Optik ve elektrik kablolarının çalışması sırasında, performans düşüşüne yol açan en önemli faktör nem girişidir. Su optik kabloya girerse, fiber zayıflamasını artırabilir; elektrik kablosuna girerse, kablonun yalıtım performansını düşürerek çalışmasını etkileyebilir. Bu nedenle, nem veya su girişini önlemek ve çalışma güvenliğini sağlamak için optik ve elektrik kablolarının üretim sürecine su emici malzemeler gibi su geçirmez üniteler dahil edilmektedir.
Su emici malzemelerin başlıca ürün formları arasında su emici toz bulunur,su geçirmez bant, su geçirmez iplikve şişen tipte su geçirmez gres vb. Uygulama yerine bağlı olarak, kabloların su geçirmezlik performansını sağlamak için tek tip su geçirmez malzeme kullanılabileceği gibi, birkaç farklı tip aynı anda da kullanılabilir.
5G teknolojisinin hızla yaygınlaşmasıyla birlikte optik kabloların kullanımı da giderek artmakta ve bunlara yönelik gereksinimler daha da sıkılaşmaktadır. Özellikle yeşil ve çevre koruma gereksinimlerinin getirilmesiyle birlikte, tamamen kuru optik kablolar piyasada giderek daha fazla tercih edilmektedir. Tamamen kuru optik kabloların önemli bir özelliği, dolgu tipi su geçirmez gres veya şişme tipi su geçirmez gres kullanmamalarıdır. Bunun yerine, kablonun tüm kesiti boyunca su geçirmezlik sağlamak için su geçirmez bant ve su geçirmez fiberler kullanılmaktadır.
Kablolarda ve optik kablolarda su geçirmez bant kullanımı oldukça yaygındır ve bu konuda bol miktarda araştırma literatürü bulunmaktadır. Bununla birlikte, özellikle süper emici özelliklere sahip su geçirmez elyaf malzemeler olmak üzere, su geçirmez iplikler üzerine yapılan araştırmalar nispeten daha azdır. Optik ve elektrik kablolarının üretiminde kolay elde edilebilmeleri ve basit işlenmeleri nedeniyle, süper emici elyaf malzemeler, özellikle kuru optik kablolar olmak üzere, kablo ve optik kablo üretiminde şu anda tercih edilen su geçirmez malzemedir.
Güç Kablosu Üretiminde Uygulama
Çin'in altyapı inşaatının sürekli güçlenmesiyle birlikte, destekleyici enerji projelerinden gelen güç kablolarına olan talep de artmaya devam etmektedir. Kablolar genellikle doğrudan toprağa gömülerek, kablo hendeklerinde, tünellerde veya havadan yöntemlerle döşenir. Kaçınılmaz olarak nemli ortamlarda veya suyla doğrudan temas halindedirler ve hatta kısa veya uzun süreli olarak suya batırılabilirler; bu da suyun yavaşça kablonun içine nüfuz etmesine neden olur. Elektrik alanının etkisi altında, iletkenin yalıtım katmanında ağaç benzeri yapılar oluşabilir; bu olaya su ağaçlanması denir. Su ağaçları belirli bir boyuta ulaştığında, kablo yalıtımının bozulmasına yol açarlar. Su ağaçlanması, günümüzde uluslararası alanda kablo yaşlanmasının ana nedenlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Güç kaynağı sisteminin güvenliğini ve güvenilirliğini artırmak için, kablo tasarımı ve üretiminde, kablonun iyi bir su geçirmezlik performansına sahip olmasını sağlamak amacıyla su geçirmez yapılar veya su yalıtım önlemleri benimsenmelidir.
Kablolardaki su giriş yolları genel olarak iki tipe ayrılabilir: kılıf boyunca radyal (veya enine) giriş ve iletken ve kablo çekirdeği boyunca boyuna (veya eksenel) giriş. Radyal (enine) su engelleme için, genellikle alüminyum-plastik kompozit bantın boyuna sarılıp daha sonra polietilen ile ekstrüde edilmesi gibi kapsamlı bir su geçirmez kılıf kullanılır. Tam radyal su engelleme gerekiyorsa, metal kılıf yapısı kullanılır. Yaygın olarak kullanılan kablolar için su geçirmez koruma esas olarak boyuna (eksenel) su girişine odaklanır.
Kablo yapısını tasarlarken, su geçirmezlik önlemleri, iletkenin boyuna (veya eksenel) yönündeki su direncini, yalıtım tabakasının dışındaki su direncini ve tüm yapı boyunca su direncini dikkate almalıdır. İletkenlerin su geçirmez hale getirilmesinde genel yöntem, iletkenin içine ve yüzeyine su geçirmez malzemeler doldurmaktır. Şekil 1'de gösterildiği gibi, sektörlere ayrılmış iletkenlere sahip yüksek gerilim kabloları için, merkezde su geçirmez malzeme olarak su geçirmez iplik kullanılması önerilir. Su geçirmez iplik, tam yapı su geçirmezlik sistemlerinde de uygulanabilir. Kablonun çeşitli bileşenleri arasındaki boşluklara su geçirmez iplik veya su geçirmez iplikten dokunmuş su geçirmez halatlar yerleştirilerek, suyun kablonun eksenel yönü boyunca akması için kanallar kapatılabilir ve böylece boyuna su geçirmezlik gereksinimlerinin karşılanması sağlanabilir. Tipik bir tam yapı su geçirmezlik kablosunun şematik diyagramı Şekil 2'de gösterilmiştir.
Yukarıda bahsedilen kablo yapılarında, su emici fiber malzemeler su geçirmez ünite olarak kullanılmaktadır. Mekanizma, fiber malzemenin yüzeyinde bulunan yüksek miktarda süper emici reçineye dayanmaktadır. Su ile karşılaştığında, reçine hızla orijinal hacminin 100 katına kadar genişleyerek kablo çekirdeğinin çevresel kesitinde kapalı bir su geçirmez tabaka oluşturur, su giriş kanallarını bloke eder ve suyun veya su buharının uzunlamasına yönde daha fazla yayılmasını ve genişlemesini durdurarak kabloyu etkili bir şekilde korur.
Optik Kablolarda Uygulama
Optik kabloların optik iletim performansı, mekanik performansı ve çevresel performansı, bir iletişim sisteminin en temel gereksinimleridir. Optik kablonun kullanım ömrünü sağlamanın bir yolu, çalışma sırasında suyun optik fiberin içine girmesini önlemektir; bu durum artan kayıplara (örneğin, hidrojen kaybı) neden olur. Su girişi, optik fiberin 1,3 μm ile 1,60 μm dalga boyu aralığındaki ışık emilim tepe noktalarını etkileyerek optik fiber kaybını artırır. Bu dalga boyu bandı, mevcut optik iletişim sistemlerinde kullanılan iletim pencerelerinin çoğunu kapsar. Bu nedenle, su geçirmez yapı tasarımı, optik kablo yapımında önemli bir unsur haline gelir.
Optik kablolardaki su geçirmez yapı tasarımı, radyal su geçirmez tasarım ve boyuna su geçirmez tasarım olmak üzere ikiye ayrılır. Radyal su geçirmez tasarımda, alüminyum-plastik veya çelik-plastik kompozit bantın boyuna sarılıp daha sonra polietilen ile ekstrüde edildiği, kapsamlı bir su geçirmez kılıf kullanılır. Aynı zamanda, optik fiberin dışına PBT (Polibütilen tereftalat) veya paslanmaz çelik gibi polimer malzemelerden yapılmış gevşek bir tüp eklenir. Boyuna su geçirmez yapı tasarımında ise, yapının her bölümü için çok katmanlı su geçirmez malzemelerin uygulanması düşünülür. Gevşek tüpün içindeki (veya iskelet tipi kablonun oluklarındaki) su geçirmez malzeme, dolgu tipi su geçirmez gres yerine tüp için su emici fiber malzemeye dönüştürülür. Dışarıdan gelen su buharının güçlendirme elemanı boyunca boyuna nüfuz etmesini önlemek için, kablo çekirdeği güçlendirme elemanına paralel olarak bir veya iki sıra su geçirmez iplik yerleştirilir. Gerekirse, optik kablonun sıkı su geçirmezlik testlerinden geçmesini sağlamak için, gevşek telli tüpler arasındaki boşluklara su geçirmez lifler de yerleştirilebilir. Tamamen kuru bir optik kablonun yapısı, Şekil 3'te gösterildiği gibi genellikle katmanlı bir büküm tipi kullanır.
Yayın tarihi: 28 Ağustos 2025