch Temperaturdifferenz verursachte Peeling zwischen Schichten vermieden wird.
Vorhersage der Müdigkeitsleben: Auf der Grundlage der Frakturmechanik -Theorie die Ermüdungslebensdauer von ADSS optische Kabel kann durch die Pariser Formel (da/dn = c (ΔK) ⁿ) geschätzt werden. Die Risswachstumsrate (DA/DN) von nichtmetallischen Verbundstrukturen ist eine Größenordnung niedriger als die von optischen Metallkabeln.

Technische Standards und Qualitätskontrolle
1. Internationales Standardsystem
IEC 60794-1-2: Definiert die Klassifizierung der optischen Kabel der Umweltanpassungsfähigkeit. Optische Kabel von ADSs müssen "" Klasse A "(-40 ℃ bis 70 ℃) und" "Klasse B" "(-55 ℃ bis 85 ℃) übergeben.

IEEE 1222: Gibt die Installationsspezifikationen von optischen Kabeln in Leistungsumgebungen an und erfordert das Hangpunktpotential von ADSS -optischen Kabeln weniger als 25 kV (Klasse -B -Scheide).

NEMA TC-7: Amerikanischer Standard, der den UV-Widerstand von optischen Kabeln betont, wobei die Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 340 nm weniger als 5%beträgt.

2. Qualitätskontrollprozess
Rohstofftests: FTIR -Analyse von Materialien wie AT/PE und POE, um sicherzustellen, dass es keine Verunreinigungen gibt; Wasserabsorptionsrate -Test des SAP, der Wasserabsorptionsrate> 90% innerhalb von 10 Minuten erfordert.

Prozessüberwachung: Verwenden Sie eine Online -Dicke, um die äußere Hülle Dicke in Echtzeit zu überwachen, mit einer Abweichung von ≤ ± 0,05 mm; Verwenden Sie eine Zugprüfmaschine, um die Zwischenschichtbindungsstärke zu überprüfen.
Inspektion der Fertigkeitenprodukt: Jede Stapel von optischen Kabeln muss den "Wasser -Immersionstest" (24 Stunden), "Heiß- und Kaltzyklus -Test" (12 Zyklen) und "ultraviolett beschleunigter Alterungstest" (1000 Stunden) . bestehen .