1 परिचय
पिछले एक दशक में संचार प्रौद्योगिकी के तेज़ी से विकास के साथ, फाइबर ऑप्टिक केबल के अनुप्रयोग का क्षेत्र भी विस्तृत होता जा रहा है। जैसे-जैसे फाइबर ऑप्टिक केबल के लिए पर्यावरणीय आवश्यकताएँ बढ़ती जा रही हैं, फाइबर ऑप्टिक केबल में प्रयुक्त सामग्री की गुणवत्ता की आवश्यकताएँ भी बढ़ती जा रही हैं। फाइबर ऑप्टिक केबल जल-अवरोधक टेप, फाइबर ऑप्टिक केबल उद्योग में प्रयुक्त एक सामान्य जल-अवरोधक सामग्री है। फाइबर ऑप्टिक केबल में सीलिंग, वॉटरप्रूफिंग, नमी और बफर सुरक्षा की भूमिका को व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त है, और फाइबर ऑप्टिक केबल के विकास के साथ इसकी विविधता और प्रदर्शन में लगातार सुधार और पूर्णता आई है। हाल के वर्षों में, ऑप्टिकल केबल में "ड्राई कोर" संरचना का उपयोग किया गया है। इस प्रकार की केबल जल अवरोधक सामग्री आमतौर पर टेप, धागे या कोटिंग का एक संयोजन होती है जो पानी को केबल कोर में अनुदैर्ध्य रूप से प्रवेश करने से रोकती है। ड्राई कोर फाइबर ऑप्टिक केबल की बढ़ती लोकप्रियता के साथ, ड्राई कोर फाइबर ऑप्टिक केबल सामग्री तेज़ी से पारंपरिक पेट्रोलियम जेली-आधारित केबल फिलिंग यौगिकों का स्थान ले रही है। शुष्क कोर सामग्री में एक बहुलक का उपयोग किया जाता है जो पानी को शीघ्रता से अवशोषित करके हाइड्रोजेल बनाता है, जो फूलकर केबल के जल प्रवेश मार्गों को भर देता है। इसके अतिरिक्त, चूँकि शुष्क कोर सामग्री में चिपचिपा ग्रीस नहीं होता है, इसलिए केबल को जोड़ने के लिए किसी वाइप्स, सॉल्वैंट्स या क्लीनर की आवश्यकता नहीं होती है, और केबल जोड़ने का समय बहुत कम हो जाता है। केबल का हल्का वजन और बाहरी सुदृढ़ीकरण धागे और आवरण के बीच अच्छा आसंजन इसे एक लोकप्रिय विकल्प बनाता है।
2 केबल और जल प्रतिरोध तंत्र पर पानी का प्रभाव
जल-अवरोधन के विभिन्न उपाय अपनाने का मुख्य कारण यह है कि केबल में प्रवेश करने वाला पानी हाइड्रोजन और O·H- आयनों में विघटित हो जाएगा, जिससे ऑप्टिकल फाइबर का संचरण नुकसान बढ़ जाएगा, फाइबर का प्रदर्शन कम हो जाएगा और केबल का जीवनकाल कम हो जाएगा। जल-अवरोधन के सबसे आम उपाय हैं पेट्रोलियम पेस्ट भरना और जल-अवरोधक टेप लगाना, जिन्हें केबल कोर और आवरण के बीच के अंतराल में भर दिया जाता है ताकि पानी और नमी को लंबवत रूप से फैलने से रोका जा सके, इस प्रकार जल-अवरोधन में भूमिका निभाते हैं।
जब फाइबर ऑप्टिक केबल (मुख्यतः केबलों में) में इन्सुलेटर के रूप में बड़ी मात्रा में सिंथेटिक रेजिन का उपयोग किया जाता है, तो ये इन्सुलेट सामग्री भी पानी के प्रवेश से सुरक्षित नहीं होती हैं। इन्सुलेट सामग्री में "वॉटर ट्री" का निर्माण ट्रांसमिशन प्रदर्शन पर प्रभाव का मुख्य कारण है। जिस तंत्र से इन्सुलेट सामग्री वॉटर ट्री से प्रभावित होती है, उसे आमतौर पर इस प्रकार समझाया जाता है: मजबूत विद्युत क्षेत्र के कारण (एक अन्य परिकल्पना यह है कि त्वरित इलेक्ट्रॉनों के बहुत कमजोर निर्वहन से रेजिन के रासायनिक गुण बदल जाते हैं), पानी के अणु फाइबर ऑप्टिक केबल की शीथिंग सामग्री में मौजूद विभिन्न संख्या में सूक्ष्म छिद्रों से होकर प्रवेश करते हैं। पानी के अणु केबल शीथ सामग्री में विभिन्न संख्या में सूक्ष्म छिद्रों से होकर प्रवेश करेंगे, अंतरराष्ट्रीय अनुसंधान और परीक्षण के वर्षों के बाद, 1980 के दशक के मध्य में, पानी के पेड़ों का उत्पादन करने का सबसे अच्छा तरीका खत्म करने का एक तरीका खोजने के लिए, अर्थात्, पानी के पेड़ों के विकास को बाधित करने और धीमा करने के लिए पानी के अवरोध के पानी के अवशोषण और विस्तार की एक परत में लिपटे केबल एक्सट्रूज़न से पहले, अनुदैर्ध्य प्रसार के अंदर केबल में पानी को अवरुद्ध करना; उसी समय, बाहरी क्षति और पानी की घुसपैठ के कारण, पानी की बाधा भी पानी को जल्दी से अवरुद्ध कर सकती है, केबल के अनुदैर्ध्य प्रसार के लिए नहीं।
3 केबल जल अवरोधक का अवलोकन
3. 1 फाइबर ऑप्टिक केबल जल अवरोधों का वर्गीकरण
ऑप्टिकल केबल जल अवरोधकों को वर्गीकृत करने के कई तरीके हैं, जिन्हें उनकी संरचना, गुणवत्ता और मोटाई के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, उन्हें उनकी संरचना के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है: दो तरफा लैमिनेटेड वॉटरस्टॉप, एक तरफा लेपित वॉटरस्टॉप और मिश्रित फिल्म वॉटरस्टॉप। जल अवरोधक का जल अवरोधक कार्य मुख्य रूप से उच्च जल अवशोषण सामग्री (जिसे जल अवरोधक कहा जाता है) के कारण होता है, जो जल अवरोधक के पानी से टकराने पर तेज़ी से फूल सकता है, जिससे बड़ी मात्रा में जेल बन सकता है (जल अवरोधक अपने से सैकड़ों गुना अधिक पानी सोख सकता है), इस प्रकार जल वृक्ष की वृद्धि को रोकता है और पानी के निरंतर घुसपैठ और प्रसार को रोकता है। इनमें प्राकृतिक और रासायनिक रूप से संशोधित पॉलीसेकेराइड दोनों शामिल हैं।
यद्यपि इन प्राकृतिक या अर्ध-प्राकृतिक जल अवरोधकों में अच्छे गुण होते हैं, फिर भी इनमें दो घातक नुकसान हैं:
1) ये जैव-निम्नीकरणीय हैं और 2) ये अत्यधिक ज्वलनशील हैं। इस कारण इनका फाइबर ऑप्टिक केबल सामग्री में उपयोग होना असंभव है। जल-प्रतिरोधी सामग्री में अन्य प्रकार के सिंथेटिक पदार्थ पॉलीएक्रिलेट्स होते हैं, जिनका उपयोग ऑप्टिकल केबलों के लिए जल-प्रतिरोधी के रूप में किया जा सकता है क्योंकि ये निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करते हैं: 1) सूखने पर, ये ऑप्टिकल केबलों के निर्माण के दौरान उत्पन्न होने वाले तनावों का प्रतिकार कर सकते हैं;
2) सूखने पर, वे केबल के जीवन को प्रभावित किए बिना ऑप्टिकल केबलों की परिचालन स्थितियों (कमरे के तापमान से 90 डिग्री सेल्सियस तक थर्मल साइकलिंग) का सामना कर सकते हैं, और कम समय के लिए उच्च तापमान का भी सामना कर सकते हैं;
3) जब पानी प्रवेश करता है, तो वे तेजी से फूल जाते हैं और तेजी से फैलकर जेल का रूप ले लेते हैं।
4) अत्यधिक चिपचिपा जेल उत्पन्न करता है, यहां तक कि उच्च तापमान पर भी जेल की चिपचिपाहट लंबे समय तक स्थिर रहती है।
जल विकर्षकों के संश्लेषण को मोटे तौर पर पारंपरिक रासायनिक विधियों में विभाजित किया जा सकता है - उलट-चरण विधि (पानी-में-तेल बहुलकीकरण क्रॉस-लिंकिंग विधि), उनकी अपनी क्रॉस-लिंकिंग बहुलकीकरण विधि - डिस्क विधि, विकिरण विधि - "कोबाल्ट 60" γ-रे विधि। क्रॉस-लिंकिंग विधि "कोबाल्ट 60" γ-विकिरण विधि पर आधारित है। विभिन्न संश्लेषण विधियों में बहुलकीकरण और क्रॉस-लिंकिंग की अलग-अलग डिग्री होती है और इसलिए जल-अवरोधक टेपों में आवश्यक जल-अवरोधक एजेंट के लिए बहुत सख्त आवश्यकताएं होती हैं। व्यावहारिक अनुभव के अनुसार, बहुत कम पॉलीएक्रिलेट उपरोक्त चार आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं, जल-अवरोधक एजेंट (जल-अवशोषक रेजिन) को क्रॉस-लिंक्ड सोडियम पॉलीएक्रिलेट के एक हिस्से के लिए कच्चे माल के रूप में इस्तेमाल नहीं किया जा सकता बुनियादी आवश्यकताएं हैं: जल अवशोषण गुणक लगभग 400 गुना तक पहुंच सकता है, जल अवशोषण दर जल प्रतिरोध द्वारा अवशोषित पानी के 75% को अवशोषित करने के लिए पहले मिनट तक पहुंच सकती है; जल प्रतिरोध सुखाने थर्मल स्थिरता आवश्यकताएं: 90 डिग्री सेल्सियस का दीर्घकालिक तापमान प्रतिरोध, 160 डिग्री सेल्सियस का अधिकतम कार्य तापमान, 230 डिग्री सेल्सियस का तात्कालिक तापमान प्रतिरोध (विशेष रूप से विद्युत संकेतों के साथ फोटोइलेक्ट्रिक समग्र केबल के लिए महत्वपूर्ण); जेल स्थिरता आवश्यकताओं के गठन के बाद जल अवशोषण: कई थर्मल चक्रों के बाद (20 डिग्री सेल्सियस ~ 95 डिग्री सेल्सियस) जल अवशोषण के बाद जेल की स्थिरता की आवश्यकता होती है: कई थर्मल चक्रों (20 डिग्री सेल्सियस से 95 डिग्री सेल्सियस) के बाद उच्च चिपचिपापन जेल और जेल की ताकत
3. जल अवरोधक टेप की 3 विशेषताएं चूंकि केबल के निर्माण, परीक्षण, परिवहन, भंडारण और उपयोग की प्रक्रिया पर्यावरण परीक्षण का सामना करने के लिए है, इसलिए ऑप्टिकल केबल के उपयोग के परिप्रेक्ष्य से, केबल जल अवरोधक टेप आवश्यकताएं निम्नानुसार हैं:
1) उपस्थिति फाइबर वितरण, बिना delamination और पाउडर के समग्र सामग्री, एक निश्चित यांत्रिक शक्ति के साथ, केबल की जरूरतों के लिए उपयुक्त;
2) एकसमान, दोहराने योग्य, स्थिर गुणवत्ता, केबल के निर्माण में विघटित नहीं किया जाएगा और उत्पादन होगा
3) उच्च विस्तार दबाव, तेजी से विस्तार गति, अच्छा जेल स्थिरता;
4) अच्छा थर्मल स्थिरता, विभिन्न बाद के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त;
5) उच्च रासायनिक स्थिरता, इसमें कोई संक्षारक घटक नहीं होते, बैक्टीरिया और मोल्ड क्षरण के लिए प्रतिरोधी;
6) ऑप्टिकल केबल की अन्य सामग्रियों के साथ अच्छी संगतता, ऑक्सीकरण प्रतिरोध, आदि।
4 ऑप्टिकल केबल जल अवरोध प्रदर्शन मानक
बड़ी संख्या में शोध परिणामों से पता चलता है कि अपर्याप्त जल-प्रतिरोधकता केबल संचरण प्रदर्शन की दीर्घकालिक स्थिरता को भारी नुकसान पहुँचाएगी। ऑप्टिकल फाइबर केबल के निर्माण और कारखाने के निरीक्षण में यह नुकसान ढूँढना मुश्किल है, लेकिन उपयोग के बाद केबल बिछाने की प्रक्रिया में धीरे-धीरे दिखाई देगा। इसलिए, सभी पक्षों द्वारा स्वीकार्य मूल्यांकन के लिए एक आधार खोजने हेतु एक व्यापक और सटीक परीक्षण मानक का समय पर विकास एक अत्यावश्यक कार्य बन गया है। लेखक के जल-अवरोधक बेल्ट पर व्यापक शोध, अन्वेषण और प्रयोगों ने जल-अवरोधक बेल्ट के लिए तकनीकी मानकों के विकास हेतु एक पर्याप्त तकनीकी आधार प्रदान किया है। निम्नलिखित के आधार पर जल अवरोध मान के प्रदर्शन मापदंडों का निर्धारण करें:
1) वॉटरस्टॉप के लिए ऑप्टिकल केबल मानक की आवश्यकताएं (मुख्य रूप से ऑप्टिकल केबल मानक में ऑप्टिकल केबल सामग्री की आवश्यकताएं);
2) जल अवरोधकों के निर्माण और उपयोग तथा प्रासंगिक परीक्षण रिपोर्ट में अनुभव;
3) ऑप्टिकल फाइबर केबलों के प्रदर्शन पर जल अवरोधक टेपों की विशेषताओं के प्रभाव पर शोध परिणाम।
4. 1 उपस्थिति
जल अवरोधक टेप का स्वरूप समान रूप से वितरित फाइबर जैसा होना चाहिए; सतह समतल होनी चाहिए और झुर्रियों, सिलवटों और फटने से मुक्त होनी चाहिए; टेप की चौड़ाई में कोई दरार नहीं होनी चाहिए; मिश्रित सामग्री विघटन से मुक्त होनी चाहिए; टेप को कसकर लपेटा जाना चाहिए और हाथ से पकड़े जाने वाले टेप के किनारों को "स्ट्रॉ हैट आकार" से मुक्त होना चाहिए।
4.2 वॉटरस्टॉप की यांत्रिक शक्ति
वाटरस्टॉप की तन्य शक्ति पॉलिएस्टर नॉन-वोवन टेप के निर्माण की विधि पर निर्भर करती है। समान मात्रात्मक परिस्थितियों में, विस्कोस विधि से निर्मित उत्पाद की तन्य शक्ति हॉट-रोल्ड विधि से बेहतर होती है, और मोटाई भी पतली होती है। वाटरस्टॉप टेप की तन्य शक्ति केबल को लपेटने या केबल के चारों ओर लपेटने के तरीके के अनुसार भिन्न होती है।
यह दो जल-अवरोधक बेल्टों के लिए एक प्रमुख संकेतक है, जिसके लिए परीक्षण विधि को उपकरण, द्रव और परीक्षण प्रक्रिया के साथ एकीकृत किया जाना चाहिए। जल-अवरोधक टेप में मुख्य जल-अवरोधक सामग्री आंशिक रूप से क्रॉस-लिंक्ड सोडियम पॉलीएक्रिलेट और उसके व्युत्पन्न हैं, जो जल गुणवत्ता आवश्यकताओं की संरचना और प्रकृति के प्रति संवेदनशील हैं। जल-अवरोधक टेप की सूजन ऊँचाई के मानक को एकीकृत करने के लिए, विआयनीकृत जल का उपयोग प्रबल होगा (मध्यस्थता में आसुत जल का उपयोग किया जाता है), क्योंकि विआयनीकृत जल में कोई ऋणायनिक और धनायनिक घटक नहीं होते हैं, जो मूल रूप से शुद्ध जल होता है। विभिन्न जल गुणवत्ताओं में जल अवशोषण रेजिन का अवशोषण गुणक बहुत भिन्न होता है, यदि शुद्ध जल में अवशोषण गुणक नाममात्र मान का 100% है; नल के पानी में यह 40% से 60% (प्रत्येक स्थान की जल गुणवत्ता के आधार पर) होता है; समुद्री जल में यह 12% होता है; भूमिगत जल या गटर का पानी अधिक जटिल होता है, अवशोषण प्रतिशत निर्धारित करना कठिन होता है, और इसका मान बहुत कम होगा। केबल के जल अवरोधक प्रभाव और जीवन को सुनिश्चित करने के लिए, 10 मिमी से अधिक की सूजन ऊंचाई वाले जल अवरोधक टेप का उपयोग करना सबसे अच्छा है।
4.3विद्युत गुण
आम तौर पर, ऑप्टिकल केबल में धातु के तार के विद्युत संकेतों का संचरण नहीं होता है, इसलिए अर्ध-संवाहक प्रतिरोध जल टेप का उपयोग शामिल नहीं है, केवल 33 वांग कियांग, आदि: ऑप्टिकल केबल जल प्रतिरोध टेप
विद्युत संमिश्र केबल से पहले विद्युत संकेतों की उपस्थिति, अनुबंध द्वारा केबल की संरचना के अनुसार विशिष्ट आवश्यकताओं।
4.4 तापीय स्थिरता: अधिकांश प्रकार के जल-अवरोधक टेप तापीय स्थिरता की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं: 90°C का दीर्घकालिक तापमान प्रतिरोध, 160°C का अधिकतम कार्य तापमान, और 230°C का तात्कालिक तापमान प्रतिरोध। इन तापमानों पर एक निश्चित समयावधि के बाद जल-अवरोधक टेप के प्रदर्शन में कोई बदलाव नहीं आना चाहिए।
जेल की मजबूती एक अंतर्वर्धित पदार्थ की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता होनी चाहिए, जबकि विस्तार दर का उपयोग केवल प्रारंभिक जल प्रवेश की लंबाई (1 मीटर से कम) को सीमित करने के लिए किया जाता है। एक अच्छे विस्तार पदार्थ में उचित विस्तार दर और उच्च श्यानता होनी चाहिए। एक खराब जल अवरोधक पदार्थ, उच्च विस्तार दर और कम श्यानता के साथ भी, खराब जल अवरोधक गुणों वाला होगा। इसका परीक्षण कई तापीय चक्रों से तुलना करके किया जा सकता है। जल-अपघटनी स्थितियों में, जेल एक कम श्यानता वाले द्रव में विघटित हो जाएगा जिससे इसकी गुणवत्ता खराब हो जाएगी। यह 2 घंटे तक फूलने वाले पाउडर युक्त शुद्ध जल निलंबन को हिलाकर प्राप्त किया जाता है। परिणामी जेल को फिर अतिरिक्त जल से अलग किया जाता है और 95°C पर 24 घंटे पहले और बाद में श्यानता मापने के लिए एक घूर्णनशील विस्कोमीटर में रखा जाता है। जेल की स्थिरता में अंतर देखा जा सकता है। यह आमतौर पर 20°C से 95°C तक 8 घंटे और 95°C से 20°C तक 8 घंटे के चक्रों में किया जाता है। संबंधित जर्मन मानकों के अनुसार 8 घंटे के 126 चक्रों की आवश्यकता होती है।
4. 5 अनुकूलता: जल अवरोधक की अनुकूलता फाइबर ऑप्टिक केबल के जीवनकाल के संबंध में एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण विशेषता है और इसलिए अब तक उपयोग की गई फाइबर ऑप्टिक केबल सामग्री के संबंध में इस पर विचार किया जाना चाहिए। चूँकि अनुकूलता स्पष्ट होने में लंबा समय लगता है, इसलिए त्वरित आयु परीक्षण का उपयोग किया जाना चाहिए, अर्थात केबल सामग्री के नमूने को साफ़ करके, सूखे जल-प्रतिरोधी टेप की एक परत से लपेटकर 100°C पर एक स्थिर तापमान वाले कक्ष में 10 दिनों तक रखा जाता है, जिसके बाद गुणवत्ता का मूल्यांकन किया जाता है। परीक्षण के बाद सामग्री की तन्य शक्ति और बढ़ाव में 20% से अधिक परिवर्तन नहीं होना चाहिए।
पोस्ट करने का समय: 22 जुलाई 2022