สารประกอบ PE สำหรับสายเคเบิลสื่อสาร: คู่มือการเลือกและประสิทธิภาพ

การเลือกสิ่งที่ถูกต้อง สารประกอบ PE สำหรับสายสื่อสาร เป็นตัวกำหนดว่าการติดตั้งเครือข่ายจะมีอายุการใช้งาน 10 ปีหรือ 40 ปี สารประกอบโพลีเอทิลีนเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการหุ้มสายเคเบิลและฉนวน แต่ไม่ใช่ทุกเกรดจะมีประสิทธิภาพเท่าเทียมกันภายใต้ความเครียดจากความร้อน การสัมผัสรังสียูวี หรือความต้องการสัญญาณความถี่สูง คู่มือนี้จะตอบคำถามสี่ข้อที่วิศวกรเคเบิลถามมากที่สุด: เกรดใดให้เลือก วิธีตรวจสอบคุณภาพ คุณสมบัติใดที่สำคัญที่สุด และสูตรใดต้านทานการย่อยสลายกลางแจ้งได้ดีที่สุด

40 อายุการใช้งานที่กำหนดนานหลายปีสำหรับสายเคเบิล PE ที่ระบุอย่างถูกต้องในการติดตั้งแบบฝังและทางอากาศ

PE Compound ชนิดใดที่เหมาะกับสายเคเบิลสื่อสาร

คำตอบขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการใช้งานของสายเคเบิลและข้อกำหนดด้านสัญญาณ สามเกรดครองตลาดสายสื่อสาร:

เอชดีพีอี

PE ความหนาแน่นสูง

เหมาะสำหรับงานท่อร้อยสาย ท่อฝังโดยตรง และแจ็คเก็ตไฟเบอร์ออปติก ความต้านทานแรงดึงที่ 20–37 MPa และความหนาแน่นมากกว่า 0.94 g/cm³ ทำให้ HDPE ทนทานต่อแรงกดทับและประสิทธิภาพการกั้นความชื้นได้ดีเยี่ยม

เอ็มดีพีอี

PE ความหนาแน่นปานกลาง

จุดสมดุลสำหรับสายเคเบิลแบบหล่นและเครือข่ายการกระจาย ความต้านทานต่อการแตกร้าวจากความเครียดนั้นสูงกว่า HDPE อย่างมาก ทำให้ MDPE เป็นเกรดที่เหมาะกับการที่สายเคเบิลโค้งงอรอบมุมหรือผ่านทางเดินที่คับแคบ

แอลแอลดีพีอี

PE ความหนาแน่นต่ำเชิงเส้น

ใช้สำหรับสายเคเบิลข้อมูลที่ยืดหยุ่นและแจ็คเก็ตสายแพทช์ในร่ม การยืดตัวที่จุดขาดเกินกว่า 600% ในสูตรคุณภาพ ทำให้มีรัศมีการโค้งงอที่แคบซึ่งความต้องการการติดตั้งสายเคเบิลแบบมีโครงสร้าง

สำหรับสายเคเบิลที่รองรับทางอากาศเอง (การออกแบบ ADSS หรือรูปที่ 8) HDPE ที่บรรจุคาร์บอนแบล็คยังคงเป็นค่าเริ่มต้นของข้อกำหนด โดยให้ทั้งความแข็งแกร่งของโครงสร้างและการป้องกันรังสียูวีในชั้นผสมเดียว

วิธีทดสอบคุณภาพสายเคเบิล PE

การตรวจสอบคุณภาพของสารประกอบสายเคเบิล PE ต้องใช้แบตเตอรี่ที่มีโครงสร้างเพื่อการทดสอบที่ครอบคลุมประสิทธิภาพทางกายภาพ ไฟฟ้า และสิ่งแวดล้อม การใช้ผลการทดสอบเพียงครั้งเดียวนั้นไม่เพียงพอ — สายเคเบิลที่ชำรุดในภาคสนามมักจะย้อนกลับไปที่การผสมผสานของความเค้นที่ไม่ได้รับการทดสอบ

วิธีทดสอบ	มาตรฐาน	เกณฑ์ที่ยอมรับได้
ความต้านแรงดึง	IEC 60811-501	สูงกว่า 12.5 MPa
การยืดตัวที่จุดขาด	IEC 60811-501	สูงกว่า 300% (HDPE); 500% (แอลแอลดีพีอี)
ชุดน้ำร้อน (เกรด XLPE)	IEC 60811-507	การยืดตัวภายใต้ภาระต่ำกว่า 175%
ความต้านทานต่อปริมาตร	ไออีซี 60093	สูงกว่า 1 x 10^14 โอห์ม-ซม
ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก	ไออีซี 60250	ต่ำกว่า 2.4 ที่ 1 MHz (เกรดสัญญาณ)
ESCR (ถอดรหัสความเครียด)	มาตรฐาน ASTM D1693	F50 สูงกว่า 500 ชั่วโมง
UV Aging (คาร์บอนแบล็ค)	IEC 62821-1	การเก็บรักษามากกว่า 80% หลังจาก 1,000 ชม

หมายเหตุการประกันคุณภาพ

การทดสอบดัชนีการไหลของของเหลว (MFI) ตามมาตรฐาน ISO 1133 เป็นการตรวจสอบความสอดคล้องของแบทช์ในโรงงานที่เร็วที่สุด ค่าเบี่ยงเบนมากกว่า 20% จากค่า MFI ที่ระบุจะส่งสัญญาณให้เกิดความแปรผันที่รับประกันการทดสอบซ้ำทั้งหมดก่อนการอัดขึ้นรูป

คุณสมบัติใดที่ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของสายเคเบิล

คุณสมบัติของวัสดุสี่ประการแยกสายเคเบิลคอมพาวด์ PE ระดับพรีเมียมออกจากเกรดสินค้าโภคภัณฑ์ และแต่ละคุณสมบัติจะจับคู่โดยตรงกับโหมดความล้มเหลวในโลกแห่งความเป็นจริงที่ผู้ควบคุมสายเคเบิลต้องเผชิญ

ความต้านทานต่อการแตกร้าวจากความเครียดจากสิ่งแวดล้อม (ESCR)

ESCR วัดพฤติกรรมของ PE เมื่อความเครียดเชิงกลและการสัมผัสสารเคมีรวมกัน — สภาวะที่แน่นอนภายในท่อสายเคเบิลที่มีสารทำความสะอาดหรือน้ำมันตัดกลึง สารประกอบที่มี ESCR ต่ำจะแตกภายในไม่กี่สัปดาห์ เกรด HDPE ที่มี ESCR สูงที่ F50 เกิน 1,000 ชั่วโมงยังคงสภาพเดิมมานานหลายทศวรรษ

ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก and Dissipation Factor

สำหรับสายเคเบิลข้อมูลความถี่สูงที่มีสัญญาณสูงกว่า 500 MHz ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำกว่า 2.35 ถือเป็นสิ่งสำคัญ สารประกอบ PE ที่เป็นโฟมมีค่าต่ำถึง 1.5 โดยการแทนที่มวลโพลีเมอร์ด้วยเซลล์อากาศ ซึ่งจะตัดการลดทอนสัญญาณได้มากถึง 30% เมื่อเทียบกับแจ็คเก็ต PE ที่เป็นของแข็ง

ความเสถียรทางความร้อนและเวลาเหนี่ยวนำออกซิเดชัน (OIT)

การทดสอบ OIT ตาม ASTM D3895 วัดปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระในสารประกอบ PE สารประกอบสายเคเบิลที่มีค่า OIT สูงกว่า 20 นาทีที่ 200 องศาเซลเซียส จะรักษาความสมบูรณ์ทางกลเมื่อสายเคเบิลวิ่งใกล้แหล่งความร้อนหรือผ่านท่อร้อยสายที่โดนแสงแดด

ความต้านทานความล้าแบบแรงดัดงอ

สายเคเบิลที่ติดตั้งบนสะพาน กังหันลม หรือการใช้งานแบบต่อพ่วงต้องเผชิญกับวงจรการงอนับล้านครั้งตลอดอายุการใช้งาน สารประกอบ PE ที่มีความล้าสูงซึ่งใช้ LLDPE ที่เร่งปฏิกิริยาด้วยโลหะมีค่าจะคงรักษาการยืดตัวไว้สูงกว่า 85% หลังจากการโค้งงอ 500,000 รอบ เทียบกับ 60% สำหรับเกรดมาตรฐาน

ซึ่งเกรด PE ทน UV ได้ดีที่สุด

HDPE ที่เสถียรด้วยคาร์บอน-แบล็ค-สเตบิไลซ์เป็นเกณฑ์มาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการต้านทานรังสียูวีในการใช้งานสายเคเบิลกลางแจ้ง ที่ปริมาณคาร์บอนแบล็ก 2.0–2.5% โดยน้ำหนัก — ตามข้อกำหนด IEC 60811-409 — สูตรนี้ป้องกันรังสียูวีได้มากกว่า 99% และแสดงให้เห็นประสิทธิภาพในสภาพอากาศกลางแจ้งเป็นเวลา 25 ปีในสภาพอากาศเขตร้อน

คาร์บอนแบล็ค HDPE

การดูดซึมรังสียูวีสูงกว่า 99%
อายุการใช้งาน: 25-40 ปีกลางแจ้ง
เป็นไปตามมาตรฐาน IEC 62821-1 ที่โหลด 2.0–2.5%
มาตรฐาน for ADSS and aerial drop cables
สี: สีดำเท่านั้น

HALS-Stabilized PE

การป้องกันรังสียูวี: อัตราการบล็อก 85–95%
อายุการใช้งาน: 10-20 ปีกลางแจ้ง
มีให้เลือกครบทุกสี
ใช้สำหรับสายเคเบิลในร่ม/กลางแจ้งที่มีรหัสสี
จำเป็นต้องเติมซ้ำสำหรับภูมิอากาศเขตร้อน

สำหรับการติดตั้งในบริเวณเส้นศูนย์สูตร พื้นที่สูง (ดัชนี UV ที่สูงขึ้น) หรือสายเคเบิลที่มีช่วงเสาอากาศหันหน้าไปทางทิศใต้ HDPE คาร์บอนแบล็คเป็นประเภทสารประกอบชนิดเดียวที่มีเอกสารความทนทานต่อรังสี UV หลายทศวรรษที่ได้รับการบันทึกไว้ สูตรผสมสารกันแสงเอมีนแบบขัดขวาง (HALS) ให้ความยืดหยุ่นของสี แต่ต้องใช้สารเติมแต่งที่สูงกว่า — โดยทั่วไป 0.5–1.0% โดยน้ำหนัก — เพื่อให้เข้าใกล้ระดับประสิทธิภาพกลางแจ้งที่เทียบเคียงได้ เมื่อประสิทธิภาพทางอากาศหรือการฝังโดยตรงในระยะยาวไม่สามารถต่อรองได้ โดยระบุ สารประกอบ PE สำหรับสายสื่อสาร ด้วยการกระจายตัวของคาร์บอนแบล็กที่ผ่านการตรวจสอบแล้วตามมาตรฐาน IEC 60811-409 ถือเป็นแนวทางที่มีความเสี่ยงต่ำที่สุด

ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญ

จับคู่เกรดความหนาแน่นของ PE กับความต้องการทางกล: HDPE สำหรับการฝัง/ทางอากาศ, MDPE สำหรับการจำหน่าย, LLDPE สำหรับภายในอาคารที่มีความยืดหยุ่น
ใช้งานชุดทดสอบ IEC 60811 เต็มรูปแบบ ทั้งทางไฟฟ้าและเครื่องกล ก่อนที่จะอนุมัติชุดสารประกอบใหม่
ระบุ OIT นานกว่า 20 นาทีที่ 200 C สำหรับสายเคเบิลใดๆ ที่ทำงานใกล้แหล่งความร้อน
HDPE คาร์บอนแบล็คที่การโหลด 2.0–2.5% เป็นตัวเลือกเดียวที่ทนต่อรังสี UV ได้นาน 25 ปีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วสำหรับสายเคเบิลกลางแจ้ง
สำหรับสายเคเบิลความถี่สูงที่ส่งสัญญาณวิกฤต ให้จัดลำดับความสำคัญของค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำกว่า 2.35 เหนือเกรดเชิงกล