Kable optiko eta elektrikoen funtzionamenduan, errendimenduaren beherakada eragiten duen faktore garrantzitsuena hezetasunaren sartzea da. Ura kable optiko batean sartzen bada, zuntz-ahultzea handitu dezake; kable elektriko batean sartzen bada, kablearen isolamendu-errendimendua murriztu dezake, eta horrek funtzionamenduan eragina izan dezake. Horregatik, ura blokeatzen duten unitateak, hala nola ura xurgatzen duten materialak, kable optiko eta elektrikoen fabrikazio-prozesuan sartzen dira hezetasuna edo ura sartzea saihesteko, funtzionamendu-segurtasuna bermatuz.
Ura xurgatzen duten materialen produktu mota nagusiak hauek dira: ur xurgatzen duen hautsa,ura blokeatzeko zinta, ura blokeatzen duen haria, eta puzte motako ura blokeatzeko koipea, etab. Aplikazio-gunearen arabera, ura blokeatzeko material mota bat erabil daiteke, edo hainbat mota desberdin aldi berean, kableen iragazgaitza den errendimendua bermatzeko.
5G teknologiaren aplikazio azkarrarekin, kable optikoen erabilera gero eta hedatuagoa da, eta haien eskakizunak gero eta zorrotzagoak dira. Batez ere ingurumen-babeserako eskakizunak sartu direnez, merkatuak gero eta gehiago nahiago ditu kable optiko guztiz lehorrak. Kable optiko guztiz lehorren ezaugarri garrantzitsu bat da ez dutela ura blokeatzen duen koipe betegarririk edo puzte motako ura blokeatzen duen koiperik erabiltzen. Horren ordez, ura blokeatzen duen zinta eta zuntzak erabiltzen dira kablearen zeharkako sekzio osoan ura blokeatzeko.
Kableetan eta kable optikoetan ura blokeatzeko zinta erabiltzea nahiko ohikoa da, eta ikerketa-literatura ugari dago horri buruz. Hala ere, ura blokeatzeko hariari buruzko ikerketa gutxiago dago, batez ere propietate superxurgatzaileak dituzten ura blokeatzeko zuntz-materialei buruz. Kable optiko eta elektrikoak fabrikatzean erraz amortizatzen direlako eta prozesatzeko sinplea dutelako, zuntz superxurgatzaileak dira gaur egun kable eta kable optikoen fabrikazioan, batez ere kable optiko lehorren, ura blokeatzeko material hobetsia.
Aplikazioa kable elektrikoen fabrikazioan
Txinako azpiegituren eraikuntza etengabe indartzen ari den heinean, energia-proiektuak laguntzeko kable elektrikoen eskaria handitzen ari da. Kableak normalean zuzenean lurperatuz instalatzen dira, kable-lubakietan, tuneletan edo gaineko metodoetan. Nahitaez ingurune hezeetan edo urarekin kontaktu zuzenean egoten dira, eta uretan murgilduta ere egon daitezke epe labur edo luzez, ura poliki-poliki kablearen barrualdean sartzea eraginez. Eremu elektriko baten eraginpean, zuhaitz itxurako egiturak sor daitezke eroalearen isolamendu-geruzan, ur-zuhaitz itxurako fenomenoa. Ur-zuhaitzek neurri batean hazten direnean, kablearen isolamendua apurtzea eragingo dute. Ur-zuhaitz itxurako egiturak sor daitezke orain nazioartean kableen zahartzearen arrazoi nagusietako bat bezala aitortzen da. Energia-hornidura sistemaren segurtasuna eta fidagarritasuna hobetzeko, kableen diseinuak eta fabrikazioak ura blokeatzeko egiturak edo iragazgaizte neurriak hartu behar ditu kableak ura blokeatzeko errendimendu ona izan dezan.
Kableetan uraren sartzea bi motatan bana daiteke, oro har: zorroan zehar doan erradial (edo zeharkako) sartzea, eta eroalearen eta kablearen nukleoan zehar luzetarako (edo axial) sartzea. Ura blokeatzeko erradial (zeharkako) egiteko, askotan ur-blokeatzaile zorro oso bat erabiltzen da, hala nola, luzetara bildutako aluminio-plastiko konpositezko zinta bat polietilenoarekin estrusioan. Ura blokeatzeko erradial osoa behar bada, metalezko zorro-egitura bat erabiltzen da. Ohiko kableetarako, ur-blokeatzaile babesak batez ere luzetarako (axial) ur-sartzean jartzen du arreta.
Kablearen egitura diseinatzerakoan, iragazgaiztasun neurriek kontuan hartu behar dute eroalearen luzetarako (edo ardatzeko) norabidean urarekiko erresistentzia, isolamendu geruzaren kanpoko urarekiko erresistentzia eta egitura osoan zeharreko urarekiko erresistentzia. Eroaleak ur-blokeatzeko metodo orokorra eroalearen barruan eta gainazalean ur-blokeatzeko materialak betetzea da. Sektoreetan banatutako eroaleak dituzten goi-tentsioko kableetarako, ur-blokeatzeko haria erabiltzea gomendatzen da erdian ur-blokeatzeko material gisa, 1. irudian erakusten den bezala. Ur-blokeatzeko haria egitura osoko ur-blokeatzeko egituretan ere aplika daiteke. Ur-blokeatzeko haria edo ur-blokeatzeko hariarekin ehundutako ur-blokeatzeko sokak kablearen osagai desberdinen arteko hutsuneetan jarriz, kablearen ardatzeko norabidean ura isurtzeko kanalak blokeatu daitezke, luzetarako ur-estanzia eskakizunak betetzen direla ziurtatzeko. Egitura osoko ur-blokeatzeko kable tipiko baten eskema 2. irudian ageri da.
Goian aipatutako kable-egituretan, ura blokeatzeko unitate gisa zuntz xurgatzaileak diren materialak erabiltzen dira. Mekanismoa zuntz materialaren gainazalean dagoen erretxina superxurgatzaile kantitate handian oinarritzen da. Urarekin topo egiten duenean, erretxina azkar hedatzen da bere jatorrizko bolumenaren biderkatzeraino, kablearen nukleoaren zirkunferentzia-sekzioan ura blokeatzeko geruza itxi bat sortuz, uraren sartze-kanalak blokeatuz eta ura edo ur-lurruna luzetarako norabidean gehiago zabaltzea eta hedatzea eragotziz, horrela kablea eraginkortasunez babestuz.
Aplikazioa kable optikoetan
Kable optikoen transmisio optikoaren errendimendua, errendimendu mekanikoa eta ingurumen-errendimendua dira komunikazio-sistema baten oinarrizko eskakizunak. Kable optiko baten bizitza erabilgarria bermatzeko neurri bat da ura zuntz optikoan sartzea saihestea funtzionamenduan zehar, horrek galerak handituko bailituzke (hau da, hidrogeno-galerak). Uraren sartzeak zuntz optikoaren argi-xurgapen gailurretan eragiten du 1,3 μm-tik 1,60 μm-ra bitarteko uhin-luzera tartean, eta horrek zuntz optikoaren galerak handitzea dakar. Uhin-luzera banda honek egungo komunikazio optiko sistemetan erabiltzen diren transmisio-leiho gehienak estaltzen ditu. Hori dela eta, egitura iragazgaitzaren diseinua elementu gakoa bihurtzen da kable optikoen eraikuntzan.
Kable optikoetan ur-blokeatze egituraren diseinua bi zatitan banatzen da: ur-blokeatze erradialaren diseinua eta ur-blokeatze longitudinalaren diseinua. Ur-blokeatze erradialaren diseinuak ur-blokeatze zorro integral bat hartzen du, hau da, aluminio-plastikozko edo altzairu-plastikozko konpositezko zinta duen egitura bat, luzetara bilduta eta gero polietilenoarekin estrusioa duena. Aldi berean, PBT (polibutileno tereftalatoa) edo altzairu herdoilgaitza bezalako polimero materialez egindako hodi solte bat gehitzen da zuntz optikotik kanpo. Luzetarako iragazgaitza den egituraren diseinuan, ur-blokeatze materialen geruza anitzen aplikazioa kontuan hartzen da egituraren zati bakoitzerako. Hodi soltearen barruko ur-blokeatze materiala (edo eskeleto motako kable baten zirrikituetan) betegarri motako ur-blokeatze koipe batetik hodirako zuntz xurgatzaile material bihurtzen da. Ur-blokeatze hari bat edo bi kablearen nukleoaren indartze elementuarekiko paraleloan jartzen dira, kanpoko ur-lurruna luzetara indar-elementuan zehar sartzea saihesteko. Beharrezkoa bada, ur-blokeatze zuntzak ere jar daitezke hodi solteen arteko hutsuneetan, kable optikoak ur-sartze proba zorrotzak gainditzen dituela ziurtatzeko. Kable optiko guztiz lehor baten egiturak askotan geruzadun hari-mota erabiltzen du, 3. irudian erakusten den bezala.
Argitaratze data: 2025eko abuztuak 28