Sualtı kabloları, küresel telekomünikasyonun görünmez omurgasını oluşturur, inşaatlarında kullanılan malzemelere bağlıdır. Sualtı kabloları için doğru malzemeleri seçin, mekanik güç, kimyasal direnç, elektrik performansı ve dünya çapında 1.2 milyondan fazla dayanıklılık için, kıtaları birbirine bağlayan ve gerçek zamanlı finansal ticaretten videoya kadar uzanan hizmetleri inceler. Bu makale, çoğunlukla kullanılan malzemelere bağlıdır ve on yıllar boyunca deniz manzarasına sahip olan testlere göre, temelleştirilmiş bir şekilde kullanılan testler için doğru malzemeleri seçin.

Sualtı Kabloları için kritik çevresel meydan okumalar

Özel malzemeleri değerlendirmeden önce, denizaltı kablolarının dayanabileceği çevresel stresleri anlamak önemlidir. Okyanus zemini derinlik, coğrafya ve okyanus akımları ile değişen fiziksel, kimyasal ve biyolojik tehditlerin bir kombinasyonunu sunar.

Hidrostatik Basınç

Basınç yaklaşık bir atmosfer tarafından artış gösterir (14.7 psi) Her 10 metre derinlikte. 800'den fazla basınç atmosferiyle karşı karşıya kalır. Malzemeler herhangi bir mikro-gaps üzerinden su indüksiyonu veya suların düşmesine izin verir.

Seawater

Seawater, klorürler, sulfates ve oksijeni içeren son derece etkili bir elektrolittir. Özellikle galvanic hücreler farklı alaşım türleri arasında oluşturulursa, korozyon sadece zırh ve yapısal elementler değil, aynı zamanda yalıtım malzemeleri, korozyon inhibitörleri, ve katodik koruma sistemleri tüm materyal bağımlı çözümlerdir.

Mekanik Stres Kurulum ve Operasyon sırasında

Üst üste, kablolar kablo gemisinden gerginlike maruz kalıyor, sert kayalar veya yumuşak binalarla bükmek ve bu mekanik yüklere çatmadan veya yırtılmadan zarar verebilirler.

Biofouling

Barnacles, tüp solucanları ve algler kablo yüzeylere, artan ağırlık ve sürüklenmelere ek olarak, kaplama ihlal edilirse, cam metalik organizmalar korozyonu hızlandırabilir. Bazı malzemeler antifouling katkılarıyla formüle edilir, ancak çevresel düzenlemeler limit biyosi kullanımı ile formüle edilir.

Sıcaklık Extremes ve Termal Bisiklet

Denizli sıcaklıklar, derin okyanusta 30°C'nin üzerinde sığ tropikal sular taşıyan elektrik kabloları da kendi ısıtmalı. yalıtımı ve ceket malzemeleri, geniş bir sıcaklık aralığındaki dielektrik özelliklerini ve boyutsal istikrarlarını korumak zorundadır.

Core Material Kategoriler ve Onların Rolleri

Modern bir denizaltı kablosu tek bir malzeme değil, dikkatlice mühendisi bir kompozittir. Her katman belirli bir işleve hizmet eder ve her katmanın seçilmiş malzemeler, olumsuz kimyasal veya mekanik etkileşim olmadan birlikte çalışmalıdır.

Davranışçılar

Herhangi bir kablonun özü elektrik iletkenidir. Telecom kabloları için, iletken tekrarlayıcılara güç verir; güç kabloları için yüksek gerilim iletir. İki birincil seçenek bakır ve alüminyumdur.

[FONT:0]Copper[DÜDÜT:1] mükemmel iletkenlik (yaklaşık 58 MS /m) ve küçük ölçekli yüksek güç.Deniz sularından izole edildiğinde, pahalı su elektrik kablolarında, bakırın düşük dirençliliği için tercih edilir, ohmik kayıplara karşı dayanıklıdır.

[FONT=0), bakırın geçiş başına iletkenliğinin yaklaşık %61'i vardır, ancak koruyucu ceketin zarar verdiğinde, hafif kablolarda sıklıkla kullanılan bir kısıtlamadır.

Bazı kablolar, bakırın yüzeyindeki korozyon direnci ile ağırlık tasarruflarını bir araya getirmek için uygun fiyatlı alüminyum (Ceeeeeeeeeeeeeeeee) kullanır.

Yalıtım yalıtımı

Yalıtım, yüksek gerilimlere (enerji kabloları için) rağmen iletkeni izole etmeli veya düşük sinyalin azalmasını sağlamalıdır ( telgraf kabloları için). malzemenin dielektrik sabit, dağıtım faktörü ve su ağacının direnci kritiktir.

[FONT=0)Poly ESP (PE) , denizaltı telecom kablolarında en yaygın kullanılan yalıtımdır. Düşük dielektrik sabit (2.26) ve çok düşük dağıtım faktörü sinyal kaybı en aza indirir ve yüksek elektrik stresi altındaki PE (HDPE) ve çapraz bağlantılı PE (XL), güç kabloları için standarttır.

[FONT:0)Polypropylene (PP)) bazen PE'den daha yüksek sıcaklık derecelendirmesi nedeniyle yalıtım tabakalarında kullanılır ( 105°C'ye kadar) ve daha düşük nem absorpsiyonu. PP ayrıca sert ve daha dayanıklıdır. Ancak, dielektrik özellikleri PE'ye biraz daha düşüktür, bu yüzden telecom kablolarında kablolarda daha yaygındır.

[FONT:0]Fluorinated polimerler[DÜT:1], Alarm ve FEP gibi özel kablolarda aşırı sıcaklık direnci veya son derece düşük sinyal kaybının gerekli olduğu, ancak maliyet ve zorluklarını kısa bölümler veya kritik tekrarlayıcılar ile sınırlandırır.

Sheathing ve Dış ceketler

Dış ceket, okyanus ortamına karşı ilk savunma hattıdır. Suya karşı savunmasız, UV'ye (daha fazla yüklemeye) dayanıklı olmalıdır ve yeterince hayatta kalmak için zor.

[FONT:0)Poly ESP (PE)), ceket uygulamaları, özellikle orta ve yüksek çözünürlük notları.{\ ceketler mükemmel nem bariyer özellikleri, yüksek etki gücü ve çevre stresi çatlaklarına karşı iyi bir direnç sağlar.

[FONT:0)Polyurethane (PU)) [CFONTD:0)Polyurethane (PU) [FONTT:1) [CFONTS:0)) [FONTD:0)Polyurethane (PU) [FONTDÜSTRİYE) [FONTDÜSÜSÜSÜŞÜNÜSÜSÜSÜye Olmayanlar Arası UV maruz kalmaları için daha pahalı ve sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık kullanılan segmentler için ayrılmış.

Çevrede hassas alanlarda, [[0)low-smoke zero-halogen (LSZH)) ceketler yangın durumunda toksik fumes azaltmak için kullanılır, ancak bu derin deniz bölümlerine yakın olan kara bölümler için daha alakalıdır.

Zırhlı Zırh

Mekanik koruma, insated çekirdeği etrafında sarılmış bir zırh katmanından geliyor. Zırh malzemesi seçimi öncelikle beklenen tehditlere bağlıdır: balıkçı dişlileri, demirler veya rock temas.

[FONT:0]Galvanized Steel teller [DÜT:1] geleneksel ve en yaygın zırhtır. Çelik yüksek vakum gücü (500-700 MPa) sunar ve çift tabakaya kadar kurulabilir. Dış tabakanın yavaş bir korozyona kapılırsadığı derin deniz kabloları için.

[FONT:0) Orta çelik[[DÜT:1] teller (örneğin, 316L) korozyon direncinin önemli olduğu alanlarda kullanılır, ancak daha pahalı olsalar da, paslanmaz çelik elektrik kabloları elektrik kayıpları azaltır.

Kilonun kritik olduğu ultra-derin su veya uygulamalar için, 0:0) Metal olmayan zırh (Cevler için yüksek güçlü sentetik fiberler kullanarak, Kevlar (aramid) veya Dyneema (UHMWPE) ile kombine edilen fiberler de çelikten daha hafiftir.

Su-Blocking Elements

Kablo boyunca su, birincil başarısızlık modudur. ceketdeki küçük pin deliği bile, kısa devre veya sinyal bozulmasına neden olan iletken ve yalıtım arasında uzun süre seyahat etmesine izin verebilir.Su-blocking malzemeleri kablo çekirdeği ve interstices dahil edilir.

[FONT:0]Swelling tozları ve kasetleri[Dönler: 1 ) sodyum poliakril veya benzer süperabsorbent polimerleri su ile temasa geçen, ceket ve zırh telleri altında yerleştirilir.

[FONT:0]Filled core tasarımları[[Dönemli bileşikler veya vius silikon jelleri kullanılarak yapılır. Derin deniz kabloları için, swellable kasetlerin bir kombinasyonu ve yüksek performanslı bir dolum bileşik standarttır.

[FONT:0) Uzun su bloklarının (Dönetici) aynı zamanda metal folyo laminatları (örneğin PE'ye bağlı bakır kaset) de dahil olabilir, ancak bu karmaşıklık ve maliyet.

Özel Çevre Bölgeleri için Malzeme Seçme

Tek bir malzeme kombinasyonu tüm kablo rotaları için çalışır. Mühendisler bir kablo toprak, sığ su ve derin su bölgelerine ve buna göre malzeme seçerler.

Deep Water (1000 Metre)

Burada mekanik tehditler düşük. kablo, elektrik kabloları veya telecom için sağlam PE-blocking için yumuşak alüminyum olabilir. ceketin pilates su difüzyonunu engellemek için TAY'dır.

Beow Water (Landing Zone to 200 Metre)

Bu bölge ağır balıkçı, demir damlaları ve gemi trafiği deneyimliyor. Çift katmanlı çelik zırh yaygındır. Bir poliurethane dış ceket, kablonun kayalı deniz zeminleri nereye ekleyebileceğine dair zırh üzerinde kullanılabilir.Cam koruma çelik üzerinde biraz kaplama ile geliştirilir.

Arctic Çevreleri

Buz scour ve aşırı soğuk, alt sert sıcaklıklarda esnek olan malzemeler gerektirir. Standart PE aşağıdan tunç olur - 30°C. Basit bir kopya (LLDPE) veya poliurethane kullanılır. Çelik zırh düşük sıcaklık etkisi için tedavi edilmelidir. Fiber optik elementler, non-harden jellerle doldurulmalıdır.

Tropikal ve Yüksek Biyolojik Alanlar

Karayipler veya Güneydoğu Asya'daki kablo rotaları hızlı biyofouling görüyor. PE ceketleri genellikle organizmalar için düşük adhesiona sahip olsa da, bazı kablo tedarikçileri ceketleri panrous oksit veya diğer antifouling ajanlar ile sunar. Birçok bölgede çevresel düzenlemeler ağır metallerin kullanımını kısıtlar, bu yüzden yüzeysel olmayan optimizasyon gibi non-biyosital çözümler incelenir.

Materyal Teknolojisinde İleriler

Devam eden araştırmalar, mevcut 25 yıllık tasarım hayatının ötesinde kablo ömrünü genişletmeyi ve çevresel etkilerini azaltmayı amaçlamaktadır. Birkaç gelişmekte olan malzeme şovu söz verir.

Kendi kendine özgü polimerler

Mikrokapsules of a healing agent that release when the material çatlaklar have been developed for cable heathing. Eğer küçük bir kırık meydana gelirse, şifacı boşluk ve polimerizelere akar, su bariyerini geri getirebilir.

Graphene-Enhanced Kaplamalar

Graphene'nin gazlar ve iyonlar için imkansızlığı, kablo ceketleri için cazip bir katkı sağlar. Bir polimer matrixinde grafik flakes bile su buharını% 90 oranında saf Graphene ile karşılaştırabilir ve antistatik özellikler sağlar.

Biyodegradable ve Eco-Friendly Bodys

Okyanus plastik üzerinde artan scrutiny ile araştırmacılar, birincil ceket için biyo-yapay asit (PLA) veya polihidrxyalkanos (PHA) kablo heathing için uzun vadeli atıklar için biyo-yaratıcı polimerleri keşfediyorlar.

Zırhlama için Yüksek Lisans Kompozitleri

Karbon fiber-reinforced polimerler (CFRP) bir termoplastik kabuk ile ilgili olarak çelik ile karşılaştırılabilir bir vakum gücü sunar. denizaltı kablolarında, kompozit zırhlar gerilim gerekliliklerini azaltabilir ve kablo gemilerinde sürekli uzunluklara izin verebilir.

Test ve Kalite Güvence

Malzemeler dağıtımdan önce titiz nitelik geçmelidir. Testler şunları içerir:

  • [FONT:0] Birleştirici testler [Dönetici, baskı ve deniz sularının 25 yıllık hizmeti simüle eden basınç gemilerinde maruz kalması.
  • [FONT:0]Tensile ve bükme testleri [Dönder: 1) kablonun döşeme ve geri dönüşlere dayanabileceğini doğrulamak için. Cyclic bükme testleri (dönüşümlerin çoğu) yorgunluk çatlakları kontrol etmek için kontrol.
  • [FONT=0)Su ingress testleri[[Dönetici:0) hasarlı bir ceket örneği yüksek basınçlı deniz suyu ile maruz kaldığı yerde, temelin boyunca mesafe su seyahatleri ölçülmüş. Standartlar 30 gün sonra birkaç metreden daha az gerektirir.
  • [[DÜDÜ:0)Voltage, güç kabloları için testlere karşıdır: yüksek AC ve dürtü gerilimlerini yalıtım kalitesini sağlamak için uygulayın.Partal deşarj ölçümleri mikro-i eksikleri tespit eder.
  • [FONT:0)Corrosion testleri [[Döntgen: 1) tuz sprey odaları ve kaplama performansını doğrulamak için katodik koruma koşulları altında.

Tüm testler IEC 60794 gibi uluslararası standartları takip eder ve fiber optik kablolar ve IEC 60840 güç kabloları için. Malzeme tedarikçiler kablo bölümüne göre izlenebilirlik sağlamalıdır.

Future Outlook

Malzeme inovasyonu gelecekteki talepleri karşılamak için çok önemlidir. Submarine kabloları artık terabit-per-saniye veri oranları taşımak için tasarlanmıştır, daha düşük dielektrik kayıpları gerektiren. Açık hava çiftlikleri için güç kabloları daha yüksek gerilim derecelendirmelerini talep eder (daha ince yalıtım ile 525 kV H999)

Araştırmacılar ayrıca, nanopartikülleri (parça veya çamur gibi) birleştiren, su ağacının bastırılması ve arıza gücündeki kabloların, yol boyunca tüm optik optik optikleri (CFOT:1) birleştirip, ışık sinyalini engellememesi için polimer matrisleri birleştirin.

Okyanus zemini kablolarla daha kalabalık hale gelir, boru hatları ve madencilik ekipmanları, henüz tamir edilebilir olan malzemeler ve çevresel benign, yeni temel haline gelecektir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Sualtı kabloları için malzeme seçmek, elektrik mühendisliği, polimer bilimi, metalik ve deniz biyolojisi ile harmanlayan çok disiplinli bir meydan okumadır. Doğru seçimler, muazzam baskılara karşı on yıllar boyunca güvenilir bağlantı sağlar, denizaltı ağları ve mekanik istismara karşı küresel bağımlılık, şu anki malzeme -polipi,PE, çelik ve bakır - kendini savunma polimerleri, grafikler, grafiklere karşı daha da büyük bir katkı sağlayacaktır.

Daha fazla okuma için, [[Dönetici:0)ITU-T'nin denizaltı kablo sistemleri için tavsiyeler [DÜDÜT:2) veya İLEE alt deniz kablo standartları)[DÜye Olmayanlar [DÜye Olmayanlar İçin Tıklayınız.