Kappen eller den ydre kappe er det yderste beskyttende lag i den optiske kabelstruktur, hovedsageligt lavet af PE-kappemateriale og PVC-kappemateriale, og halogenfrit flammehæmmende kappemateriale og elektrisk sporingsbestandigt kappemateriale anvendes ved særlige lejligheder.
1. PE-kappemateriale
PE er en forkortelse for polyethylen, som er en polymerforbindelse dannet ved polymerisation af ethylen. Sort polyethylenkappemateriale fremstilles ved ensartet blanding og granulering af polyethylenharpiks med stabilisator, carbon black, antioxidant og blødgører i en bestemt mængde. Polyethylenkappematerialer til optiske kabelkapper kan opdeles i lavdensitetspolyethylen (LDPE), lineær lavdensitetspolyethylen (LLDPE), mediumdensitetspolyethylen (MDPE) og højdensitetspolyethylen (HDPE) efter densitet. På grund af deres forskellige densiteter og molekylære strukturer har de forskellige egenskaber. Lavdensitetspolyethylen, også kendt som højtrykspolyethylen, dannes ved copolymerisation af ethylen ved højt tryk (over 1500 atmosfærer) ved 200-300 °C med ilt som katalysator. Derfor indeholder den molekylære kæde af lavdensitetspolyethylen flere grene af forskellig længde med en høj grad af kædeforgrening, uregelmæssig struktur, lav krystallinitet og god fleksibilitet og forlængelse. Højdensitetspolyethylen, også kendt som lavtrykspolyethylen, dannes ved polymerisation af ethylen ved lavt tryk (1-5 atmosfærer) og 60-80°C med aluminium- og titankatalysatorer. På grund af den smalle molekylvægtfordeling af højdensitetspolyethylen og den ordnede arrangement af molekyler har den gode mekaniske egenskaber, god kemisk resistens og et bredt temperaturområde. Mellemdensitetspolyethylenkappemateriale fremstilles ved at blande højdensitetspolyethylen og lavdensitetspolyethylen i et passende forhold eller ved at polymerisere ethylenmonomer og propylen (eller den anden monomer af 1-buten). Derfor ligger ydeevnen af mellemdensitetspolyethylen mellem højdensitetspolyethylen og lavdensitetspolyethylen, og den har både fleksibiliteten af lavdensitetspolyethylen og den fremragende slidstyrke og trækstyrke af højdensitetspolyethylen. Lineær lavdensitetspolyethylen polymeriseres ved lavtryksgasfase eller opløsningsmetoden med ethylenmonomer og 2-olefin. Forgreningsgraden af lineær lavdensitetspolyethylen ligger mellem lavdensitet og højdensitet, så den har fremragende modstandsdygtighed over for miljømæssige spændingsrevner. Modstandsdygtighed over for miljømæssige spændingsrevner er en ekstremt vigtig indikator for at identificere kvaliteten af PE-materialer. Det refererer til det fænomen, at materialeprøvestykket udsættes for bøjningsspændingsrevner i omgivelserne med overfladeaktive stoffer. Faktorer, der påvirker materialets spændingsrevner, omfatter: molekylvægt, molekylvægtfordeling, krystallinitet og molekylkædens mikrostruktur. Jo større molekylvægt, jo smallere molekylvægtfordeling, jo flere forbindelser mellem waferne, desto bedre er materialets modstandsdygtighed over for miljømæssige spændingsrevner og desto længere er materialets levetid. Samtidig påvirker materialets krystallisation også denne indikator. Jo lavere krystallinitet, desto bedre er materialets modstandsdygtighed over for miljømæssige spændingsrevner. PE-materialers trækstyrke og brudforlængelse er en anden indikator til at måle materialets ydeevne og kan også forudsige materialets slutbrug. Kulstofindholdet i PE-materialer kan effektivt modstå erosionen af ultraviolette stråler på materialet, og antioxidanter kan effektivt forbedre materialets antioxidantegenskaber.
2. PVC-kappemateriale
PVC-flammehæmmende materiale indeholder kloratomer, som brænder i flammen. Ved afbrænding nedbrydes det og frigiver en stor mængde ætsende og giftig HCL-gas, som forårsager sekundær skade, men det slukker sig selv, når det forlader flammen, så det har den egenskab, at det ikke spreder flammer. Samtidig har PVC-kappemateriale god fleksibilitet og strækbarhed og bruges i vid udstrækning i indendørs optiske kabler.
3. Halogenfrit flammehæmmende kappemateriale
Da polyvinylchlorid producerer giftige gasser ved afbrænding, har man udviklet et lavrøgs-, halogenfrit, giftfrit, rent flammehæmmende kappemateriale, dvs. ved at tilsætte uorganiske flammehæmmere Al(OH)3 og Mg(OH)2 til almindelige kappematerialer, som frigiver krystalvand ved ild og absorberer en masse varme, hvorved temperaturen i kappematerialet forhindres i at stige og forbrænding forhindres. Da uorganiske flammehæmmere tilsættes halogenfri flammehæmmende kappematerialer, vil polymerernes ledningsevne stige. Samtidig er harpikser og uorganiske flammehæmmere helt forskellige tofasede materialer. Under forarbejdningen er det nødvendigt at forhindre ujævn blanding af flammehæmmere lokalt. Uorganiske flammehæmmere bør tilsættes i passende mængder. Hvis andelen er for stor, vil materialets mekaniske styrke og brudforlængelse blive betydeligt reduceret. Indikatorerne for evaluering af halogenfri flammehæmmeres flammehæmmende egenskaber er iltindeks og røgkoncentration. Iltindekset er den minimale iltkoncentration, der kræves for at materialet kan opretholde en afbalanceret forbrænding i en blandet gas af ilt og nitrogen. Jo større iltindekset er, desto bedre er materialets flammehæmmende egenskaber. Røgkoncentrationen beregnes ved at måle transmittansen af den parallelle lysstråle, der passerer gennem røgen, der genereres ved materialets forbrænding i et bestemt rum og med en bestemt optisk vejlængde. Jo lavere røgkoncentrationen er, desto lavere er røgemissionen, og desto bedre er materialets ydeevne.
4. Elektrisk mærkebestandigt kappemateriale
Der lægges flere og flere all-media selvbærende optiske kabler (ADSS) i samme tårn som højspændingsluftledninger i kraftkommunikationssystemer. For at overvinde påvirkningen fra et højspændingsinduktionselektrisk felt på kabelkappen har man udviklet og produceret et nyt elektrisk arbestandigt kappemateriale. Kappematerialet kontrollerer indholdet af carbon black, størrelsen og fordelingen af carbon black-partiklerne strengt og tilsætter specielle tilsætningsstoffer for at give kappematerialet en fremragende elektrisk arbestandig ydeevne.
Opslagstidspunkt: 26. august 2024