Por qué la prueba de goteo y la prueba de penetración de agua son fundamentales para la confiabilidad del cable de fibra óptica
La confiabilidad-a largo plazo de un cable de fibra óptica, especialmente OPGW utilizado en sistemas de transmisión de energía, depende en gran medida de su resistencia a las tensiones térmicas y ambientales. La prueba de goteo y la prueba de penetración de agua son fundamentales porque evalúan directamente la estabilidad de los materiales internos que protegen las fibras ópticas en condiciones extremas.
Durante el funcionamiento a alta-temperatura, una resistencia insuficiente al goteo de los compuestos de relleno o recubrimiento puede provocar migración de grasa o goteo. Esto puede provocar microflexión de las fibras ópticas, mayor atenuación y degradación del rendimiento de la transmisión de la señal. Con el tiempo, dicho movimiento de material también puede dar como resultado un soporte mecánico desigual dentro de la unidad óptica.
De manera similar, la penetración de agua plantea un riesgo significativo para el rendimiento del cable de fibra óptica. La entrada de agua puede aumentar la atenuación óptica, acelerar el envejecimiento de las fibras ópticas y promover la corrosión de los componentes metálicos en las estructuras OPGW. La prueba de penetración de agua garantiza que los materiales-que bloquean el agua previenen eficazmente la migración longitudinal del agua, salvaguardando el rendimiento óptico y mecánico durante toda la vida útil del cable.
Al validar la resistencia tanto al goteo como a la entrada de agua, estas pruebas desempeñan un papel crucial para garantizar la confiabilidad del cable de fibra óptica, particularmente para aplicaciones aéreas, exteriores y de redes eléctricas de alto voltaje.
un tipicocable de fibra ópticaLa sección transversal revela múltiples capas protectoras diseñadas para salvaguardar los delicadosNúcleo del cable de fibra óptica de vidrio.. La sección transversal del cable de fibra óptica normalmente muestra el revestimiento del cable de fibra óptica que rodea el núcleo de vidrio, que es esencial para la reflexión interna total y la transmisión de señales. El diámetro del cable de fibra óptica varía según los requisitos de la aplicación, y los cables de telecomunicaciones estándar varían de 2 mm a 12 mm de diámetro total. cualquier compromiso con estas capas protectoras puede afectar directamente el rendimiento del cable de fibra óptica de vidrio.
Prueba de goteo
Propósito de la prueba
La prueba de goteo evalúa la resistencia al goteo del compuesto de relleno y del compuesto de recubrimiento en unidades ópticas OPGW, verificando que la grasa de relleno no fluya ni gotee fuera de la unidad óptica a temperaturas específicas. Esta prueba se realizará de acuerdo con GB/T 7424.22-2021.
Aparato de prueba
El aparato de prueba de goteo se muestra en la Figura 1-5.
Figura 1-5 Aparato de prueba de goteo
Método de prueba
Corte cinco muestras de prueba de la OPGW, cada una de 300 ± 5 mm de largo. Retire todos los hilos metálicos de un extremo de cada muestra en una longitud de 130 ± 2,5 mm para exponer la unidad óptica. Suspender verticalmente la muestra de la unidad óptica en un horno mantenido a 70 ± 1 grado durante 24 horas.
Requisitos de prueba
Después de 24 horas, a una temperatura ambiente de 70 grados, no se filtrará ni goteará ningún compuesto de relleno o de recubrimiento de la unidad óptica OPGW.
Prueba de penetración de agua
Propósito de la prueba
La prueba de entrada de agua evalúa el rendimiento de bloqueo de agua-de las unidades ópticas (que contienen materiales de bloqueo de agua-) para verificar su capacidad para evitar la penetración de agua. Conducta según GB/T 7424.22-2021.
Aparato de prueba
El aparato de prueba de ingreso de agua se muestra en la Figura 1-6.
Figura 1-6 Aparato de prueba de permeabilidad al agua
Método de prueba
A una temperatura de prueba de 25 ± 5 grados, conecte un OPGW de 1 m de largomuestra de unidad ópticaal aparato de permeación. Aplique una presión de columna de agua de 100 ± 5 cm usando una solución de tinte fluorescente al centro de muestra y manténgala durante 1 hora.
Requisitos de prueba
Después de 1 hora, inspeccione el extremo opuesto de la unidad óptica bajo luz ultravioleta en busca de tinte fluorescente. Si no se filtra solución colorante, la muestra se considera calificada. Si la primera muestra falla, vuelva a probar otra sección cerca del cable óptico. La calificación se otorga si se aprueba la nueva prueba; el fracaso en la nueva prueba resulta en la descalificación.
Referencias primarias
DL/T 832-2016 Cable aéreo de tierra compuesto de fibra óptica
GB/T 1179-2017 "Conductores aéreos trenzados concéntricos de alambre redondo"
GB/T 7424.22-2021 "Especificaciones generales para cables ópticos-Parte 22: Métodos de prueba básicos para cables ópticos: métodos de prueba de rendimiento ambiental"
Modos de falla comunes identificados mediante pruebas de goteo y penetración de agua
Las pruebas de goteo y penetración de agua están diseñadas para revelar posibles debilidades en el diseño y fabricación de cables de fibra óptica. Los modos de falla comunes identificados a través de estas pruebas incluyen:
El compuesto de relleno gotea a temperaturas elevadas, lo que indica una estabilidad térmica insuficiente o una formulación inadecuada del compuesto.
Reblandecimiento o separación del compuesto de revestimiento, lo que puede reducir la protección mecánica de las fibras ópticas y comprometer la integridad del revestimiento del cable de fibra óptica.
Rendimiento inadecuado de bloqueo de agua-causado por una hinchazón insuficiente de los hilos o polvos que bloquean el agua-.
Migración longitudinal de agua, donde el agua viaja a lo largo de la unidad óptica debido a espacios o discontinuidades en los materiales de bloqueo.
Incompatibilidad de materiales, que conduce a la degradación de los compuestos cuando se exponen a calor o humedad prolongados.
Aplicación de Pruebas de Goteo y Penetración de Agua en Proyectos de OPGW y Cable de Fibra Óptica
Estas pruebas son particularmente importantes en los siguientes escenarios:
Entornos de alta-temperatura, como regiones con intensa radiación solar o altas temperaturas ambientales.
Líneas de transmisión aéreas-de largo alcance, donde los cables están expuestos a tensiones térmicas y mecánicas prolongadas.
Climas húmedos, costeros o lluviosos, donde la entrada de humedad representa una amenaza continua para la integridad del cable.
Instalaciones subterráneas, donde los sistemas de cables de fibra óptica enterrados deben resistir la infiltración de agua subterránea. Normalmente, la profundidad mínima para las instalaciones subterráneas de cables de fibra óptica es de 24 a 36 pulgadas en la mayoría de las regiones. Preguntas como "¿a qué profundidad está enterrado el cable de fibra óptica?" o "¿a qué profundidad se debe enterrar el cable de fibra óptica?" son fundamentales para la planificación de la instalación. Generalmente, al determinar a qué profundidad enterrar el cable de fibra óptica, los instaladores deben considerar las condiciones del suelo, las líneas de escarcha y las regulaciones locales para garantizar que el cable de fibra óptica enterrado permanezca protegido contra daños mecánicos y estrés ambiental.
Parámetros de prueba clave para pruebas de goteo y penetración de agua en cables de fibra óptica
Para garantizar una evaluación repetible y confiable, las pruebas de penetración de agua y goteo de cables de fibra óptica se realizan bajo parámetros claramente definidos, como se resume a continuación:
| Artículo de prueba | Parámetro |
|---|---|
| Temperatura de prueba de goteo | 70 ± 1 grado |
| Duración de la prueba de goteo | 24 horas |
| Longitud de la muestra de prueba de goteo | 300±5mm |
| Longitud de la unidad óptica expuesta | 130 ± 2,5 mm |
| Temperatura de prueba de penetración de agua | 25 ± 5 grados |
| Presión de la columna de agua | 100±5cm |
| Duración de la penetración del agua | 1 hora |
| Medio agua | Solución de tinte fluorescente |
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué causa la falla por goteo en los cables de fibra óptica?
R: La falla por goteo en un cable de fibra óptica se debe principalmente a una estabilidad térmica insuficiente del compuesto de relleno o del compuesto de recubrimiento dentro de la unidad óptica. Cuando se exponen a temperaturas elevadas, los materiales mal formulados o incompatibles pueden ablandarse, migrar o gotear fuera de la unidad óptica.
En los cables de fibra óptica OPGW, la falla por goteo también puede deberse a una selección inadecuada del material, una viscosidad inadecuada del compuesto o una adhesión insuficiente entre el compuesto y los componentes circundantes. Estas fallas pueden provocar microflexiones de las fibras ópticas, una mayor atenuación óptica y una degradación a largo plazo-del rendimiento de la transmisión. Por lo tanto, la prueba de goteo es esencial para verificar la estabilidad del material en condiciones de funcionamiento a alta-temperatura.
P: ¿Cómo afecta la penetración de agua al rendimiento de OPGW?
R: La penetración de agua tiene un impacto negativo significativo en el rendimiento de OPGW y en la confiabilidad general del cable de fibra óptica. Cuando el agua ingresa a la unidad óptica, puede aumentar la atenuación óptica, acelerar el envejecimiento de las fibras ópticas y comprometer la calidad de la transmisión de la señal.
Además, el ingreso prolongado de agua puede causar corrosión de los componentes metálicos dentro de la estructura OPGW, lo que reduce la resistencia mecánica y afecta el rendimiento de la conexión a tierra. La prueba de penetración de agua garantiza que los materiales-que bloquean el agua previenen eficazmente la migración longitudinal del agua, manteniendo la integridad óptica y mecánica durante toda la vida útil del cable.
P: ¿Es obligatoria la prueba de goteo para todos los cables OPGW?
R: La prueba de goteo no es universalmente obligatoria para todos los cables de fibra óptica, pero normalmente se requiere para los cables OPGW y otros cables ópticos destinados a aplicaciones exteriores o de alta-temperatura. La mayoría de las especificaciones de las empresas de energía y los estándares de la industria, incluido GB/T 7424.22-2021, especifican la prueba de goteo como parte de las pruebas de tipo o pruebas de calificación para unidades ópticas OPGW.
Debido a que los cables OPGW operan en ambientes expuestos y experimentan grandes variaciones de temperatura, la prueba de goteo se considera un paso de verificación crítico para garantizar la confiabilidad-a largo plazo y el cumplimiento de los requisitos de rendimiento.
P: ¿Qué sucede si un cable no pasa la prueba de penetración de agua?
R: Si un cable de fibra óptica no supera la prueba de penetración de agua, indica un rendimiento inadecuado de bloqueo de agua-de la unidad óptica. De acuerdo con los procedimientos de prueba estándar, normalmente se realiza una nueva prueba utilizando otra sección de muestra tomada cerca del lugar de prueba original.
Si la nueva prueba pasa, es posible que aún se acepte el cable. Sin embargo, si la nueva prueba también falla, se considera que el cable no cumple-las normas y no es apto para el servicio. Un fallo en la prueba de penetración de agua sugiere un alto riesgo de entrada de humedad, lo que puede provocar una mayor atenuación, corrosión y una menor confiabilidad operativa del sistema OPGW.
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