Атмосферно-климатические воздействия

Из комплекса атмосферно-климатических воздействий следует выделить:

· Температура. Изменение окружающей кабель температуры заметно влияет на его коэффициент затухания. Далее мы подробнее остановимся на механизме этого воздействия;

· Влага. При проникновении в ОК влаги создаются условия, нарушающие прочность волокна и однородность его внешней оболочки, а при длительном воздействии влаги снижается прочность волокна и ускоряется его старение;

· Водород. Присутствие его во влаге или в парах окружающей атмосферы, продиффундировавшего в ОВ, при определенных условиях (образование в материале волокна группы ОН) проявляется в существенном повышении затухания кабеля. Такое явление имеет или восстанавливаемый характер, или остаточный;

· Разряд молнии.

Влияние температуры

Температурные воздействия, испытываемые ОК в процессе эксплуатации, возникают вследствие температурных изменений в почве. По климатическим данным годовой перепад температуры на поверхности земли , а в почве, на глубине залегания кабеля 1,2 метра составляет. В результате цикличности изменения температуры на кабель со стороны грунта периодически действуют внешние силы, а в самом кабеле из-за его поперечной структуры возникают внутренние напряжения.

Воздействие температуры, при различии коэффициентов температурного расширения материалов сердцевины и оболочки, приводит к появлению трещин и даже разрушению волокна. Рассматривая температурную зависимость затухания ОВ из кварца с полимерным покрытием, можно отметить, что изменения затухания особенно важно в области низких температур.

На рисунке 3.1. приведен график возрастания затухания ОВ при покрытии из разных полимеров (полиэтилена, фторопласта, эпоксилакрилата) [20].

Рисунок 3.1. Затухание ОК в области отрицательных температур

Из графика видно, что наименьшее значение затухания обеспечивается при применении ОВ с покрытием из эпоксилакрилата. Увеличение затухания ОВ происходит за счет микротрещин и микроизгибов, появляющихся вследствие разницы коэффициентов расширения материалов сердцевины и оболочки. Для термомеханической прочности системы необходимо, чтобы коэффициент расширения оболочки был ниже коэффициента расширения сердцевины.

Влага

Следующий атмосферно-климатический фактор, воздействующий на ОК - это влага (вода). Вода может проникать внутрь ОК через повреждения оболочки, в результате некачественного восстановления оболочки кабеля в местах соединения, а также при диффузии через оболочку кабеля. При нарушении герметичности оболочки кабеля возможно распространение воды на достаточно большие расстояния, за счет эффекта «всасывания» влаги, основанного на конструкции расположения волокон в кабеле (такой же процесс имеет место в медных кабелях типа ТПП).

Можно сказать, что почти для всех существующих видов ОВ проникновение влаги может снизить их прочность (из-за развития микротрещин) на 15-30%. В относительно сухом воздухе в неполярной среде и после гидрофобизации поверхности волокна указанные явления не наблюдаются.

В настоящее время применяемые при изготовлении оболочки ОК полимерные материалы гигроскопичны и через них диффундируют пары воды. Лучшими оболочками для защиты сердечника ОК от проникновения влаги являются оболочки из свинца, алюмополиэтилена (алюминиевая лента с перекрытием краев, плотно приваренная к полиэтиленовой оболочке). Сейчас наиболее распространены оболочки из пластмассы. Количество воды, проникающее через пластмассовую оболочку, может быть определено по формуле:

,

где - коэффициент влагопроницаемости;

- разность потенциальных давлений снаружи и внутри кабеля;

l - длина кабеля;

t - время;

и - наружный и внутренний диаметр оболочки кабеля соответственно.

Следует отметить также, что влага уменьшает сопротивление изгибу волокна.

Важной задачей при конструировании ОК является полная герметичность и надежная защита от влаги оптических волокон в кабеле.

Влияние водорода

Исследуемые ОВ выдерживались в атмосфере, содержащей водород при различных давлении, температуре и концентрации водорода. После выдержки в этой среде затухание оказалось больше, чем до погружения в атмосферу с водородом.

Перейти на страницу: 1 2

Похожые стьтьи по экономике

Усилитель низкой частоты
Характерной особенностью современных электронных усилителей является исключительное многообразие схем, по которым они могут быть построены. Усилители различаются по характеру усиливаем ...

Измеритель пульса ВРЛ 90
Итак, чем экономичнее обменные процессы, тем меньшее количество ударов делает сердце человека в единицу времени (ниже пульс), тем больше продолжительность жизни. Если мы занялись продлением жизни, то ...

Разработка датчиков ускорений или параметров вибрации
датчик сейсмический вибрационный схема Устройство вибрационного перемещения включает подвижный механизм, установленный между двумя параллельными поверхностями, и источник вибрационных возмущений, пер ...

Разделы

© 2021 - www.frontinformatics.ru