A vaíña ou a vaíña exterior é a capa protectora máis externa da estrutura do cable óptico, feita principalmente de material de vaíña de PE e material de vaíña de PVC, e en ocasións especiais utilízanse material de vaíña ignífugo libre de halóxenos e material de vaíña resistente ao rastrexo eléctrico.
1. Material da vaíña de PE
PE é a abreviatura de polietileno, que é un composto polimérico formado pola polimerización do etileno. O material de vaíña de polietileno negro fabrícase mesturando e granulando uniformemente resina de polietileno con estabilizador, negro de carbono, antioxidante e plastificante nunha determinada proporción. Os materiais de vaíña de polietileno para vaíñas de cables ópticos pódense dividir en polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno lineal de baixa densidade (LLDPE), polietileno de media densidade (MDPE) e polietileno de alta densidade (HDPE) segundo a densidade. Debido ás súas diferentes densidades e estruturas moleculares, teñen propiedades diferentes. O polietileno de baixa densidade, tamén coñecido como polietileno de alta presión, fórmase por copolimerización de etileno a alta presión (por riba de 1500 atmosferas) a 200-300 °C con osíxeno como catalizador. Polo tanto, a cadea molecular do polietileno de baixa densidade contén múltiples ramas de diferentes lonxitudes, cun alto grao de ramificación da cadea, estrutura irregular, baixa cristalinidade e boa flexibilidade e alongamento. O polietileno de alta densidade, tamén coñecido como polietileno de baixa presión, fórmase mediante a polimerización de etileno a baixa presión (1-5 atmosferas) e 60-80 °C con catalizadores de aluminio e titanio. Debido á estreita distribución de peso molecular do polietileno de alta densidade e á disposición ordenada das moléculas, ten boas propiedades mecánicas, boa resistencia química e un amplo rango de temperatura de uso. O material de revestimento de polietileno de densidade media fabrícase mesturando polietileno de alta densidade e polietileno de baixa densidade nunha proporción axeitada, ou polimerizando monómero de etileno e propileno (ou o segundo monómero de 1-buteno). Polo tanto, o rendemento do polietileno de densidade media está entre o do polietileno de alta densidade e o polietileno de baixa densidade, e ten tanto a flexibilidade do polietileno de baixa densidade como a excelente resistencia ao desgaste e á tracción do polietileno de alta densidade. O polietileno lineal de baixa densidade polimerízase mediante fase gasosa de baixa presión ou método de solución con monómero de etileno e 2-olefina. O grao de ramificación do polietileno lineal de baixa densidade está entre baixa densidade e alta densidade, polo que ten unha excelente resistencia á fisuración por tensión ambiental. A resistencia á fisuración por tensión ambiental é un indicador extremadamente importante para identificar a calidade dos materiais de PE. Refírese ao fenómeno de que a peza de ensaio do material sometida a fisuras por tensión de flexión no ambiente do surfactante. Os factores que afectan á fisuración por tensión do material inclúen: peso molecular, distribución do peso molecular, cristalinidade e microestrutura da cadea molecular. Canto maior sexa o peso molecular, canto máis estreita sexa a distribución do peso molecular, cantas máis conexións haxa entre as obleas, mellor será a resistencia á fisuración por tensión ambiental do material e maior será a vida útil do material; ao mesmo tempo, a cristalización do material tamén afecta este indicador. Canto menor sexa a cristalinidade, mellor será a resistencia á fisuración por tensión ambiental do material. A resistencia á tracción e o alongamento na rotura dos materiais de PE son outro indicador para medir o rendemento do material e tamén poden predicir o punto final de uso do material. O contido de carbono nos materiais de PE pode resistir eficazmente a erosión dos raios ultravioleta no material e os antioxidantes poden mellorar eficazmente as propiedades antioxidantes do material.
2. Material da vaíña de PVC
O material ignífugo de PVC contén átomos de cloro, que arderán na chama. Ao arder, descomponse e libera unha gran cantidade de gas HCL corrosivo e tóxico, o que causará danos secundarios, pero extinguirase ao abandonar a chama, polo que ten a característica de non propagar a chama; ao mesmo tempo, o material de revestimento de PVC ten boa flexibilidade e extensibilidade, e úsase amplamente en cables ópticos de interior.
3. Material de vaíña ignífugo libre de halóxenos
Dado que o cloruro de polivinilo produce gases tóxicos ao arder, a xente desenvolveu un material de revestimento ignífugo de baixa emisión de fumes, libre de halóxenos, non tóxico e limpo, é dicir, engadindo ignífugos inorgánicos Al(OH)3 e Mg(OH)2 aos materiais de revestimento ordinarios, que liberan auga cristalina ao atoparse co lume e absorben moita calor, evitando así que a temperatura do material de revestimento aumente e impedindo a combustión. Dado que se engaden ignífugos inorgánicos aos materiais de revestimento ignífugos libres de halóxenos, a condutividade dos polímeros aumentará. Ao mesmo tempo, as resinas e os ignífugos inorgánicos son materiais bifásicos completamente diferentes. Durante o procesamento, é necesario evitar a mestura desigual de ignífugos localmente. Os ignífugos inorgánicos deben engadirse en cantidades axeitadas. Se a proporción é demasiado grande, a resistencia mecánica e o alongamento á rotura do material reduciranse considerablemente. Os indicadores para avaliar as propiedades ignífugas dos ignífugos libres de halóxenos son o índice de osíxeno e a concentración de fume. O índice de osíxeno é a concentración mínima de osíxeno necesaria para que o material manteña unha combustión equilibrada nun gas mesturado de osíxeno e nitróxeno. Canto maior sexa o índice de osíxeno, mellores serán as propiedades ignífugas do material. A concentración de fume calcúlase medindo a transmitancia do feixe de luz paralelo que atravesa o fume xerado pola combustión do material nun determinado espazo e lonxitude de percorrido óptico. Canto menor sexa a concentración de fume, menor será a emisión de fume e mellor será o rendemento do material.
4. Material de vaíña resistente ás marcas eléctricas
Cada vez hai máis cables ópticos autoportantes de todos os medios (ADSS) que se colocan na mesma torre con liñas aéreas de alta tensión nos sistemas de comunicación de enerxía. Para superar a influencia do campo eléctrico de indución de alta tensión na cuberta do cable, a xente desenvolveu e produciu un novo material de cuberta resistente ás cicatrices eléctricas. O material da cuberta controla estritamente o contido de negro de carbono, o tamaño e a distribución das partículas de negro de carbono, engadindo aditivos especiais para facer que o material da cuberta teña un excelente rendemento resistente ás cicatrices eléctricas.
Data de publicación: 26 de agosto de 2024