Падчас эксплуатацыі аптычных і электрычных кабеляў найбольш значным фактарам, які прыводзіць да пагаршэння прадукцыйнасці, з'яўляецца пранікненне вільгаці. Калі вада трапляе ў аптычны кабель, яна можа павялічыць згасанне валакна; калі яна трапляе ў электрычны кабель, яна можа знізіць ізаляцыйныя характарыстыкі кабеля, уплываючы на яго працу. Таму ў працэсе вытворчасці аптычных і электрычных кабеляў выкарыстоўваюцца воданепранікальныя элементы, такія як водапаглынальныя матэрыялы, каб прадухіліць пранікненне вільгаці або вады і забяспечыць бяспеку эксплуатацыі.
Асноўнымі відамі водапаглынальных матэрыялаў з'яўляюцца водапаглынальны парашок,гідраізаляцыйная стужка, воданепранікальная пража, і воданепранікальная змазка, якая набракае, і г.д. У залежнасці ад месца прымянення можа выкарыстоўвацца адзін тып воданепранікальнага матэрыялу або некалькі розных тыпаў адначасова для забеспячэння воданепранікальнасці кабеляў.
З хуткім укараненнем тэхналогіі 5G выкарыстанне аптычных кабеляў становіцца ўсё больш распаўсюджаным, а патрабаванні да іх становяцца больш жорсткімі. У прыватнасці, з увядзеннем экалагічных і экалагічных патрабаванняў, цалкам сухія аптычныя кабелі карыстаюцца ўсё большай перавагай на рынку. Важнай асаблівасцю цалкам сухіх аптычных кабеляў з'яўляецца тое, што ў іх не выкарыстоўваецца воданепранікальная змазка тыпу напаўнення або воданепранікальная змазка тыпу набракання. Замест гэтага для воданепранікальнай стужкі і воданепранікальных валокнаў выкарыстоўваюцца воданепранікальныя валакна.
Ужыванне воданепранікальнай стужкі ў кабелях і аптычных кабелях даволі распаўсюджана, і па гэтай тэме існуе мноства даследаванняў. Аднак даследаванняў воданепранікальнай пражы, асабліва воданепранікальных валакністыя матэрыялы са звышпаглынальнымі ўласцівасцямі, прысвечана адносна менш. Дзякуючы лёгкаму разгортванню падчас вытворчасці аптычных і электрычных кабеляў і простай апрацоўцы, звышпаглынальныя валакністыя матэрыялы ў цяперашні час з'яўляюцца пераважным воданепранікальным матэрыялам пры вытворчасці кабеляў і аптычных кабеляў, асабліва сухіх аптычных кабеляў.
Прымяненне ў вытворчасці сілавых кабеляў
З пастаянным умацаваннем будаўніцтва інфраструктуры ў Кітаі попыт на сілавыя кабелі для падтрымкі энергетычных праектаў працягвае расці. Кабелі звычайна пракладваюцца непасрэдна ў зямлю, у кабельных траншэях, тунэлях або надземным спосабам. Яны непазбежна знаходзяцца ў вільготным асяроддзі або ў непасрэдным кантакце з вадой, і нават могуць быць апушчаны ў ваду на кароткі або працяглы час, што прыводзіць да павольнага пранікнення вады ўнутр кабеля. Пад дзеяннем электрычнага поля ў ізаляцыйным пласце правадніка могуць утварацца дрэвападобныя структуры, з'ява, вядомая як вадзяное дрэвападобнае ўтварэнне. Калі вадзяное дрэвападобнае ўтварэнне разрастаецца да пэўнай ступені, гэта прыводзіць да прабою ізаляцыі кабеля. Вадзяное дрэвападобнае ўтварэнне зараз прызнана на міжнародным узроўні адной з асноўных прычын старэння кабеля. Для павышэння бяспекі і надзейнасці сістэмы электразабеспячэння, пры праектаванні і вытворчасці кабеляў неабходна выкарыстоўваць воданепранікальныя канструкцыі або меры гідраізаляцыі, каб забяспечыць добрыя воданепранікальныя характарыстыкі кабеля.
Шляхі пранікнення вады ў кабелях можна падзяліць на два тыпы: радыяльнае (або папярочнае) пранікненне праз абалонку і падоўжнае (або восевае) пранікненне ўздоўж правадніка і стрыжня кабеля. Для радыяльнай (папярочнай) блакавання вады часта выкарыстоўваецца комплексная блакаванне вады, такая як алюмініева-пластыкавая кампазітная стужка, падоўжна абгорнутая, а затым экструдаваная з поліэтыленам. Калі патрабуецца поўная радыяльная блакаванне вады, выкарыстоўваецца металічная канструкцыя абалонкі. Для шырока выкарыстоўваных кабеляў абарона ад блакавання вады ў асноўным сканцэнтравана на падоўжным (восевым) пранікненні вады.
Пры праектаванні кабельнай канструкцыі меры па воданепранікальнасці павінны ўлічваць воданепранікальнасць у падоўжным (або восевым) кірунку правадніка, воданепранікальнасць звонку ізаляцыйнага пласта і воданепранікальнасць па ўсёй канструкцыі. Агульны метад для воданепранікальных праваднікоў заключаецца ў запаўненні воданепранікальных матэрыялаў унутры і на паверхні правадніка. Для высакавольтных кабеляў з праваднікамі, падзеленымі на сектары, рэкамендуецца выкарыстоўваць воданепранікальную пражу ў якасці воданепранікальнага матэрыялу ў цэнтры, як паказана на малюнку 1. Воданепранікальная пража таксама можа выкарыстоўвацца ў поўнаканструкцыйных воданепранікальных канструкцыях. Размяшчаючы воданепранікальную пражу або воданепранікальныя вяроўкі, сплеценыя з воданепранікальнай пражы, у прамежках паміж рознымі кампанентамі кабеля, можна перакрыць каналы для патоку вады ўздоўж восевага кірунку кабеля, каб забяспечыць выкананне патрабаванняў падоўжнай воданепранікальнасці. Схема тыповага поўнаканструкцыйнага воданепранікальнага кабеля паказана на малюнку 2.
У вышэйзгаданых кабельных канструкцыях у якасці воданепранікальнага элемента выкарыстоўваюцца водапаглынальныя валакністыя матэрыялы. Механізм дзеяння заснаваны на вялікай колькасці звышпаглынальнай смалы, якая прысутнічае на паверхні валакністага матэрыялу. Пры кантакце з вадой смала хутка пашыраецца ў ≤ ≤ ≤ ≤ разоў ад свайго першапачатковага аб'ёму, утвараючы замкнёны воданепранікальны пласт на акружным папярочным сячэнні стрыжня кабеля, блакуючы каналы пранікнення вады і спыняючы далейшую дыфузію і распаўсюджванне вады або вадзяной пары ўздоўж падоўжнага кірунку, тым самым эфектыўна абараняючы кабель.
Прымяненне ў аптычных кабелях
Аптычныя характарыстыкі перадачы, механічныя характарыстыкі і экалагічныя характарыстыкі аптычных кабеляў з'яўляюцца найбольш асноўнымі патрабаваннямі да сістэмы сувязі. Адной з мер па забеспячэнні тэрміну службы аптычнага кабеля з'яўляецца прадухіленне пранікнення вады ў аптычнае валакно падчас эксплуатацыі, што можа прывесці да павелічэння страт (г.зн. страт вадароду). Пранікненне вады ўплывае на пікі паглынання святла аптычным валакном у дыяпазоне даўжынь хваль ад 1,3 мкм да 1,60 мкм, што прыводзіць да павелічэння страт у аптычным валакне. Гэты дыяпазон даўжынь хваль ахоплівае большасць вокнаў перадачы, якія выкарыстоўваюцца ў сучасных аптычных сістэмах сувязі. Такім чынам, воданепранікальная канструкцыя становіцца ключавым элементам у канструкцыі аптычнага кабеля.
Канструкцыя воданепранікальнай структуры ў аптычных кабелях падзяляецца на радыяльную і падоўжную. Радыяльная канструкцыя воданепранікальнай выкарыстоўвае комплексную воданепранікальную абалонку, г.зн. структуру з алюмініева-пластыкавай або сталёва-пластыкавай кампазітнай стужкай, падоўжна абгорнутай, а затым экструдаванай з поліэтыленам. Адначасова да аптычнага валакна дадаецца свабодная трубка з палімерных матэрыялаў, такіх як ПБТ (полібутылентэрэфталат) або нержавеючая сталь. У падоўжнай воданепранікальнай канструкцыі для кожнай часткі канструкцыі прадугледжана нанясенне некалькіх слаёў воданепранікальных матэрыялаў. Воданепранікальны матэрыял унутры свабоднай трубкі (або ў пазах шкілетнага кабеля) змяняецца з воданепранікальнай змазкі на водапаглынальны валакністы матэрыял для трубкі. Адна або дзве ніткі воданепранікальнай пражы размяшчаюцца паралельна ўмацоўваючаму элементу стрыжня кабеля, каб прадухіліць пранікненне знешніх вадзяных пароў падоўжна ўздоўж трывалага элемента. Пры неабходнасці воданепранікальныя валокны таксама могуць быць размешчаны ў прамежках паміж шматжыльнымі свабоднымі трубкамі, каб гарантаваць, што аптычны кабель пройдзе строгія выпрабаванні на пранікненне вады. Структура цалкам сухога аптычнага кабеля часта выкарыстоўвае шматслаёвы тып скручвання, як паказана на малюнку 3.
Час публікацыі: 28 жніўня 2025 г.