고전압 전송 라인의 통신 시스템은 세 가지 주요 환경 위협에 직면해야합니다.
높은 습도 : 산악 및 해안 지역의 공기 습도는 일년 내내> 80%이며, 물 분자 침투는 광섬유 미생물 손실을 유발합니다.
강한 자외선 : 고원 및 사막 지역의 연간 방사선은> 5000 mJ/m²로, 이는 중합체 물질의 노화를 가속화합니다.
극심한 온도 차이 : 낮과 밤의 온도 차이가 50 °를 초과하면 열 팽창과 수축은 시스 균열을 유발합니다.
전통적인 금속 광학 케이블은 금속 도체와 외피 재료 사이의 열 팽창 계수의 차이로 인해 극한 온도 차이에서 스트레스 농도가 발생하기 쉽습니다. ADSS 광 케이블은 비금속 복합 기술을 통해 근본적 으로이 문제를 피합니다.
물 장벽 층 및 외피의 협력 설계 원리
1. 물 배리어 층 : 미세 분자 수준에서의 보호 장벽
재료 선택 : 수중 장벽 층은 초 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE) 또는 폴리 프로필렌 (PP) 기판을 사용하며, 수퍼 흡수성 수지 (SAP) 또는 수중 차단 원사가 첨가된다. 수액 입자는 물에 노출 될 때 원래 부피의 300 배로 팽창하여 겔과 같은 장벽을 형성하여 물의 종단 침투를 차단합니다.
구조 설계 : 물 차단 층의 두께는 0.5mm 이상이고, "허니 콤"버퍼 층은 섬유 번들 사이에 설정되어 방사형 적으로 확산 될 때 물이 빠르게 흡수되고 섬유 코팅과의 접촉을 피할 수 있도록합니다.
시너지 메커니즘 : 외피의 조밀 한 구조와 물 차단 층의 팽창 특성은 "이중 워터 잠금"효과를 형성합니다. 예를 들어, 외피에 기계적 손상으로 인해 미세한 마이크로 크랙이있는 경우, 수중 블로킹 층은 방수 기능을 일시적으로 교체하여 비상 수리 시간을 구매할 수 있습니다.
2. 외피 : 거시적 기계적 특성의 수호자
재료 혁신 :
전기 추적 폴리에틸렌 (AT/PE) : 알루미나 (ALATE) 나노 입자는 혼합 기술을 통해 도입되어 전기 추적 성능을 향상시킵니다. 표면 저항력은 10Ω Ω · cm보다 크며 코로나 방전을 효과적으로 억제합니다.
폴리올레핀 엘라스토머 (POE) : 동적 불카 칸화 공정은 폴리에틸렌과 에틸렌 프로필렌 고무 (EPR) 사이의 상호 침투 네트워크 구조를 형성하는데 400%이상의 파단으로 신장을 형성하고, 유연성은 -40 ℃의 낮은 온도에서 유지된다.
구조적 최적화 : 외피는 "이중층 공동 추출"공정을 채택하며, 내부 층은 날씨가 강한 층이고 외부 층은 마모 방지 층입니다. 0.2μm 나노-실리콘 이산화물 (SIO₂) 코팅을 마모 방지 층의 표면에 첨가하여 마찰 계수를 0.15로 줄이고 와이어 클램프로 마모를 줄입니다.
환경 적응성 : 외피는 IEC 60794-1-2 표준에서 "인공 기후 노화 시험"을 통과해야합니다.
재료 과학 및 구조 역학의 깊은 통합
1. 분자 세그먼트 엔지니어링 : 마이크로에서 매크로까지의 보호 체인
항-구마 반오 렛 메커니즘 : 외피 물질에 첨가 된 벤조 트리아 졸 광 안정제 (예 : Tinuvin 770)는 300-400nm 자외선 광선을 흡수하여 무해한 열 에너지로 변환 할 수 있습니다. 분자 구조의 벤젠 고리 및 트리아 졸 고리는 "전자 트랩"을 형성하여 자유 라디칼을 포착하고 중합체 분해를 지연시킨다.
수분 및 내열성 : 물-차단 층의 폴리 프로필렌 (PP) 분자 세그먼트는 "가교-결정화"의 이중 메커니즘을 통해 안정성을 향상시킨다. 가교 구조는 물질의 유리 전이 온도 (TG)를 증가시키고, 결정화 영역은 물 분자가 침투하는 것을 방지하기 위해 물리적 장벽을 형성한다.
2. 응력 분포 최적화 : 비금속 복합 구조의 기계적 장점
인터레이어 전단 강도 : 물 차단 층과 외피 사이의 인터페이스는 "그라디언트 전이 설계"를 채택하고, 인터페이스 접착제는 (예 : Maleic anhydride grafted 폴리 에틸렌)를 추가하여 인터페이스 접착력이 개선되어 인터레이어 전선 강도가 2.5 MPA보다 큽니다.
열 팽창 일치 : 아라미드 원사 강화의 열 팽창 계수 (2.5 × 10 ℃)의 열 팽창 계수는 온도 차이로 인한 층층 껍질을 피하기 위해 외피 (1.8 × 10/℃)의 외피 (1.8 × 10 ℃)의 열 팽창 계수에 가깝습니다.
피로의 생명 예측 : 골절 역학 이론에 근거하여 피로 수명 ADSS 광학 케이블 파리 공식 (da/dn = c (ΔK) ⁿ)에 의해 추정 될 수 있습니다. 비금속 복합 구조의 균열 성장률 (DA/DN)은 금속 광학 케이블의 크기보다 1 배 낮습니다.
기술 표준 및 품질 관리
1. 국제 표준 시스템
IEC 60794-1-2 : 광학 케이블의 환경 적응성 분류를 정의합니다. ADSS 광 케이블은 ""클래스 A "(-40 ℃ ~ 70 ℃) 및" "클래스 B"(-55 ~ 85 ℃) 테스트를 통과해야합니다.
IEEE 1222 : 파워 환경에서 광학 케이블의 설치 사양을 지정하여 ADSS 광학 케이블의 교수형 포인트 잠재력이 25kV (클래스 B 외피) 미만이어야합니다.
NEMA TC-7 : 광학 케이블의 UV 저항을 강조하는 미국 표준, 340 nm의 파장에서의 투과율이 5%미만이어야합니다.
2. 품질 관리 과정
원자재 테스트 : AT/PE 및 POE와 같은 재료의 푸리에 변환 적외선 분광법 (FTIR) 분석을 위해 불순물이 없도록합니다. SAP의 수분 흡수 속도 테스트, 10 분 안에 수분 흡수 속도> 90%가 필요합니다.
프로세스 모니터링 : 온라인 두께 게이지를 사용하여 외피 두께를 실시간으로 모니터링하고 편차는 ± ± 0.05mm입니다. 인장 테스트 기계를 사용하여 층간 본딩 강도를 확인하십시오.
완제품 검사 : 광학 케이블의 각 배치는 "물 침수 시험"(24 시간), "핫 및 콜드 사이클 테스트"(12 사이클) 및 "자외선 가속 노화 시험"(1000 시간)을 통과해야합니다 .