Волоконно-оптический кабель
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ыть не менее 160 кВ/мм (среднее из пяти определений; допустимая минимальная величина 120 кВ/мм) и при 1505С - не менее 50 кВ/мм, ?v при 205С - не менее 11016 Омсм и при 1505С - не менее 11012 Омсм, tg? при 205С и частоте 1000 Гц - не более 81013.
.5 Полиэтилен
Полиэтилен - твердый термопластичный полимер белого цвета; макромолекулы имеют линейного строение с небольшим количеством боковых разветвлений. ПЭ неполярный полимер, обладающий высокими электроизоляционными свойствами.
Различают три вида полиэтилена:
. Полиэтилен низкой плотности (высокого давления) ПЭНП получается в результате реакции полимеризации при температуре 130 - 140 С и давлением 250 - 300 МПа.
. Полиэтилен высокой плотности (низкого давления) ПЭВП получается в результате реакции полимеризации при температуре 70 - 140 С и давлением 0,3 - 70 МПа.
. Полиэтилен среднего давления.
Благодаря низкой плотности, высокой вязкости, удлинению при разрыве и хорошей обрабатываемости он используется для производства оболочек сердечников оптических кабелей. Для различных видов оболочек оптических кабелей обычно используют полиэтилен низкой плотности (ПЭНП). Однако, при необходимости обеспечения большей прочности и сопротивления деформации при высоких температурах, применяют и более твердые разновидности полиэтилена - полиэтилен средней плотности (ПЭСП) и высокой плотности (ПЭВП). Это повышает стоимость кабеля, однако ПЭВП существенно увеличивает износостойкость оболочки, делает ее менее восприимчивой к задирам. Также низкий (в 1000 раз меньше чем у ПЭСП) коэффициент диффузии молекул воды через ПЭВП обеспечивает изоляцию металлических силовых элементов свыше 2000 МОм/км. Известно, что именно по сопротивлению изоляции можно судить о нарушении оболочки линий дальней связи. Для этого должна быть высокая защита кабеля от проникновения влаги, что способствует дальности обнаружения нарушения оболочки.
В настоящие время широкое распространение получил линейный ПЭНП, полученный в газовой фазе. В отличии от обычного ЛПЭНП имеет меньшее число разветвлений, поэтому имеет более высокие механические свойства: модуль упругости и стойкость к истиранию, а так же меньший tg?.
Таблица - Характеристики полиэтилена
ПараметрыПЭНППЭВПЛПЭНПМолек. масса, М30 - 400 тыс50 - 800 тыс80 - 110 тысКол-во групп СН3 на тыс С12 - 252 - 4н/дРазмер кристаллитов, 10-10 м, А50 - 20050 - 500н/дСтепень кристаллизации, - 5050 - 80н/дПлотность, кг/м3918 - 930940 - 960н/дТпл, С103 - 110124 - 135115 - 123
ПЭ выгодно отличается от других термопластов сочетанием высокой прочности с достаточной эластичностью и способностью работать в широком интервале температур (от -120 до 100 С). Рекомендуемый диапазон для использования полиэтилена составляет от -60 до +79С; при этом допускается кратковременное нагревание до 90С при условии, что в этом случае кабель не будет подвергаться повышенному давлению. Точка плавления полиэтилена находится в диапазоне температур от 110 до 130С. Как и остальные полимеры, при понижении температуры полиэтилен становится более твердым. При температуре около -65С полиэтилен становится хрупким.
Для ПЭ характерно малое изменение электрических свойств в широком диапазоне температур и частот. Тангенс угла диэлектрических потерь ПЭ в интервале температур от -45 до +115 С и частот 10 - 50 кГц находится в пределах (2 - 4)10-4. Электрические свойства ПЭ ухудшаются с увеличением степени его окисления и при наличии примесей. Свойства ПЭ можно модифицировать смешением его с другими полимерами и сополимерами. Так, при смешении ПЭ с полипропиленом повышается нагревостойкость, при смешении с бутилкаучаком или этиленпропиленовым каучаком - ударная вязкость и стойкость к растрескиванию.
ПЭ обладает низкой газо- и паропроницаемостью и малопроницаемостью для воды и водяных паров. Химическая стойкость ПЭ зависит от М, ММР и особенно от плотности; с её увеличением химостойкость ПЭ возрастает. Наиболее высокой химостойкостью обладают ПЭНД и ПЭСД. ПЭ не реагирует со щелочами, с растворами солей, органическими кислотами и даже с концентрированной соляной и плавиковой кислотами. ПЭ разрушается при 20 С 50%-ной HNO3, а так же с жидкими и газообразными хлором и фтором. ПЭ не растворяется, но набухает в органических растворителях при 20 С; выше 80 С растворяется во многих растворителях, особенно хорошо в углеводородах и галогенпроизводных. ПЭ можно хлорировать, сульфохлорировать, бромировать, фторировать. Эти реакции используются на практике для модификации свойств ПЭ. Кабели с такой оболочкой можно использовать в условиях повышенной влажности и при наличии химических веществ в окружающем пространстве.
При воздействии на ПЭ тепла, ультрафиолетовых лучей, кислорода воздуха происходит старение, которое выражается в ухудшении физико-механических и электроизоляционных свойств. Чтобы затормозить этот процесс, полимер стабилизируют введением антиоксидантов (ароматических аминов, алкилфенолов, фофтитов и др.) и светостабилизаторов (сажа, и производные бензофинолов, др.). Поэтому полиэтилен, предназначенный для использования на открытом воздухе, обычно черного цвета. Содержание антиоксидантов 0,03-0,05% по массе.
При изготовлении изделий из ПЭ наблюдается их усадка. Значения термической усадки при охлаждении изделий от 115 до 20 С изменяются в следующих пределах: линейная от 5,1 до 0%, объёмная от 15,3 до 0%.
ПЭ практически безвреден и не выделяет в окружающую среду опасных для здоровья человека веществ.