1 Introducción
Para garantizar el sellado longitudinal de los cables de fibra óptica y evitar que el agua y la humedad penetren en el cable o la caja de conexiones y corroan el metal y la fibra, lo que provoca daños por hidrógeno, rotura de la fibra y una fuerte caída en el rendimiento del aislamiento eléctrico, se utilizan los siguientes métodos. comúnmente utilizado para prevenir el agua y la humedad:
1) Rellenar el interior del cable con grasa tixotrópica, incluida la del tipo repelente al agua (hidrófoba), del tipo que se hincha con el agua y del tipo que se expande por calor, etc. Este tipo de material son materiales aceitosos, llenan una gran cantidad, son de alto costo, fáciles de contaminar el medio ambiente, difíciles de limpiar (especialmente en el empalme de cables con solvente para limpiar) y el peso propio del cable es demasiado pesado.
2) En la funda interior y exterior entre el uso de anillo de barrera de agua adhesivo termofusible, este método es un proceso ineficiente y complejo que solo unos pocos fabricantes pueden lograr. 3) El uso de expansión seca de materiales bloqueadores de agua (polvo de expansión absorbente de agua, cinta bloqueadora de agua, etc.). Este método requiere alta tecnología, consumo de material, alto costo y el peso propio del cable también es demasiado pesado. En los últimos años, la estructura de "núcleo seco" se ha introducido en el cable óptico y se ha aplicado bien en el extranjero, especialmente para resolver el problema del peso propio y el complejo proceso de empalme de un gran número de núcleos de cable óptico que tiene ventajas incomparables. El material bloqueador de agua utilizado en este cable de “núcleo seco” es hilo bloqueador de agua. El hilo bloqueador de agua puede absorber agua rápidamente e hincharse para formar un gel, bloqueando el espacio del canal de agua del cable, logrando así el propósito de bloquear el agua. Además, el hilo que bloquea el agua no contiene sustancias aceitosas y el tiempo necesario para preparar el empalme se puede reducir considerablemente sin necesidad de toallitas, disolventes ni limpiadores. Para obtener un proceso simple, una construcción conveniente, un rendimiento confiable y materiales bloqueadores de agua de bajo costo, desarrollamos un nuevo tipo de cable óptico que bloquea el agua y es un hilo hinchable que bloquea el agua.
2 Principio de bloqueo de agua y características del hilo de bloqueo de agua.
La función de bloqueo del agua del hilo que bloquea el agua es utilizar el cuerpo principal de las fibras del hilo que bloquea el agua para formar un gran volumen de gel (la absorción de agua puede alcanzar docenas de veces su propio volumen, como en el primer minuto de agua). se puede expandir rápidamente de aproximadamente 0, 5 mm a aproximadamente 5, 0 mm de diámetro), y la capacidad de retención de agua del gel es bastante fuerte, puede prevenir eficazmente el crecimiento del árbol acuático, evitando así que el agua continúe penetrando y extendiéndose, para lograr el propósito de la resistencia al agua. Como el cable de fibra óptica debe soportar diversas condiciones ambientales durante la fabricación, prueba, transporte, almacenamiento y uso, el hilo bloqueador de agua debe tener las siguientes características para usarse en cables de fibra óptica:
1) Aspecto limpio, espesor uniforme y textura suave;
2) Una cierta resistencia mecánica para cumplir con los requisitos de tensión al formar el cable;
3) hinchamiento rápido, buena estabilidad química y alta resistencia para la absorción de agua y la formación de gel;
4) Buena estabilidad química, sin componentes corrosivos, resistente a bacterias y mohos;
5) Buena estabilidad térmica, buena resistencia a la intemperie, adaptable a diversos entornos de procesamiento y producción posteriores y diversos entornos de uso;
6) Buena compatibilidad con otros materiales de cable de fibra óptica.
3 Hilo resistente al agua en la aplicación de cable de fibra óptica.
3.1 El uso de hilos resistentes al agua en cables de fibra óptica
Los fabricantes de cables de fibra óptica pueden adoptar diferentes estructuras de cables en el proceso de producción para satisfacer las necesidades de los usuarios según su situación real y los requisitos de los usuarios:
1) Bloqueo longitudinal de agua de la funda exterior con hilos bloqueadores de agua.
En el blindaje de cinta de acero arrugada, la funda exterior debe ser impermeable longitudinalmente para evitar que la humedad entre al cable o a la caja de conectores. Para lograr la barrera longitudinal contra el agua de la funda exterior, se utilizan dos hilos de barrera contra el agua, uno de los cuales se coloca paralelo al núcleo del cable de la funda interior y el otro se enrolla alrededor del núcleo del cable con un paso determinado (8 a 15 cm), cubierto con cinta de acero arrugada y PE (polietileno), de modo que el hilo de barrera de agua divida el espacio entre el núcleo del cable y la cinta de acero en un pequeño compartimento cerrado. El hilo de barrera contra el agua se hinchará y formará un gel en poco tiempo, evitando que el agua entre en el cable y restringiendo el agua a unos pocos compartimentos pequeños cerca del punto de falla, logrando así el propósito de la barrera contra el agua longitudinal, como se muestra en la Figura 1. .
Figura 1: Uso típico de hilo bloqueador de agua en cable óptico
2) Bloqueo de agua longitudinal del núcleo del cable con hilos bloqueadores de agua.Se puede utilizar en el núcleo del cable de dos partes del hilo que bloquea el agua, una está en el núcleo del cable del alambre de acero reforzado, usando dos hilos que bloquean el agua, generalmente un hilo que bloquea el agua y un alambre de acero reforzado colocados en paralelo. otro hilo que bloquea el agua con un paso más grande envuelto alrededor del alambre, también hay dos hilos que bloquean el agua y alambre de acero reforzado colocados en paralelo, el uso de hilo que bloquea el agua con una fuerte capacidad de expansión para bloquear el agua; El segundo está en la superficie suelta de la carcasa, antes de apretar la funda interior, use el hilo bloqueador de agua como hilo de amarre, dos hilos bloqueadores de agua en un paso más pequeño (1 ~ 2 cm) en la dirección opuesta, formando una densa y pequeña. Contenedor de bloqueo, para evitar la entrada de agua, fabricado con estructura de “núcleo de cable seco”.
3.2 Selección de hilos resistentes al agua.
Para obtener una buena resistencia al agua y un rendimiento de procesamiento mecánico satisfactorio en el proceso de fabricación de cables de fibra óptica, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos al seleccionar hilo resistente al agua:
1) El espesor del hilo que bloquea el agua.
Para garantizar que la expansión del hilo bloqueador de agua pueda llenar el espacio en la sección transversal del cable, la elección del grosor del hilo bloqueador de agua es crucial, por supuesto, esto está relacionado con el tamaño estructural. del cable y la tasa de expansión del hilo que bloquea el agua. En la estructura del cable se debe minimizar la existencia de espacios, como el uso de una alta tasa de expansión del hilo bloqueador de agua, luego el diámetro del hilo bloqueador de agua se puede reducir al mínimo, para que pueda obtener un flujo de agua confiable. bloquear el rendimiento, pero también para ahorrar costos.
2) Tasa de hinchazón y resistencia del gel de hilos que bloquean el agua.
La prueba de penetración de agua IEC794-1-F5B se lleva a cabo en toda la sección transversal del cable de fibra óptica. Se añade 1m de columna de agua a una muestra de 3m de cable de fibra óptica, se califica 24h sin fugas. Si la tasa de hinchamiento del hilo bloqueador de agua no se mantiene a la par con la tasa de infiltración de agua, es posible que el agua haya pasado a través de la muestra a los pocos minutos de comenzar la prueba y el hilo bloqueador de agua aún no se haya secado completamente. Se hincha, aunque después de un período de tiempo el hilo que bloquea el agua se hinchará por completo y bloqueará el agua, pero esto también es un fracaso. Si la velocidad de expansión es más rápida y la resistencia del gel no es suficiente, no será suficiente para resistir la presión generada por la columna de agua de 1 m y el bloqueo de agua también fallará.
3) Suavidad del hilo que bloquea el agua.
Como la suavidad del hilo bloqueador de agua afecta las propiedades mecánicas del cable, especialmente la presión lateral, la resistencia al impacto, etc., el impacto es más obvio, por lo que se debe intentar utilizar un hilo bloqueador de agua más suave.
4) La resistencia a la tracción, el alargamiento y la longitud del hilo bloqueador de agua.
En la producción de cada longitud de bandeja portacables, el hilo bloqueador de agua debe ser continuo e ininterrumpido, lo que requiere que el hilo bloqueador de agua tenga una cierta resistencia a la tracción y alargamiento, para garantizar que el hilo bloqueador de agua no se tire durante la producción. proceso, el cable en el caso de estirar, doblar o torcer el hilo que bloquea el agua no se daña. La longitud del hilo bloqueador de agua depende principalmente de la longitud de la bandeja portacables, para reducir el número de veces que se cambia el hilo en producción continua, cuanto más larga sea la longitud del hilo bloqueador de agua, mejor.
5) La acidez y alcalinidad del hilo que bloquea el agua deben ser neutras; de lo contrario, el hilo que bloquea el agua reaccionará con el material del cable y precipitará hidrógeno.
6) Estabilidad de los hilos que bloquean el agua.
Tabla 2: Comparación de la estructura bloqueadora de agua de hilos bloqueadores de agua con otros materiales bloqueadores de agua
| Comparar artículos | Relleno de gelatina | Anillo de tapón de agua termofusible | Cinta bloqueadora de agua | Hilo que bloquea el agua |
| Resistencia al agua | Bien | Bien | Bien | Bien |
| Procesabilidad | Simple | Complicado | Más complejo | Simple |
| Propiedades mecánicas | Calificado | Calificado | Calificado | Calificado |
| Fiabilidad a largo plazo | Bien | Bien | Bien | Bien |
| Fuerza de unión de la vaina | Justo | Bien | Justo | Bien |
| Riesgo de conexión | Sí | No | No | No |
| Efectos de oxidación | Sí | No | No | No |
| Solvente | Sí | No | No | No |
| Masa por unidad de longitud de cable de fibra óptica | Pesado | Luz | mas pesado | Luz |
| Flujo de material no deseado | Posible | No | No | No |
| Limpieza en la producción. | Pobre | mas pobre | Bien | Bien |
| Manipulación de materiales | tambores de hierro pesado | Simple | Simple | Simple |
| Inversión en equipos | Grande | Grande | Más grande | Pequeño |
| Costo de materiales | Más alto | Bajo | Más alto | Más bajo |
| Costos de producción | Más alto | Más alto | Más alto | Más bajo |
La estabilidad de los hilos que bloquean el agua se mide principalmente por la estabilidad a corto plazo y la estabilidad a largo plazo. La estabilidad a corto plazo se considera principalmente el aumento de temperatura a corto plazo (temperatura del proceso de funda de extrusión de hasta 220 ~ 240 ° C) en las propiedades de barrera de agua del hilo de barrera de agua y las propiedades mecánicas del impacto; Estabilidad a largo plazo, considerando principalmente el envejecimiento de la tasa de expansión del hilo de barrera de agua, la tasa de expansión, la resistencia y estabilidad del gel, la resistencia a la tracción y el alargamiento del impacto, el hilo de barrera de agua debe estar durante toda la vida útil del cable (20 ~ 30 años). son resistencia al agua. Al igual que la grasa bloqueadora de agua y la cinta bloqueadora de agua, la resistencia del gel y la estabilidad del hilo bloqueador de agua es una característica importante. Un hilo bloqueador de agua con alta resistencia al gel y buena estabilidad puede mantener buenas propiedades de bloqueo de agua durante un período de tiempo considerable. Por el contrario, según las normas nacionales alemanas pertinentes, en algunos materiales, en condiciones de hidrólisis, el gel se descompondrá en un material muy móvil de bajo peso molecular y no logrará el propósito de resistencia al agua a largo plazo.
3.3 Aplicación de hilos bloqueadores de agua.
El hilo bloqueador de agua como excelente material bloqueador de agua para cables ópticos, está reemplazando la pasta de aceite, el anillo bloqueador de agua adhesivo termofusible y la cinta bloqueadora de agua, etc., utilizados en grandes cantidades en la producción de cables ópticos, Tabla 2 en algunos de las características de estos materiales bloqueadores de agua para comparar.
4 Conclusión
En resumen, el hilo bloqueador de agua es un excelente material bloqueador de agua adecuado para cables ópticos, tiene las características de construcción simple, rendimiento confiable, alta eficiencia de producción y fácil de usar; y el uso del material que rellena el cable óptico tiene las ventajas de peso ligero, rendimiento confiable y bajo costo.
Hora de publicación: 16-jul-2022