Použitie vodoodpudivých vlákien v optických kábloch a silových kábloch

Počas prevádzky optických a elektrických káblov je najvýznamnejším faktorom vedúcim k zníženiu výkonu prenikanie vlhkosti. Ak sa voda dostane do optického kábla, môže zvýšiť útlm vlákna; ak sa dostane do elektrického kábla, môže znížiť izolačný výkon kábla, čo ovplyvní jeho prevádzku. Preto sa do výrobného procesu optických a elektrických káblov zavádzajú jednotky blokujúce vodu, ako sú napríklad materiály absorbujúce vodu, aby sa zabránilo prenikaniu vlhkosti alebo vody a zabezpečila sa prevádzková bezpečnosť.

Hlavné formy produktov z materiálov absorbujúcich vodu zahŕňajú prášok absorbujúci vodu,vodotesná páska, priadza blokujúca vodua napučiavacie mazivo blokujúce vodu atď. V závislosti od miesta použitia sa môže použiť jeden typ materiálu blokujúceho vodu alebo sa môže použiť niekoľko rôznych typov súčasne, aby sa zabezpečila vodotesnosť káblov.

S rýchlym zavedením technológie 5G sa používanie optických káblov stáva čoraz rozšírenejším a požiadavky na ne sa sprísňujú. Najmä so zavedením ekologických a environmentálnych požiadaviek sú plne suché optické káble na trhu čoraz viac uprednostňované. Významnou vlastnosťou plne suchých optických káblov je, že nepoužívajú plniace vodotesné mazivo ani napučiavacie vodotesné mazivo. Namiesto toho sa na vodotesné blokovanie v celom priereze kábla používa vodotesná páska a vodotesné vlákna.

Použitie vodotesných pások v kábloch a optických kábloch je pomerne bežné a existuje o ňom množstvo výskumnej literatúry. Existuje však relatívne menej výskumov o vodotesných priadzach, najmä o vodotesných vláknitých materiáloch so superabsorpčnými vlastnosťami. Vďaka ich ľahkému odvíjaniu počas výroby optických a elektrických káblov a jednoduchému spracovaniu sú superabsorpčné vláknité materiály v súčasnosti preferovaným vodotesným materiálom pri výrobe káblov a optických káblov, najmä suchých optických káblov.

Použitie pri výrobe silových káblov

S neustálym posilňovaním výstavby infraštruktúry v Číne neustále rastie dopyt po silových kábloch z hľadiska podpory energetických projektov. Káble sa zvyčajne inštalujú priamym zakopaním, v káblových výkopoch, tuneloch alebo nadzemnými metódami. Sú nevyhnutne vo vlhkom prostredí alebo v priamom kontakte s vodou a môžu byť dokonca krátkodobo alebo dlhodobo ponorené do vody, čo spôsobuje pomalé prenikanie vody do vnútra kábla. Pôsobením elektrického poľa sa v izolačnej vrstve vodiča môžu vytvoriť stromovité štruktúry, čo je jav známy ako vodné stromy. Keď vodné stromy narastú do určitej miery, povedú k narušeniu izolácie kábla. Vodné stromy sú v súčasnosti medzinárodne uznávané ako jedna z hlavných príčin starnutia káblov. Na zlepšenie bezpečnosti a spoľahlivosti napájacieho systému musia byť pri návrhu a výrobe káblov zavedené vodotesné štruktúry alebo hydroizolačné opatrenia, aby sa zabezpečila dobrá vodotesnosť kábla.

Cesty prenikania vody v kábloch možno vo všeobecnosti rozdeliť na dva typy: radiálne (alebo priečne) prenikanie cez plášť a pozdĺžne (alebo axiálne) prenikanie pozdĺž vodiča a jadra kábla. Na radiálne (priečne) blokovanie vody sa často používa komplexný plášť blokujúci vodu, ako napríklad hliníkovo-plastová kompozitná páska pozdĺžne obalená a potom extrudovaná polyetylénom. Ak je potrebné úplné radiálne blokovanie vody, používa sa kovová konštrukcia plášťa. Pri bežne používaných kábloch sa ochrana proti blokovaniu vody zameriava hlavne na pozdĺžne (axiálne) prenikanie vody.

Pri navrhovaní káblovej konštrukcie by sa pri vodotesných opatreniach mala zohľadniť vodotesnosť v pozdĺžnom (alebo axiálnom) smere vodiča, vodotesnosť mimo izolačnej vrstvy a vodotesnosť v celej konštrukcii. Všeobecnou metódou pre vodotesné vodiče je naplnenie vodotesných materiálov vo vnútri a na povrchu vodiča. Pre vysokonapäťové káble s vodičmi rozdelenými do sektorov sa odporúča použiť vodotesnú priadzu ako vodotesný materiál v strede, ako je znázornené na obrázku 1. Vodotesná priadza sa môže použiť aj v vodotesných konštrukciách s plnou konštrukciou. Umiestnením vodotesnej priadze alebo vodotesných lán utkaných z vodotesnej priadze do medzier medzi rôznymi komponentmi kábla je možné zablokovať kanály pre tok vody pozdĺž axiálneho smeru kábla, aby sa zabezpečilo splnenie požiadaviek na pozdĺžnu vodotesnosť. Schéma typického vodotesného kábla s plnou konštrukciou je znázornená na obrázku 2.

V uvedených káblových konštrukciách sa ako vodotesná jednotka používajú vodoabsorpčné vláknité materiály. Mechanizmus spočíva vo veľkom množstve superabsorpčnej živice prítomnej na povrchu vláknitého materiálu. Pri kontakte s vodou sa živica rýchlo roztiahne na ≤ ...