1 Introdução
Para garantir a vedação longitudinal dos cabos de fibra óptica e evitar que água e umidade penetrem no cabo ou caixa de junção e corroam o metal e a fibra, resultando em danos por hidrogênio, quebra de fibra e queda acentuada no desempenho do isolamento elétrico, os seguintes métodos são comumente usado para evitar água e umidade:
1) Preencher o interior do cabo com graxa tixotrópica, incluindo tipo repelente de água (hidrofóbico), tipo de expansão de água e tipo de expansão térmica e assim por diante. Esse tipo de material são materiais oleosos, com grande quantidade de enchimento, alto custo, fáceis de poluir o meio ambiente, difíceis de limpar (principalmente na emenda do cabo com solvente para limpar), e o peso próprio do cabo é muito pesado.
2) Na bainha interna e externa entre o uso de anel de barreira de água com adesivo hot melt, este método é um processo ineficiente e complexo, que apenas alguns fabricantes podem alcançar. 3) O uso de expansão a seco de materiais bloqueadores de água (pó de expansão absorvente de água, fita bloqueadora de água, etc.). Este método requer alta tecnologia, consumo de material, alto custo, o peso próprio do cabo também é muito pesado. Nos últimos anos, a estrutura de “núcleo seco” foi introduzida no cabo óptico e tem sido bem aplicada no exterior, especialmente na resolução do problema de peso próprio pesado e processo de emenda complexo de grande número de núcleos de cabo óptico tem vantagens incomparáveis. O material bloqueador de água usado neste cabo de “núcleo seco” é o fio bloqueador de água. O fio bloqueador de água pode absorver água rapidamente e inchar para formar um gel, bloqueando o espaço do canal de água do cabo, atingindo assim o objetivo de bloquear a água. Além disso, o fio bloqueador de água não contém substâncias oleosas e o tempo necessário para preparar a emenda pode ser reduzido consideravelmente sem a necessidade de lenços, solventes e produtos de limpeza. A fim de obter um processo simples, construção conveniente, desempenho confiável e materiais de bloqueio de água de baixo custo, desenvolvemos um novo tipo de fio de bloqueio de água de cabo óptico - fio intumescente de bloqueio de água.
2 Princípio de bloqueio de água e características do fio bloqueador de água
A função de bloqueio de água do fio bloqueador de água é usar o corpo principal das fibras do fio bloqueador de água para formar um grande volume de gel (a absorção de água pode atingir dezenas de vezes o seu próprio volume, como no primeiro minuto de água pode ser rapidamente expandido de cerca de 0,5 mm para cerca de 5,0 mm de diâmetro), e a capacidade de retenção de água do gel é bastante forte, pode efetivamente impedir o crescimento da árvore aquática, evitando assim que a água continue a penetrar e se espalhar, para alcançar o propósito de resistência à água. Como o cabo de fibra óptica deve suportar diversas condições ambientais durante a fabricação, teste, transporte, armazenamento e uso, o fio bloqueador de água deve ter as seguintes características para ser usado em cabos de fibra óptica:
1) Aparência limpa, espessura uniforme e textura macia;
2) Uma certa resistência mecânica para atender aos requisitos de tensão na formação do cabo;
3) inchaço rápido, boa estabilidade química e alta resistência para absorção de água e formação de gel;
4) Boa estabilidade química, sem componentes corrosivos, resistente a bactérias e fungos;
5) Boa estabilidade térmica, boa resistência às intempéries, adaptável a vários processamentos e produção subsequentes e vários ambientes de uso;
6) Boa compatibilidade com outros materiais de cabo de fibra óptica.
3 Fio resistente à água na aplicação de cabo de fibra óptica
3.1 O uso de fios resistentes à água em cabos de fibra óptica
Os fabricantes de cabos de fibra óptica podem adotar diferentes estruturas de cabos no processo de produção para atender às necessidades dos usuários de acordo com sua situação real e as necessidades dos usuários:
1) Bloqueio longitudinal de água da bainha externa com fios bloqueadores de água
Na blindagem de fita de aço enrugada, a bainha externa deve ser impermeável longitudinalmente para evitar a entrada de umidade no cabo ou na caixa do conector. Para obter a barreira longitudinal à água da bainha externa, são utilizados dois fios de barreira à água, um dos quais é colocado paralelamente ao núcleo do cabo da bainha interna e o outro é enrolado em torno do núcleo do cabo em um determinado passo (8 a 15 cm), coberto com fita de aço enrugada e PE (polietileno), de modo que o fio de barreira à água divida o espaço entre o núcleo do cabo e a fita de aço em um pequeno compartimento fechado. O fio de barreira à água irá inchar e formar um gel em pouco tempo, evitando que a água entre no cabo e restringindo a água a alguns pequenos compartimentos próximos ao ponto de falha, atingindo assim o propósito de barreira longitudinal à água, conforme mostrado na Figura 1 .
Figura 1: Uso típico de fio bloqueador de água em cabos ópticos
2) Bloqueio longitudinal de água do núcleo do cabo com fios bloqueadores de águaPode ser usado no núcleo do cabo de duas partes do fio bloqueador de água, uma está no núcleo do cabo do fio de aço reforçado, usando dois fios bloqueadores de água, geralmente um fio bloqueador de água e fio de aço reforçado colocados em paralelo, outro fio bloqueador de água para um passo maior enrolado no fio, há também dois fios bloqueadores de água e fio de aço reforçado colocados em paralelo, o uso de fio bloqueador de água de forte capacidade de expansão para bloquear a água; o segundo está na superfície solta do invólucro, antes de apertar a bainha interna, o fio bloqueador de água como fio de amarração usa, dois fios bloqueadores de água em um passo menor (1 ~ 2 cm) na direção oposta ao redor, formando um denso e pequeno caixote de bloqueio, para evitar a entrada de água, constituído por estrutura de “núcleo de cabo seco”.
3.2 Seleção de fios resistentes à água
A fim de obter boa resistência à água e desempenho satisfatório de processamento mecânico no processo de fabricação de cabos de fibra óptica, os seguintes aspectos devem ser observados ao selecionar o fio resistente à água:
1) A espessura do fio bloqueador de água
Para garantir que a expansão do fio bloqueador de água possa preencher a lacuna na seção transversal do cabo, a escolha da espessura do fio bloqueador de água é crucial, claro, isso está relacionado ao tamanho estrutural do cabo e a taxa de expansão do fio bloqueador de água. Na estrutura do cabo deve minimizar a existência de lacunas, como o uso de alta taxa de expansão do fio bloqueador de água, então o diâmetro do fio bloqueador de água pode ser reduzido ao menor, para que você possa obter água confiável. bloqueando o desempenho, mas também para economizar custos.
2) Taxa de inchaço e resistência do gel de fios bloqueadores de água
O teste de penetração de água IEC794-1-F5B é realizado em toda a seção transversal do cabo de fibra óptica. 1m de coluna de água é adicionado a uma amostra de 3m de cabo de fibra óptica, 24h sem vazamento é qualificado. Se a taxa de intumescimento do fio bloqueador de água não acompanhar a taxa de infiltração de água, é possível que a água tenha passado através da amostra alguns minutos após o início do teste e o fio bloqueador de água ainda não esteja totalmente inchado, embora depois de um período de tempo o fio bloqueador de água inche totalmente e bloqueie a água, mas isso também é um fracasso. Se a taxa de expansão for mais rápida e a resistência do gel não for suficiente, não será suficiente para resistir à pressão gerada pela coluna de água de 1m, e o bloqueio de água também falhará.
3) Suavidade do fio bloqueador de água
Como a maciez do fio bloqueador de água nas propriedades mecânicas do cabo, especialmente a pressão lateral, resistência ao impacto, etc., o impacto é mais óbvio, então deve-se tentar usar um fio bloqueador de água mais macio.
4) A resistência à tração, alongamento e comprimento do fio bloqueador de água
Na produção de cada comprimento de bandeja de cabos, o fio bloqueador de água deve ser contínuo e ininterrupto, o que exige que o fio bloqueador de água tenha uma certa resistência à tração e alongamento, a fim de garantir que o fio bloqueador de água não seja puxado durante a produção processo, o cabo no caso de esticar, dobrar, torcer o fio bloqueador de água não é danificado. O comprimento do fio bloqueador de água depende principalmente do comprimento da bandeja de cabos, para reduzir o número de trocas do fio na produção contínua, quanto maior o comprimento do fio bloqueador de água, melhor.
5) A acidez e alcalinidade do fio bloqueador de água devem ser neutras, caso contrário, o fio bloqueador de água reagirá com o material do cabo e precipitará hidrogênio.
6) Estabilidade dos fios bloqueadores de água
Tabela 2: Comparação da estrutura bloqueadora de água de fios bloqueadores de água com outros materiais bloqueadores de água
| Comparar itens | Recheio de gelatina | Anel de rolha de água quente | Fita bloqueadora de água | Fio bloqueador de água |
| Resistência à água | Bom | Bom | Bom | Bom |
| Processabilidade | Simples | Complicado | Mais complexo | Simples |
| Propriedades mecânicas | Qualificado | Qualificado | Qualificado | Qualificado |
| Confiabilidade a longo prazo | Bom | Bom | Bom | Bom |
| Força de ligação da bainha | Justo | Bom | Justo | Bom |
| Risco de conexão | Sim | No | No | No |
| Efeitos de oxidação | Sim | No | No | No |
| Solvente | Sim | No | No | No |
| Massa por unidade de comprimento do cabo de fibra óptica | Pesado | Luz | Mais pesado | Luz |
| Fluxo de material indesejado | Possível | No | No | No |
| Limpeza na produção | Pobre | Mais pobres | Bom | Bom |
| Manuseio de materiais | Tambores de ferro pesados | Simples | Simples | Simples |
| Investimento em equipamentos | Grande | Grande | Maior | Pequeno |
| Custo de materiais | Mais alto | Baixo | Mais alto | Mais baixo |
| Custos de produção | Mais alto | Mais alto | Mais alto | Mais baixo |
A estabilidade dos fios bloqueadores de água é medida principalmente pela estabilidade a curto prazo e pela estabilidade a longo prazo. A estabilidade a curto prazo é considerada principalmente aumento de temperatura a curto prazo (temperatura do processo de bainha de extrusão até 220 ~ 240 ° C) nas propriedades de barreira de água do fio de barreira de água e nas propriedades mecânicas do impacto; estabilidade a longo prazo, considerando principalmente o envelhecimento da taxa de expansão do fio de barreira de água, taxa de expansão, resistência e estabilidade do gel, resistência à tração e alongamento do impacto, o fio de barreira de água deve estar em toda a vida útil do cabo (20 ~ 30 anos) são resistência à água. Semelhante à graxa bloqueadora de água e à fita bloqueadora de água, a resistência do gel e a estabilidade do fio bloqueador de água são uma característica importante. Um fio bloqueador de água com alta resistência ao gel e boa estabilidade pode manter boas propriedades bloqueadoras de água por um período de tempo considerável. Pelo contrário, de acordo com as normas nacionais alemãs relevantes, alguns materiais sob condições de hidrólise, o gel irá decompor-se num material de baixo peso molecular muito móvel e não atingirá o objectivo de resistência à água a longo prazo.
3.3 Aplicação de fios bloqueadores de água
O fio de bloqueio de água como um excelente material de bloqueio de água para cabos ópticos, está substituindo a pasta de óleo, o anel de bloqueio de água adesivo de fusão a quente e a fita de bloqueio de água, etc. usados em grandes quantidades na produção de cabos ópticos, Tabela 2 em alguns das características desses materiais bloqueadores de água para comparação.
4 Conclusão
Em resumo, o fio bloqueador de água é um excelente material bloqueador de água adequado para cabos ópticos, possui características de construção simples, desempenho confiável, alta eficiência de produção, fácil de usar; e o uso do material que preenche o cabo óptico tem as vantagens de peso leve, desempenho confiável e baixo custo.
Horário da postagem: 16 de julho de 2022