Паліэтылен (ПЭ) шырока выкарыстоўваецца ўізаляцыя і абалонка сілавых кабеляў і тэлекамунікацыйных кабеляўдзякуючы выдатнай механічнай трываласці, глейкасці, цеплаўстойлівасці, ізаляцыі і хімічнай стабільнасці. Аднак з-за структурных характарыстык самога ПЭ яго ўстойлівасць да расколін пад уздзеяннем навакольнага асяроддзя пад напружаннем адносна нізкая. Гэтая праблема становіцца асабліва актуальнай, калі ПЭ выкарыстоўваецца ў якасці вонкавай абалонкі браніраваных кабеляў вялікага сячэння.
1. Механізм расколіны поліэтыленавай абалонкі
Расколіны ў поліэтыленавай абалонцы ўзнікаюць у асноўным у двух сітуацыях:
а. Расколіны пад уздзеяннем навакольнага асяроддзя: гэта з'ява, пры якой абалонка падвяргаецца пашкоджанню ад паверхні з-за камбінаванага напружання або ўздзеяння навакольнага асяроддзя пасля ўстаноўкі і эксплуатацыі кабеля. Гэта ў першую чаргу выклікана ўнутранымі напружаннямі ўнутры абалонкі і працяглым уздзеяннем палярных вадкасцей. Шырокія даследаванні па мадыфікацыі матэрыялаў у значнай ступені вырашылі праблему гэтага тыпу расколін.
б. Механічнае расколванне пад напружаннем: яно ўзнікае з-за структурных дэфектаў кабеля або няправільных працэсаў экструзіі абалонкі, што прыводзіць да значнай канцэнтрацыі напружанняў і расколін, выкліканых дэфармацыяй, падчас мантажу кабеля. Гэты тып расколін больш выяўлены ў вонкавых абалонках кабеляў з вялікага сячэння са сталёвай стужкай, браніраваных пад ціскам.
2. Прычыны расколін у поліэтыленавай абалонцы і меры па іх паляпшэнні
2.1 Уплыў кабеляСталёвая стужкаСтруктура
У кабелях з большым вонкавым дыяметрам браніраваны пласт звычайна складаецца з двухслаёвай сталёвай стужкі. У залежнасці ад вонкавага дыяметра кабеля таўшчыня сталёвай стужкі вар'іруецца (0,2 мм, 0,5 мм і 0,8 мм). Больш тоўстыя браніраваныя сталёвыя стужкі маюць большую калянасць і горшую пластычнасць, што прыводзіць да большай адлегласці паміж верхнім і ніжнім пластамі. Падчас экструзіі гэта выклікае значныя адрозненні ў таўшчыні абалонкі паміж верхнім і ніжнім пластамі паверхні браніраванага пласта. Больш тонкія ўчасткі абалонкі па краях вонкавай сталёвай стужкі адчуваюць найбольшую канцэнтрацыю напружанняў і з'яўляюцца асноўнымі зонамі, дзе ў будучыні ўзнікаюць расколіны.
Каб змякчыць уздзеянне сталёвай стужкі на вонкавую абалонку, паміж сталёвай стужкай і поліэтыленавай абалонкай абгортваецца або экструдуецца буферны пласт пэўнай таўшчыні. Гэты буферны пласт павінен быць аднастайна шчыльным, без маршчын або выступаў. Даданне буфернага пласта паляпшае гладкасць паміж двума пластамі сталёвай стужкі, забяспечвае аднастайную таўшчыню поліэтыленавай абалонкі і ў спалучэнні са сцісканнем поліэтыленавай абалонкі памяншае ўнутранае напружанне.
ONEWORLD прапануе карыстальнікам розную таўшчынюацынкаваная сталёвая стужка, браніраваныя матэрыялызадаволіць разнастайныя патрэбы.
2.2 Уплыў працэсу вытворчасці кабеляў
Асноўнымі праблемамі працэсу экструзіі абалонак браніраваных кабеляў вялікага вонкавага дыяметра з'яўляюцца недастатковае астуджэнне, няправільная падрыхтоўка формы і празмерны каэфіцыент расцяжэння, што прыводзіць да празмернага ўнутранага напружання ўнутры абалонкі. Кабелі вялікага памеру з-за сваёй тоўстай і шырокай абалонкі часта сутыкаюцца з абмежаваннямі ў даўжыні і аб'ёме вадзяных жолабаў на экструзійных вытворчых лініях. Астуджэнне з тэмпературы больш за 200 градусаў Цэльсія падчас экструзіі да пакаёвай тэмпературы стварае праблемы. Недастатковае астуджэнне прыводзіць да больш мяккай абалонкі паблізу бранявога пласта, што выклікае драпіны на паверхні абалонкі пры згортванні кабеля ў рулон, што ў канчатковым выніку прыводзіць да патэнцыйных расколін і паломак падчас пракладкі кабеля з-за знешніх сіл. Акрамя таго, недастатковае астуджэнне спрыяе павелічэнню ўнутраных сіл сціскання пасля згортвання, павялічваючы рызыку расколін абалонкі пад уздзеяннем значных знешніх сіл. Для забеспячэння дастатковага астуджэння рэкамендуецца павялічыць даўжыню або аб'ём вадзяных жолабаў. Важна знізіць хуткасць экструзіі, падтрымліваючы належную пластыфікацыю абалонкі і забяспечваючы дастатковы час для астуджэння падчас згортвання. Акрамя таго, улічваючы, што поліэтылен з'яўляецца крышталічным палімерам, метад сегментаванага зніжэння тэмпературы астуджэння з 70-75°C да 50-55°C і, нарэшце, да пакаёвай тэмпературы дапамагае паменшыць унутраныя напружанні падчас працэсу астуджэння.
2.3 Уплыў радыуса згортвання на згортванне кабеля
Падчас намотвання кабеля вытворцы прытрымліваюцца галіновых стандартаў па выбары адпаведных барабанаў. Аднак, каб задаволіць патрабаванні да даўжыні кабеляў вялікага вонкавага дыяметра, некаторыя вытворцы памяншаюць дыяметр ствала барабана, што прыводзіць да недастатковага радыуса выгібу кабеля. Празмерны выгін прыводзіць да зрушэння браніраваных слаёў, выклікаючы значныя сілы зруху на абалонцы. У цяжкіх выпадках задзірыны браніраванай сталёвай стужкі могуць прабіць амартызуючы пласт, урэзацца непасрэдна ў абалонку і выклікаць расколіны або шчыліны ўздоўж краю сталёвай стужкі. Падчас пракладкі кабеля бакавыя сілы выгібу і расцяжэння прыводзяць да расколін у абалонцы ўздоўж гэтых расколін, асабліва для кабеляў, размешчаных бліжэй да ўнутраных слаёў барабана, што робіць іх больш схільнымі да паломкі.
2.4 Уплыў будаўніча-мантажных умоў на месцы
Для стандартызацыі канструкцыі кабеля рэкамендуецца мінімізаваць хуткасць пракладкі кабеля, пазбягаючы празмернага бакавога ціску, выгібу, сілы нацягвання і сутыкнення з паверхнямі, забяспечваючы цывілізаванае асяроддзе будаўніцтва. Перад пракладкай кабеля пажадана даць яму адпачыць пры тэмпературы 50-60°C, каб зняць унутранае напружанне з абалонкі. Пазбягайце працяглага ўздзеяння прамых сонечных прамянёў на кабелі, бо розніца тэмператур на розных баках кабеля можа прывесці да канцэнтрацыі напружанняў, павялічваючы рызыку расколін абалонкі падчас пракладкі кабеля.
Час публікацыі: 18 снежня 2023 г.