Pri návrhu optických káblov (OFC) je výber správnych surovín kľúčový. Rôzne prevádzkové prostredia – ako je extrémny chlad, vysoké teploty, vlhkosť, vonkajšia inštalácia, neustále ohýbanie alebo častý pohyb – kladú na materiály optických káblov rôzne požiadavky. V tejto práci zhŕňame niekoľko bežne používaných materiálov jadra v priemysle, analyzujeme ich výkonnostné charakteristiky a praktické aplikácie, aby sme vám pomohli optimalizovať návrh optického kábla a výber materiálu.
1. PBT (polybutyléntereftalát) – najbežnejší materiál pre voľné trubice
PBT (perfúzna látka)je najpoužívanejším materiálom pre voľné trubice v optických kábloch. Bežné káblové plasty majú tendenciu krehnúť pri nízkych teplotách a mäknúť pri vysokých teplotách. Modifikovaný PBT, napríklad s flexibilnými reťazovými segmentmi, výrazne zlepšuje odolnosť voči nárazu pri nízkych teplotách a dokáže splniť požiadavky až do -40 °C. Okrem toho PBT ponúka vynikajúcu tuhosť a rozmerovú stabilitu pri vysokých teplotách, čím zabezpečuje spoľahlivú ochranu vlákien vystavených tepelnému namáhaniu. Jeho vyvážený výkon, rozumná cena a všestrannosť z neho robia typickú voľbu pre vonkajšie komunikačné káble, diaľkové káble a káblové konštrukcie ADSS.
2. PP (polypropylén) – vynikajúca húževnatosť pri nízkych teplotách a odolnosť voči hydrolýze
PP si získal pozornosť v oblasti materiálov optických káblov vďaka svojej vynikajúcej odolnosti pri nízkych teplotách, ktorá zabraňuje praskaniu v extrémne chladných podmienkach. Jeho odolnosť voči hydrolýze je tiež lepšia ako u PBT, vďaka čomu je vhodný do vlhkého alebo vodného prostredia. PP má však v porovnaní s PBT o niečo nižší modul a tuhosť, takže pri jeho použití by sa malo zohľadniť špecifická štruktúra kábla. Napríklad ľahké káble, hybridné káble pre vnútorné a vonkajšie použitie alebo voľné rúrkové konštrukcie vyžadujúce vyššiu flexibilitu sa môžu rozhodnúť pre PP ako alternatívu.
3. LSZH (Low Smoke Zero Halogen) – Bežný ekologický materiál na plášť káblov
LSZHje najpoužívanejší ekologický materiál na plášť káblov. Vysokokvalitné zloženie LSZH, dosiahnuté pomocou špecializovaných polymérnych systémov a technológií plniva, dokáže splniť požiadavky na odolnosť voči nízkym teplotám -40 °C a dlhodobo vydrží pri 85 °C. V prípade požiaru LSZH uvoľňuje málo dymu a žiadne halogénové plyny, čo výrazne zvyšuje bezpečnosť vnútorných káblov, káblov dátových centier a rozvodov verejných zariadení. Ponúka tiež vynikajúcu odolnosť voči praskaniu v dôsledku environmentálneho napätia a chemickej korózii, vďaka čomu je všestrannou voľbou pre vnútorné aj vonkajšie plášte káblov.
4. TPU (termoplastický polyuretán) – „kráľ“ nízkoteplotnej flexibility a odolnosti voči oderu
TPU je známe svojou flexibilitou a húževnatosťou aj pri extrémne nízkych teplotách. Na rozdiel od PVC si TPU zachováva vysokú ohybnosť a nepraská. Vyznačuje sa tiež vynikajúcou odolnosťou voči oderu, oleju a roztrhnutiu, vďaka čomu je ideálne pre pohyblivé káble vrátane káblov pre ťažné reťaze, káblov pre vozidlá, banských káblov, robotických káblov a aplikácií pre priemyselnú automatizáciu. Upozorňujeme, že odolnosť TPU voči vysokým teplotám a hydrolýze závisí od konkrétneho druhu, preto je výber vysokokvalitných zložení kľúčový.
5. PVC (polyvinylchlorid) – cenovo výhodná voľba plášťa kábla s obmedzeniami pri nízkych teplotách
PVC sa naďalej používa pre niektoré optické káble kvôli svojej nízkej cene a ľahkej spracovateľnosti. Štandardné PVC však tvrdne a môže praskať pod -10 °C, čo ho robí nevhodným pre extrémne chladné podmienky. Nízkoteplotné alebo chladuvzdorné PVC môže znížiť teplotu skleného prechodu pomocou zmäkčovadiel, ale to môže ohroziť mechanickú pevnosť a odolnosť voči starnutiu. PVC je preto vhodnejšie pre nákladovo citlivé projekty v relatívne stabilnom prostredí, ako sú štandardné vnútorné inštalácie alebo dočasné káblové zostavy.
6. TPV (termoplastický vulkanizát) – kombinácia elasticity gumy a spracovateľnosti plastu
TPV kombinuje elasticitu gumy so spracovateľnosťou plastu. Ponúka vynikajúcu odolnosť voči vysokým a nízkym teplotám, ako aj vynikajúcu odolnosť voči poveternostným vplyvom a ozónu. Flexibilita a odolnosť TPV ho predurčujú na použitie vo vonkajších optických kábloch, automobilových rozvodoch a flexibilných kábloch. Ako materiál TPV vyvažuje vlastnosti TPU a PVC, čím poskytuje vynikajúcu štrukturálnu flexibilitu a odolnosť voči prostrediu.
7. XLPE (zosieťovaný polyetylén) – vysokoteplotný izolačný materiál pre optické a silové káble
XLPEVďaka zosieťovaniu zvyšuje tepelnú odolnosť a môže pracovať nepretržite pri teplotách nad 90 °C. Poskytuje tiež vynikajúcu mechanickú pevnosť a odolnosť voči namáhaniu. Zatiaľ čo XLPE sa bežnejšie používa na izoláciu silových káblov (napr. 1 kV – 35 kV), niekedy sa používa v optických kábloch na vystuženie alebo pre aplikácie s vysokou teplotou. Jeho tepelné a mechanické vlastnosti ho predurčujú pre špeciálne optické káble v náročných prostrediach.
Výber materiálov plášťa optického kábla – kľúčové sú aplikačné scenáre
Výber správnych materiálov optických káblov si vyžaduje viac než len preskúmanie technických údajov; je potrebné zvážiť aj skutočné scenáre použitia:
Pevná inštalácia (vonkajšia, potrubná, anténna): LSZH, TPV, XLPE
Pohyblivé aplikácie (ťažné reťaze, robotika, vozidlá, ťažba): TPU
Extrémne chladné (-40 °C alebo menej): Modifikovaný PBT, PP, TPU
Vnútorná kabeláž, štandardné použitie, cenovo dostupné projekty: PVC (odporúča sa len za špecifických podmienok)
Neexistuje univerzálne riešenie pre materiály optických káblov. Voľba by mala byť založená na komplexnom vyhodnotení štruktúry kábla, podmienok inštalácie, rozpočtu a dlhodobej spoľahlivosti.
Čas uverejnenia: 20. novembra 2025