Tại sao thử nghiệm nhỏ giọt và thử nghiệm thâm nhập nước lại quan trọng đối với độ tin cậy của cáp quang
Độ tin cậy-lâu dài của cáp quang, đặc biệt là OPGW được sử dụng trong hệ thống truyền tải điện, phụ thuộc rất nhiều vào khả năng chống chịu ứng suất nhiệt và môi trường của cáp. Thử nghiệm nhỏ giọt và thử nghiệm thấm nước rất quan trọng vì chúng đánh giá trực tiếp độ ổn định của vật liệu bên trong bảo vệ sợi quang trong các điều kiện khắc nghiệt.
Trong quá trình vận hành ở nhiệt độ-cao, khả năng chống nhỏ giọt của hợp chất làm đầy hoặc lớp phủ không đủ có thể khiến dầu mỡ di chuyển hoặc nhỏ giọt. Điều này có thể dẫn đến sự uốn cong vi mô của sợi quang, tăng độ suy giảm và làm giảm hiệu suất truyền tín hiệu. Theo thời gian, sự chuyển động của vật liệu như vậy cũng có thể dẫn đến sự hỗ trợ cơ học không đồng đều trong bộ phận quang học.
Tương tự, sự xâm nhập của nước gây ra rủi ro đáng kể đối với hiệu suất của cáp quang. Sự xâm nhập của nước có thể làm tăng sự suy giảm quang học, đẩy nhanh quá trình lão hóa của sợi quang và thúc đẩy sự ăn mòn các thành phần kim loại trong cấu trúc OPGW. Thử nghiệm thâm nhập nước đảm bảo rằng các vật liệu chặn nước-ngăn chặn hiệu quả sự di chuyển của nước theo chiều dọc, bảo vệ cả hiệu suất quang học và cơ học trong suốt thời gian sử dụng của cáp.
Bằng cách xác nhận khả năng chống nhỏ giọt và xâm nhập của nước, các thử nghiệm này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ tin cậy của cáp quang, đặc biệt đối với các ứng dụng lưới điện trên cao, ngoài trời và{0}}điện áp cao.
Khác biệtcáp quangmặt cắt ngang cho thấy nhiều lớp bảo vệ được thiết kế để bảo vệ những phần mỏng manhlõi cáp quang thủy tinh. Mặt cắt ngang của cáp quang thường thể hiện lớp bọc cáp quang bao quanh lõi thủy tinh, điều này rất cần thiết cho sự phản xạ bên trong toàn phần và truyền tín hiệu. Đường kính cáp quang thay đổi tùy theo yêu cầu ứng dụng, với cáp viễn thông tiêu chuẩn có đường kính tổng thể từ 2 mm đến 12 mm. bất kỳ sự xâm phạm nào đối với các lớp bảo vệ này đều có thể ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của cáp quang thủy tinh.
Kiểm tra nhỏ giọt
Mục đích kiểm tra
Thử nghiệm nhỏ giọt đánh giá khả năng chống nhỏ giọt của hợp chất làm đầy và hợp chất phủ trong các bộ phận quang học OPGW, xác minh rằng mỡ làm đầy không chảy hoặc nhỏ giọt ra khỏi bộ phận quang học ở nhiệt độ quy định. Thử nghiệm này phải được tiến hành theo GB/T 7424.22-2021.
Thiết bị kiểm tra
Thiết bị thử nghiệm nhỏ giọt được thể hiện trên Hình 1-5.
Hình 1-5 Thiết bị kiểm tra nhỏ giọt
Phương pháp kiểm tra
Cắt năm mẫu thử từ OPGW, mỗi mẫu dài 300±5 mm. Loại bỏ tất cả các sợi kim loại khỏi một đầu của mỗi mẫu thử trên chiều dài 130 ± 2,5 mm để lộ bộ phận quang học. Treo thẳng đứng mẫu thiết bị quang học trong lò duy trì ở nhiệt độ 70±1 độ trong 24 giờ.
Yêu cầu kiểm tra
Sau 24 giờ, ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 70 độ, không có hợp chất làm đầy hoặc hợp chất phủ nào bị rò rỉ hoặc nhỏ giọt khỏi bộ phận quang học OPGW.
Kiểm tra độ thấm nước
Mục đích kiểm tra
Thử nghiệm sự xâm nhập của nước đánh giá hiệu suất chặn nước của các bộ phận quang học (có chứa vật liệu chặn nước) để xác minh khả năng ngăn chặn sự xâm nhập của nước. Tiến hành theo GB/T 7424.22-2021.
Thiết bị kiểm tra
Thiết bị kiểm tra sự xâm nhập của nước được thể hiện trên Hình 1-6.
Hình 1-6 Thiết bị kiểm tra độ thấm nước
Phương pháp kiểm tra
Ở nhiệt độ thử nghiệm 25±5 độ, hãy kết nối OPGW dài 1 mmẫu đơn vị quang họcđến thiết bị thẩm thấu. Tạo áp suất cột nước 100±5 cm bằng dung dịch thuốc nhuộm huỳnh quang vào tâm mẫu và duy trì trong 1 giờ.
Yêu cầu kiểm tra
Sau 1 giờ, kiểm tra đầu đối diện của thiết bị quang học dưới ánh sáng tia cực tím để tìm thuốc nhuộm huỳnh quang. Nếu không có dung dịch thuốc nhuộm thấm ra ngoài thì mẫu được coi là đủ tiêu chuẩn. Nếu mẫu đầu tiên không thành công, hãy kiểm tra lại phần khác gần cáp quang. Trình độ chuyên môn được cấp nếu vượt qua bài kiểm tra lại; thất bại trong bài kiểm tra lại dẫn đến việc bị loại.
Tài liệu tham khảo chính
DL/T 832-Dây nối đất tổng hợp sợi quang 2016
GB/T 1179-2017 "Dây dẫn trên cao mắc kẹt đồng tâm dạng tròn"
GB/T 7424.22-2021 "Thông số kỹ thuật chung cho cáp quang-Phần 22: Phương pháp kiểm tra cơ bản cho cáp quang-Phương pháp kiểm tra hiệu suất môi trường"
Các dạng lỗi phổ biến được xác định bằng các thử nghiệm nhỏ giọt và thấm nước
Thử nghiệm thấm nước và nhỏ giọt được thiết kế để phát hiện những điểm yếu tiềm ẩn trong thiết kế và sản xuất cáp quang. Các dạng lỗi phổ biến được xác định thông qua các thử nghiệm này bao gồm:
Hợp chất đổ đầy nhỏ giọt ở nhiệt độ cao, cho thấy độ ổn định nhiệt không đủ hoặc công thức hợp chất không đúng.
Hợp chất phủ làm mềm hoặc tách lớp, có thể làm giảm khả năng bảo vệ cơ học cho sợi quang và làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của lớp bọc cáp quang.
Hiệu suất chặn nước-không đủ do độ phồng của sợi hoặc bột chặn-nước không đủ.
Sự di chuyển của nước theo chiều dọc, trong đó nước di chuyển dọc theo bộ phận quang học do các khoảng trống hoặc sự gián đoạn trong vật liệu chặn.
Tính không tương thích của vật liệu, dẫn đến sự phân hủy các hợp chất khi tiếp xúc với nhiệt độ hoặc độ ẩm kéo dài.
Ứng dụng thử nghiệm thấm nước và nhỏ giọt trong các dự án OPGW và cáp quang
Những thử nghiệm này đặc biệt quan trọng trong các tình huống sau:
Môi trường có nhiệt độ-cao, chẳng hạn như những vùng có bức xạ mặt trời cường độ cao hoặc nhiệt độ môi trường xung quanh cao.
Đường dây truyền tải trên cao có nhịp dài{0}}, nơi cáp phải chịu áp lực cơ học và nhiệt kéo dài.
Khí hậu ẩm ướt, ven biển hoặc mưa, nơi hơi ẩm xâm nhập liên tục gây ra mối đe dọa đối với tính toàn vẹn của cáp.
Lắp đặt ngầm, nơi hệ thống cáp quang được chôn dưới đất phải chống lại sự xâm nhập của nước ngầm. Thông thường, độ sâu tối thiểu để lắp đặt cáp quang ngầm là 24 đến 36 inch ở hầu hết các khu vực. Những câu hỏi như "cáp quang được chôn sâu bao nhiêu?" hoặc "cáp quang nên được chôn sâu bao nhiêu?" rất quan trọng cho việc lập kế hoạch lắp đặt. Nói chung, khi xác định độ sâu chôn cáp quang, người lắp đặt phải xem xét điều kiện đất, đường sương giá và các quy định của địa phương để đảm bảo cáp quang chôn vẫn được bảo vệ khỏi hư hỏng cơ học và áp lực môi trường.
Các thông số kiểm tra chính cho các thử nghiệm thấm nước và nhỏ giọt cáp quang
Để đảm bảo đánh giá có thể lặp lại và đáng tin cậy, các thử nghiệm nhỏ giọt và thấm nước của cáp quang được tiến hành theo các thông số được xác định rõ ràng, như được tóm tắt dưới đây:
| Mục kiểm tra | tham số |
|---|---|
| Nhiệt độ thử nghiệm nhỏ giọt | 70 ± 1 độ |
| Thời gian thử nghiệm nhỏ giọt | 24 giờ |
| Chiều dài mẫu thử nghiệm nhỏ giọt | 300 ± 5 mm |
| Chiều dài đơn vị quang học tiếp xúc | 130 ± 2,5mm |
| Kiểm tra độ thấm nước | 25 ± 5 độ |
| Áp lực cột nước | 100 ± 5cm |
| Thời gian thấm nước | 1 giờ |
| Nước trung bình | Dung dịch nhuộm huỳnh quang |
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Nguyên nhân gây ra lỗi nhỏ giọt trong cáp quang?
Trả lời: Lỗi nhỏ giọt trong cáp quang chủ yếu là do độ ổn định nhiệt của hợp chất làm đầy hoặc hợp chất phủ bên trong bộ phận quang học không đủ. Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, các vật liệu có công thức kém hoặc không tương thích có thể bị mềm, di chuyển hoặc nhỏ giọt ra khỏi bộ phận quang học.
Trong cáp quang OPGW, lỗi nhỏ giọt cũng có thể xảy ra do lựa chọn vật liệu không đúng, độ nhớt của hợp chất không đủ hoặc độ bám dính không đủ giữa hợp chất và các thành phần xung quanh. Những hư hỏng như vậy có thể dẫn đến hiện tượng uốn cong vi mô của sợi quang, tăng độ suy giảm quang học và-suy giảm hiệu suất truyền dẫn về lâu dài. Do đó, thử nghiệm nhỏ giọt là cần thiết để xác minh độ ổn định của vật liệu trong điều kiện vận hành ở nhiệt độ-cao.
Câu hỏi: Sự xâm nhập của nước ảnh hưởng đến hiệu suất của OPGW như thế nào?
Trả lời: Sự xâm nhập của nước có tác động tiêu cực đáng kể đến hiệu suất của OPGW và độ tin cậy tổng thể của cáp quang. Khi nước xâm nhập vào bộ phận quang học, nó có thể làm tăng độ suy giảm quang học, đẩy nhanh quá trình lão hóa của sợi quang và làm giảm chất lượng truyền tín hiệu.
Ngoài ra, sự xâm nhập của nước kéo dài có thể gây ra sự ăn mòn các thành phần kim loại trong cấu trúc OPGW, làm giảm độ bền cơ học và ảnh hưởng đến hiệu suất nối đất. Thử nghiệm thâm nhập nước đảm bảo rằng các vật liệu chặn nước-ngăn chặn hiệu quả sự di chuyển của nước theo chiều dọc, duy trì tính toàn vẹn cả về mặt quang học và cơ học trong suốt thời gian sử dụng của cáp.
Câu hỏi: Kiểm tra nhỏ giọt có bắt buộc đối với tất cả các cáp OPGW không?
Đáp: Kiểm tra nhỏ giọt không phải là bắt buộc chung đối với tất cả các loại cáp quang nhưng thường được yêu cầu đối với cáp OPGW và các loại cáp quang khác dành cho các ứng dụng ngoài trời hoặc có nhiệt độ{0}}cao. Hầu hết các thông số kỹ thuật của tiện ích điện và tiêu chuẩn ngành, bao gồm GB/T 7424.22-2021, chỉ định thử nghiệm nhỏ giọt là một phần của thử nghiệm điển hình hoặc thử nghiệm chất lượng cho các thiết bị quang OPGW.
Vì cáp OPGW hoạt động trong môi trường hở và chịu sự thay đổi nhiệt độ rộng nên thử nghiệm nhỏ giọt được coi là bước xác minh quan trọng để đảm bảo độ tin cậy lâu dài và tuân thủ các yêu cầu về hiệu suất.
Hỏi: Điều gì xảy ra nếu cáp không vượt qua được bài kiểm tra độ thấm nước?
Đáp: Nếu cáp quang không vượt qua được thử nghiệm chống thấm nước, điều đó cho thấy hiệu suất chặn nước của thiết bị quang học không{0}}không đủ. Theo quy trình kiểm tra tiêu chuẩn, việc kiểm tra lại thường được tiến hành bằng cách sử dụng một phần mẫu khác được lấy gần địa điểm kiểm tra ban đầu.
Nếu quá trình kiểm tra lại thành công, cáp vẫn có thể được chấp nhận. Tuy nhiên, nếu quá trình kiểm tra lại cũng không thành công thì cáp được coi là không-tuân thủ và không phù hợp để sử dụng. Thất bại trong thử nghiệm thấm nước cho thấy nguy cơ hơi ẩm xâm nhập cao, điều này có thể dẫn đến tăng suy giảm, ăn mòn và giảm độ tin cậy vận hành của hệ thống OPGW.
Có thể bạn cũng quan tâm đến những chủ đề này