كيف يخترق الكابلات البصرية ADSS الحدود البيئية؟

يحتاج نظام الاتصالات لخطوط نقل الجهد العالي إلى مواجهة ثلاثة تهديدات بيئية رئيسية:

ارتفاع الرطوبة: تتميز رطوبة الهواء في المناطق الجبلية والساحلية على مدار السنة على مدار السنة ، ويؤدي اختراق جزيء الماء إلى فقدان الألياف الضوئية ؛

الأشعة فوق البنفسجية القوية: يبلغ الإشعاع السنوي في المناطق الهضمية والصحراء> 5000 ميجا جول/متر مربع ، مما يسرع شيخوخة مواد البوليمر ؛

الفرق في درجة الحرارة القصوى: عندما يتجاوز الفرق في درجة الحرارة بين النهار والليل 50 ℃ ، يتسبب التمدد الحراري والانكماش في تكسير الغمد.

الكابلات البصرية المعدنية التقليدية عرضة لتركيز الإجهاد تحت اختلافات درجات الحرارة القصوى بسبب الفرق في معاملات التمدد الحراري بين الموصلات المعدنية ومواد الغمد ، في حين تتجنب الكابلات البصرية ADSS هذه المشكلة بشكل أساسي من خلال التكنولوجيا المركبة غير المعدنية.

مبدأ التصميم التعاوني لطبقة حاجز الماء والغمد الخارجي

1. طبقة حاجز الماء: حاجز وقائي على المستوى الجزيئي المجهري

اختيار المواد: تستخدم طبقة حاجز الماء من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) أو الركيزة البولي بروبيلين (PP) ، مع إضافة راتنجات ممتدة فائقة (SAP) أو خيوط حجب الماء. تضخم جزيئات SAP إلى 300 ضعف حجمها الأصلي عند تعرضها للماء ، مما يشكل حاجزًا يشبه الهلام لمنع الاختراق الطولي للماء.
التصميم الهيكلي: يبلغ سمك طبقة حجب الماء ≥0.5 مم ، ويتم ضبط طبقة "قرص العسل" بين حزمة الألياف لضمان امتصاص الماء بسرعة عندما ينتشر شعاعيًا ويتجنب ملامسة طلاء الألياف.
آلية التآزر: الهيكل الكثيف للغمد الخارجي وخصائص التمدد لطبقة حجب الماء يشكل تأثيرًا "مزدوجًا لتلقي الماء". على سبيل المثال ، عندما يكون للغمد الخارجي microcracks بسبب الأضرار الميكانيكية ، يمكن لطبقة حجب الماء استبدال وظيفتها المقاومة للماء مؤقتًا لشراء وقت لإصلاح الطوارئ.

2. الغمد الخارجي: وصي من الخصائص الميكانيكية العيانية
الابتكار المادي:
البولي إيثيلين التتبع الكهربائي (AT/PE): يتم تقديم الجسيمات النانوية للألومينا (Al₂o₃) من خلال تقنية المزج لتحسين أداء التتبع المضاد للكهرباء. تكون مقاومة السطح أكبر من 10 ⁴Ω · سم ، والتي تقمع بشكل فعال تفريغ الإكليل.
Polyolefin Elastomer (POE): يتم استخدام عملية الفلكية الديناميكية لتشكيل بنية شبكة متداخلة بين البولي إيثيلين ومطاط الإيثيلين بروبيلين (EPR) ، مع استطالة عند كسر أكبر من 400 ٪ ، ويتم الحفاظ على المرونة عند درجة حرارة منخفضة -40 درجة مئوية.
التحسين الهيكلي: يتبنى الغمد الخارجي عملية "الطبق المزدوج المشترك" ، حيث تكون الطبقة الداخلية طبقة مقاومة للطقس والطبقة الخارجية هي طبقة مقاومة للارتداء. تتم إضافة طلاء ثاني أكسيد النانو (SIO₂) 0.2 ميكرومتر إلى سطح الطبقة المقاومة للارتداء لتقليل معامل الاحتكاك إلى 0.15 وتقليل التآكل باستخدام مشبك الأسلاك.
القدرة على التكيف البيئي: يجب أن يمر الغمد الخارجي "اختبار شيخوخة المناخ الاصطناعي" في معيار IEC 60794-1-2 ، بما في ذلك 1000 ساعة من إشعاع مصباح زينون (محاكاة 10 سنوات من الشيخوخة الطبيعية) ، و 12 دورة من الدورات الساخنة والباردة (-40 ℃ → 70 ℃) وغيرها من الاختبارات.

التكامل العميق لعلوم المواد والميكانيكا الهيكلية
1. هندسة القطاع الجزيئي: سلسلة واقية من الدقيقة إلى الماكرو
آلية مضادة للترافيوليت: يمكن أن يمتص تثبيت ضوء البنزوتريازول (مثل Tinuvin 770) المضافة إلى مادة الغمد الخارجية أشعة الأشعة فوق البنفسجية 300-400NM وتحويلها إلى طاقة حرارة غير ضارة. تشكل حلقة البنزين وخاتم التريازول في بنيتها الجزيئية "فخ إلكترون" لالتقاط الجذور الحرة وتأخير تدهور البوليمر.
رطوبة ومقاومة الحرارة: الأجزاء الجزيئية للبولي بروبيلين (PP) في طبقة حجب الماء تعزز الاستقرار من خلال الآلية المزدوجة "التثبيت المتقاطع". يزيد بنية الارتباط المتقاطع من درجة حرارة الانتقال الزجاجي (TG) للمادة ، وتشكل منطقة التبلور حاجزًا ماديًا لمنع جزيئات الماء من الاختراق.

2. تحسين توزيع الإجهاد: المزايا الميكانيكية للهياكل المركبة غير المعدنية
قوة القص بين الطبقة: تعتمد الواجهة بين طبقة حجب الماء والغمد الخارجي "تصميم انتقالي التدرج" ، ويتم تحسين التصاق الواجهة عن طريق إضافة توافق (مثل الأنهيدريد المطعمة المطعمة) للتأكد من أن قوة القص بين الطبقة أكبر من 2.5 ميغا بايت.
مطابقة التمدد الحراري: معامل التمدد الحراري لتعزيز غزل الأراميد (2.5 × 10⁻⁵/℃) قريب من معامل الغمد الخارجي (1.8 × 10⁻⁴/℃) ، وتجنب تقشير الطبقة البينية الناتجة عن اختلاف درجة الحرارة.
التنبؤ بالحياة التعب: بناءً على نظرية ميكانيكا الكسر ، حياة التعب من ADSS الكابلات البصرية يمكن تقديرها بواسطة صيغة باريس (DA/DN = C (ΔK) ⁿ). معدل نمو الكراك (DA/DN) للهياكل المركبة غير المعدنية هو ترتيب أقل من حجم الكابلات البصرية المعدنية.

المعايير الفنية ومراقبة الجودة
1. النظام القياسي الدولي
IEC 60794-1-2: يحدد تصنيف القدرة على التكيف البيئي للكابلات البصرية. يجب أن تمر الكابلات البصرية ADSS "" A "" "(-40 ℃ إلى 70 ℃) و" الفئة B "(-55 ℃ إلى 85 ℃).

IEEE 1222: يحدد مواصفات التثبيت للكابلات البصرية في بيئات الطاقة ، والتي تتطلب إمكانات نقطة تعليق للكابلات البصرية ADSS أقل من 25 كيلو فولت (غمد الفئة B).

NEMA TC-7: المعيار الأمريكي ، مع التركيز على مقاومة الأشعة فوق البنفسجية للكابلات البصرية ، والتي تتطلب الإرسال عند طول موجة 340 نانومتر لتكون أقل من 5 ٪.

2. عملية مراقبة الجودة
اختبار المواد الخام: تحليل التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء (FTIR) للمواد مثل AT/PE و POE لضمان عدم وجود شوائب ؛ اختبار معدل امتصاص المياه من SAP ، ويتطلب معدل امتصاص المياه> 90 ٪ في غضون 10 دقائق.

مراقبة العملية: استخدم مقياس سماكة عبر الإنترنت لمراقبة سمك الغمد الخارجي في الوقت الفعلي ، مع انحراف ≤ ± 0.05 مم ؛ استخدم آلة اختبار الشد للتحقق من قوة الترابط بين الطبقة البينية.
فحص المنتج النهائي: يجب أن تمر كل دفعة من الكابلات البصرية "اختبار غمر الماء" (24 ساعة) ، "اختبار الدورة الساخنة والباردة" (12 دورة) و "اختبار الشيخوخة المتسارعة الأشعة فوق البنفسجية" (1000 ساعة) .