Zunanji plašč ali ovoj je najbolj zunanja zaščitna plast v strukturi optičnega kabla, večinoma izdelana iz PE plašča in PVC plašča, v posebnih primerih pa se uporabljata negorljiv plašč brez halogenov in plašč, odporen proti električnemu sledenju.
1. Material plašča iz PE
PE je okrajšava za polietilen, ki je polimerna spojina, ki nastane s polimerizacijo etilena. Črni polietilenski ovojni material je izdelan z enakomernim mešanjem in granulacijo polietilenske smole s stabilizatorjem, sajami, antioksidantom in mehčalom v določenem razmerju. Polietilenske ovojne materiale za optične kable lahko glede na gostoto razdelimo na polietilen nizke gostote (LDPE), linearni polietilen nizke gostote (LLDPE), polietilen srednje gostote (MDPE) in polietilen visoke gostote (HDPE). Zaradi različnih gostot in molekularnih struktur imajo različne lastnosti. Polietilen nizke gostote, znan tudi kot polietilen visokega tlaka, nastane s kopolimerizacijo etilena pri visokem tlaku (nad 1500 atmosfer) pri 200–300 °C s kisikom kot katalizatorjem. Zato molekularna veriga polietilena nizke gostote vsebuje več vej različnih dolžin, z visoko stopnjo razvejanosti verige, nepravilno strukturo, nizko kristaliničnostjo ter dobro prožnostjo in raztezkom. Polietilen visoke gostote, znan tudi kot polietilen nizkega tlaka, nastane s polimerizacijo etilena pri nizkem tlaku (1–5 atmosfer) in temperaturi 60–80 °C z aluminijevimi in titanovimi katalizatorji. Zaradi ozke porazdelitve molekulske mase polietilena visoke gostote in urejene razporeditve molekul ima dobre mehanske lastnosti, dobro kemično odpornost in široko temperaturno območje uporabe. Plašč iz polietilena srednje gostote je izdelan z mešanjem polietilena visoke gostote in polietilena nizke gostote v ustreznem razmerju ali s polimerizacijo etilenskega monomera in propilena (ali drugega monomera 1-butena). Zato je delovanje polietilena srednje gostote med delovanjem polietilena visoke gostote in polietilena nizke gostote, ima pa tako fleksibilnost polietilena nizke gostote kot tudi odlično odpornost proti obrabi in natezno trdnost polietilena visoke gostote. Linearni polietilen nizke gostote se polimerizira z nizkotlačno plinsko fazo ali raztopino z etilenskim monomerom in 2-olefinom. Stopnja razvejanosti linearnega polietilena nizke gostote je med nizko in visoko gostoto, zato ima odlično odpornost proti razpokam zaradi okoljske napetosti. Odpornost proti razpokam zaradi okoljske napetosti je izjemno pomemben kazalnik za ugotavljanje kakovosti PE materialov. Nanaša se na pojav, da se na preskusnem vzorcu materiala v okolju površinsko aktivne snovi pojavijo razpoke zaradi upogibanja in napetosti. Dejavniki, ki vplivajo na razpoke materiala zaradi napetosti, vključujejo: molekulsko maso, porazdelitev molekulske mase, kristaliničnost in mikrostrukturo molekularne verige. Večja kot je molekulska masa, ožja kot je porazdelitev molekulske mase, več povezav med rezinami, boljša je odpornost materiala proti razpokam zaradi okoljske napetosti in daljša je njegova življenjska doba; hkrati na ta kazalnik vpliva tudi kristalizacija materiala. Nižja kot je kristaliničnost, boljša je odpornost materiala proti razpokam zaradi okoljske napetosti. Natezna trdnost in raztezek pri pretrgu PE materialov sta še en kazalnik za merjenje učinkovitosti materiala in lahko tudi napovedata končno točko uporabe materiala. Vsebnost ogljika v PE materialih se lahko učinkovito upre eroziji ultravijoličnih žarkov na materialu, antioksidanti pa lahko učinkovito izboljšajo antioksidativne lastnosti materiala.
2. Material za plašč iz PVC-ja
PVC material, ki zavira gorenje, vsebuje atome klora, ki v plamenu gorijo. Pri gorenju se razgradi in sprosti veliko količino korozivnega in strupenega plina HCl, ki povzroči sekundarno škodo, vendar se ob izstopu iz plamena sam ugasne, zato ima lastnost, da se plamen ne širi; hkrati ima PVC ovoj dobro prožnost in raztegljivost ter se pogosto uporablja v notranjih optičnih kablih.
3. Material plašča brez halogenov, ki zavira gorenje
Ker polivinilklorid pri gorenju proizvaja strupene pline, so ljudje razvili nizkodimni, brezhalogenski, nestrupeni in čisti material za plašč, ki zavira gorenje. To pomeni, da so običajnim materialom za plašč dodali anorganska zaviralca gorenja Al(OH)3 in Mg(OH)2, ki ob stiku z ognjem sproščata kristalno vodo in absorbirata veliko toplote, s čimer preprečita dvig temperature materiala plašča in preprečita gorenje. Ker se anorganska zaviralca gorenja dodajata materialom za plašč brez halogenskih zaviralcev gorenja, se bo prevodnost polimerov povečala. Hkrati so smole in anorganska zaviralca gorenja popolnoma različna dvofazna materiala. Med obdelavo je treba preprečiti neenakomerno mešanje zaviralcev gorenja na lokalni ravni. Anorganska zaviralca gorenja je treba dodati v ustreznih količinah. Če je delež prevelik, se bosta mehanska trdnost in raztezek pri pretrgu materiala močno zmanjšala. Kazalnika za ocenjevanje lastnosti zaviralcev gorenja brezhalogenskih zaviralcev gorenja sta kisikov indeks in koncentracija dima. Kisikov indeks je minimalna koncentracija kisika, ki je potrebna, da material vzdržuje uravnoteženo gorenje v mešanici plina kisika in dušika. Večji kot je kisikov indeks, boljše so lastnosti materiala proti gorenju. Koncentracija dima se izračuna z merjenjem prepustnosti vzporednega svetlobnega žarka, ki prehaja skozi dim, ki nastane pri zgorevanju materiala v določenem prostoru in dolžini optične poti. Nižja kot je koncentracija dima, manjša je emisija dima in boljše so lastnosti materiala.
4. Material plašča, odporen proti električnim oznakam
V elektroenergetskih komunikacijskih sistemih se v istem stolpu z visokonapetostnimi nadzemnimi vodi polaga vse več samonosilnih optičnih kablov (ADSS). Da bi premagali vpliv visokonapetostnega indukcijskega električnega polja na plašč kabla, so ljudje razvili in izdelali nov material za plašč, odporen proti električnim brazgotinam. Material za plašč se pri izdelavi materiala strogo nadzoruje vsebnost saj, velikost in porazdelitev delcev saj ter dodajajo posebne dodatke, zaradi česar ima material za plašč odlične lastnosti odpornosti proti električnim brazgotinam.
Čas objave: 26. avg. 2024