Hoe breekt de optische kabel van ADSS door milieulimieten?

Het communicatiesysteem van hoogspanningstransmissielijnen moet te maken krijgen met drie grote bedreigingen van het milieu:

Hoge luchtvochtigheid: de luchtvochtigheid in bergachtige en kustgebieden is het hele jaar door> 80% en de penetratie van de watermolecuul veroorzaakt het verlies van optische vezelmicrobends;

Sterke ultraviolette stralen: de jaarlijkse straling in plateau- en woestijngebieden is> 5000 MJ/m², wat de veroudering van polymeermaterialen versnelt;

Extreme temperatuurverschil: wanneer het temperatuurverschil tussen dag en nacht groter is dan 50 ℃, veroorzaakt thermische expansie en samentrekking schede kraken.

Traditionele optische metaalkabels zijn vatbaar voor stressconcentratie onder extreme temperatuurverschillen vanwege het verschil in thermische expansiecoëfficiënten tussen metaalgeleiders en mantelmaterialen, terwijl ADSSS-optische kabels dit probleem fundamenteel vermijden door niet-metalen composiettechnologie.

Coöperatief ontwerpprincipe van waterbarrièrelaag en buitenhuls

1. Waterbarrièrelaag: een beschermende barrière op het microscopische moleculaire niveau

Materiaalselectie: de waterbarrièrelaag maakt gebruik van een polyethyleen met hoge dichtheid (HDPE) of polypropyleen (PP) substraat, met superabsorberende hars (SAP) of toegevoegde waterblokkerend garen. SAP-deeltjes zwellen naar 300 keer hun oorspronkelijke volume bij blootstelling aan water, waardoor een gelachtige barrière wordt gevormd om de longitudinale penetratie van water te blokkeren.
Structureel ontwerp: de dikte van de waterblokkerende laag is ≥0,5 mm, en een bufferlaag "honingraat" wordt ingesteld tussen de vezelbundel om ervoor te zorgen dat het water snel wordt geabsorbeerd wanneer het radiaal diffundeert en contact met de vezelcoating vermijdt.
Synergy-mechanisme: de dichte structuur van de buitenste omhulling en de expansiekarakteristieken van de waterblokkerende laag vormen een "dubbel watervergrendeling" -effect. Wanneer bijvoorbeeld de buitenste schede microscheuren heeft vanwege mechanische schade, kan de waterblokkeerlaag zijn waterdichte functie tijdelijk vervangen om tijd te kopen voor noodreparaties.

2. Buitenhuls: voogd van macroscopische mechanische eigenschappen
Materiële innovatie:
Elektrische tracking polyethyleen (AT/PE): aluminiumoxide (Al₂o₃) nanodeeltjes worden geïntroduceerd door middel van blendechnologie om de anti-elektrische trackingprestaties te verbeteren. De oppervlakteweerstand is groter dan 10¹⁴Ω · cm, die effectief corona -ontlading onderdrukt.
Polyolefine -elastomeer (POE): het dynamische vulkanisatieproces wordt gebruikt om een ​​interpenetrerende netwerkstructuur te vormen tussen polyethyleen en ethyleen -propyleenrubber (EPR), met een verlenging bij breuk groter dan 400%, en flexibiliteit wordt gehandhaafd bij een lage temperatuur van -40 ° C.
Structurele optimalisatie: de buitenste schede neemt het "dubbele laag co-extrusie" -proces aan, waarbij de binnenste laag een weerbestendige laag is en de buitenste laag een slijtvaste laag is. Een 0,2 μm nano-silicium dioxide (SIO₂) coating wordt toegevoegd aan het oppervlak van de slijtvaste laag om de wrijvingscoëfficiënt te verminderen tot 0,15 en de slijtage met de draadklem te verminderen.
Het aanpassingsvermogen van het milieu: de buitenste schede moet de "kunstmatige klimaatverouderingstest" doorstaan ​​in de IEC 60794-1-2 standaard, inclusief 1000 uur Xenon-lampstraling (simuleren van 10 jaar natuurlijke veroudering), 12 cycli van warme en koude cycli (-40 → → 70 ℃ ℃) en andere tests.

Diepe integratie van materiële wetenschap en structurele mechanica
1. Molecular Segment Engineering: een beschermende keten van micro tot macro
Anti-ultraviolette mechanisme: de benzotriazollichtstabilisator (zoals tinuvin 770) toegevoegd aan het buitenste mantelmateriaal kan 300-400 nm ultraviolette stralen absorberen en omzetten in onschadelijke warmte-energie. De benzeenring en triazolring in zijn moleculaire structuur vormen een "elektronenval" om vrije radicalen vast te leggen en de afbraak van polymeer uit te stellen.
Vocht- en hittebestendigheid: de moleculaire segmenten van polypropyleen (PP) in de waterblokkerende laag verbeteren de stabiliteit door het dubbele mechanisme van "verknopingskristallisatie". De verknopingsstructuur verhoogt de glasovergangstemperatuur (TG) van het materiaal en het kristallisatiegebied vormt een fysieke barrière om te voorkomen dat watermoleculen doordringen.

2. Stressverdelingsoptimalisatie: mechanische voordelen van niet-metalen composietstructuren
Interlayer afschuifsterkte: de interface tussen de waterblokkerende laag en de buitenste omhulling neemt een "gradiëntovergangsontwerp" aan, en de interface-hechting wordt verbeterd door een compatibilisator toe te voegen (zoals maleïne-anhydride geënt polyethyleen) om ervoor te zorgen dat de snelkracht van de begrenzende schuifsterkte groter is dan 2,5 mpa.
Thermische expansie -overeenkomst: de thermische expansiecoëfficiënt van de aramidegarenwapening (2,5 × 10⁻⁵/℃) is dicht bij die van de buitenste omhulling (1,8 x 10⁻⁴/℃), waardoor de peeling tussen lagen veroorzaakt door temperatuurverschil wordt vermeden.
Vermoeidheidsvoorspelling: gebaseerd op de fractuurmechanica -theorie, het vermoeidheidsleven van ADSS Optische kabels kan worden geschat door de Paris -formule (da/dn = c (ΔK) ⁿ). De scheurgroeisnelheid (DA/DN) van niet-metalen composietstructuren is een volgorde van grootte lager dan die van metalen optische kabels.

Technische normen en kwaliteitscontrole
1. Internationaal standaardsysteem
IEC 60794-1-2: Definieert de classificatie van het milieu-aanpassingsvermogen van optische kabels. ADSS Optische kabels moeten "" Klasse A "" (-40 ℃ tot 70 ℃) en "" Klasse B "" (-55 ℃ tot 85 ℃) tests doorgeven.

IEEE 1222: Specificeert de installatiespecificaties van optische kabels in stroomomgevingen, waardoor het hangpuntpotentieel van ADSS optische kabels minder dan 25 kV (klasse B -schede) moet zijn.

NEMA TC-7: Amerikaanse standaard, met nadruk op de UV-weerstand van optische kabels, waardoor de transmissie op een golflengte van 340 nm minder dan 5%moet zijn.

2.. Kwaliteitscontroleproces
Grondstoftesten: Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) -analyse van materialen zoals AT/PE en POE om ervoor te zorgen dat er geen onzuiverheden zijn; Waterabsorptiesnelheidstest van SAP, waarvoor waterabsorptiesnelheid> 90% binnen 10 minuten vereist is.

Procesbewaking: gebruik een online diktemeter om de buitenste dikke dikke in realtime te controleren, met een afwijking van ≤ ± 0,05 mm; Gebruik een trekstestmachine om de verbindingssterkte tussen de tussenlaag te verifiëren.
Finished product inspection: Each batch of optical cables must pass the "water immersion test" (24 hours), "hot and cold cycle test" (12 cycles) and "ultraviolet accelerated aging test" (1000 hours).