При проектировании оптоволоконных кабелей (OFC) выбор правильных сырьевых материалов имеет решающее значение. Различные условия эксплуатации — такие как экстремальный холод, высокие температуры, влажность, наружная установка, постоянные изгибы или частые перемещения — предъявляют различные требования к материалам оптических кабелей. В данном обзоре мы суммируем несколько распространенных в отрасли материалов для сердечников, анализируем их эксплуатационные характеристики и практическое применение, чтобы помочь оптимизировать проектирование оптоволоконных кабелей и выбор материалов.
1. Полибутилентерефталат (ПБТ) — наиболее распространенный материал для тюбиков без оболочек.
ПБТПолибутилентерефталат (PBT) — наиболее широко используемый материал для свободных трубок в оптоволоконных кабелях. Обычные кабельные пластмассы, как правило, становятся хрупкими при низких температурах и размягчаются при высоких. Модифицированный PBT, например, с гибкими сегментами цепи, значительно улучшает ударопрочность при низких температурах и может соответствовать требованиям до -40°C. Кроме того, PBT обеспечивает превосходную жесткость и стабильность размеров при высоких температурах, гарантируя надежную защиту волокон от термических нагрузок. Сбалансированные характеристики, разумная стоимость и универсальность делают его типичным выбором для наружных коммуникационных кабелей, магистральных кабелей и кабельных конструкций ADSS.
2. Полипропилен (ПП) — превосходная прочность при низких температурах и устойчивость к гидролизу.
Полипропилен (ПП) привлек внимание в качестве материала для оптических кабелей благодаря своей превосходной прочности при низких температурах, предотвращающей растрескивание в экстремально холодных условиях. Его устойчивость к гидролизу также превосходит устойчивость полибутилентерефталата (ПБТ), что делает его подходящим для влажных или богатых водой сред. Однако ПП имеет несколько меньший модуль упругости и жесткость по сравнению с ПБТ, поэтому при его использовании следует учитывать конкретную структуру кабеля. Например, для легких кабелей, гибридных кабелей для внутреннего и наружного применения или кабелей со свободными трубками, требующих большей гибкости, в качестве альтернативы может быть выбран ПП.
3. LSZH (низкое дымовыделение, нулевое содержание галогенов) — основной экологически чистый материал для оболочки кабеля.
ЛСЖХLSZH — наиболее широко используемый экологически чистый материал для оболочки кабелей. Высококачественные составы LSZH, полученные с помощью специализированных полимерных систем и технологий наполнителей, соответствуют требованиям к ударопрочности при низких температурах до -40°C и выдерживают длительную эксплуатацию при 85°C. В случае пожара LSZH выделяет мало дыма и не выделяет галогенов, что значительно повышает безопасность внутренних кабелей, кабелей центров обработки данных и проводки общественных зданий. Он также обладает превосходной устойчивостью к растрескиванию под воздействием окружающей среды и химической коррозии, что делает его универсальным выбором как для внутренней, так и для наружной оболочки кабелей.
4. ТПУ (термопластичный полиуретан) — «король» низкотемпературной гибкости и износостойкости.
Термопластичный полиуретан (ТПУ) известен своей гибкостью и прочностью при экстремально низких температурах. В отличие от ПВХ, ТПУ сохраняет высокую эластичность и не трескается. Он также обладает выдающейся устойчивостью к истиранию, воздействию масла и разрывам, что делает его идеальным для кабелей, используемых в транспортировке грузов, включая кабели для кабельных цепей, автомобильные кабели, кабели для горнодобывающей промышленности, роботизированные кабели и кабели для промышленной автоматизации. Следует отметить, что устойчивость ТПУ к высоким температурам и гидролизу зависит от конкретного сорта, поэтому выбор высококачественных составов имеет решающее значение.
5. ПВХ (поливинилхлорид) — экономичный вариант оболочки кабеля с ограничениями по низким температурам.
ПВХ по-прежнему используется для некоторых оптических кабелей благодаря своей низкой стоимости и простоте обработки. Однако стандартный ПВХ затвердевает и может трескаться при температуре ниже -10°C, что делает его непригодным для экстремально низких температур. Низкотемпературный или морозостойкий ПВХ может снижать температуру стеклования за счет пластификаторов, но это может ухудшить механическую прочность и устойчивость к старению. Поэтому ПВХ лучше подходит для экономически важных проектов в относительно стабильных условиях, таких как стандартные внутренние установки или временные кабельные системы.
6. ТПВ (термопластичный вулканизат) — сочетание эластичности резины и технологичности обработки пластмасс.
TPV сочетает в себе эластичность резины и технологичность пластика. Он обладает превосходной термостойкостью, как при высоких, так и при низких температурах, а также выдающейся устойчивостью к атмосферным воздействиям и озону. Гибкость и долговечность TPV делают его подходящим для наружных оптических кабелей, автомобильной проводки и гибких кабелей. В качестве материала TPV сочетает в себе характеристики TPU и PVC, обеспечивая превосходную структурную гибкость и устойчивость к воздействию окружающей среды.
7. Сшитый полиэтилен (XLPE) — высокотемпературный изоляционный материал для оптических и силовых кабелей.
СХПЭБлагодаря сшиванию, он повышает термостойкость и может непрерывно работать при температуре выше 90 °C. Он также обеспечивает превосходную механическую прочность и устойчивость к нагрузкам. Хотя XLPE чаще используется для изоляции силовых кабелей (например, 1 кВ–35 кВ), иногда его применяют в оптических кабелях для усиления или в условиях высоких температур. Его тепловые и механические свойства делают его подходящим для специализированных оптических кабелей, работающих в суровых условиях.
Выбор материалов оболочки оптического кабеля — ключевые факторы при выборе.
Выбор правильных материалов для оптических кабелей требует не только изучения технических характеристик, но и учета реальных сценариев применения:
Стационарный монтаж (наружный, в воздуховодах, воздушный): LSZH, TPV, XLPE
Области применения в транспортировке (цепные транспортеры, робототехника, транспортные средства, горнодобывающая промышленность): TPU
Экстремально низкие температуры (-40°C и ниже): модифицированный PBT, PP, TPU.
Внутренняя кабельная разводка, стандартное использование, проекты с ограниченным бюджетом: ПВХ (рекомендуется только в особых условиях).
Универсального решения для материалов оптических кабелей не существует. Выбор должен основываться на всесторонней оценке конструкции кабеля, условий монтажа, бюджета и долгосрочной надежности.
Дата публикации: 20 ноября 2025 г.