¿Por qué los cables de fibra óptica para exteriores suelen ser negros? ¿Los protege de los rayos UV y la lluvia?
El diseño y la selección de materiales de los cables de fibra óptica para exteriores se basan en estrictos principios de física y ciencia de los materiales. A continuación, desde las perspectivas de la ciencia de los materiales, el diseño estructural y la resistencia a la intemperie, le explicaremos por qué los cables de fibra óptica para exteriores suelen ser negros y cómo resisten la radiación ultravioleta y la erosión de la lluvia.
I. ¿Por qué los cables de fibra óptica para exteriores suelen ser negros?
Los cables de fibra óptica para exteriores están expuestos a la naturaleza durante todo el año y deben hacer frente a la exposición prolongada a la radiación ultravioleta (UV) de la luz solar.
-
Mecanismo de daño por radiación ultravioleta:
La cubierta exterior de la fibra óptica suele estar hecha de material polimérico (como polietileno, PE). La energía de los rayos UV es suficiente para romper las cadenas moleculares de los polímeros, lo que provoca reacciones fotoquímicas en el material. Esto conduce a la degradación física, como decoloración, fragilidad, agrietamiento y disminución de la resistencia a la tracción. Una vez que la cubierta se agrieta, la fibra interna y los refuerzos metálicos quedan expuestos directamente a la humedad, la lluvia ácida y el aire, lo que provoca un fallo rápido del cable de fibra óptica. -
Introducción de negro de humo (Carbon Black):
Para prevenir la degradación inducida por los rayos UV, la cubierta exterior de polietileno (PE) de los cables de fibra óptica para exteriores debe incorporar una cierta proporción (generalmente 2 % a 2.5 %) de negro de humo durante el proceso de fabricación.- El negro de humo es un excelente agente de apantallamiento de la luz y un absorbente de rayos UV.
- Puede absorber casi todas las longitudes de onda de la luz (incluidos los rayos UV de alta energía, la luz visible y la luz infrarroja), y disipa esta energía lumínica de forma inofensiva en forma de calor, impidiendo así que los rayos UV penetren profundamente en las cadenas moleculares internas del polietileno.
- Debido a la alta concentración de negro de humo, el material de la cubierta exterior de los cables de fibra óptica para exteriores presenta un color negro profundo en apariencia.
II. ¿Puede resistir los rayos UV y la lluvia?
Sí. El diseño de los cables de fibra óptica estándar para exteriores está totalmente equipado con una excelente resistencia a los rayos UV y al agua/humedad.
1. Excelente rendimiento resistente a los rayos UV (UV-Resistant)
Las cubiertas exteriores de polietileno de alta densidad (HDPE) o polietileno de media densidad (MDPE) negras con negro de humo añadido pueden soportar décadas de intensa luz solar en la naturaleza sin agrietarse ni volverse quebradizas. Esta es actualmente la solución de resistencia UV a largo plazo más económica, estable y eficaz reconocida internacionalmente para exteriores.
2. Diseño de protección múltiple contra el agua de lluvia y la humedad (Water & Moisture Proof)
Para evitar la intrusión de agua de lluvia o humedad del suelo, los cables de fibra óptica para exteriores utilizan barreras impermeables de múltiples capas en su estructura:
- Cubierta hidrofóbica:
El propio polietileno (PE) es un material no polar con alta hidrofobicidad y baja absorción de agua, que constituye la primera línea de defensa para detener la penetración lateral del agua de lluvia. - Compuesto de bloqueo de agua/compuesto de relleno:
El interior del cable de fibra óptica (como dentro de los tubos holgados y los huecos del núcleo del cable) se rellena con un compuesto. El compuesto puede desplazar pequeñas cantidades de agua que puedan infiltrarse y detener el flujo lateral de humedad. - Material de hinchamiento al contacto con el agua para el bloqueo de agua:
Muchos cables de fibra óptica modernos utilizan hilos y cintas de bloqueo de agua. Cuando la cubierta exterior se daña accidentalmente y el agua de lluvia se infiltra, estos polímeros absorben agua rápidamente y se hinchan, formando una capa de gel sólida que “tapa” el agujero, evitando que el agua se propague longitudinalmente a lo largo del cable. - Barrera metálica a prueba de humedad:
Algunos cables de fibra óptica para exteriores (como los cables de enterramiento directo) tienen una capa de cinta de acero revestida de plástico (PSP) o cinta de aluminio (APL) debajo de la cubierta exterior, que proporciona una barrera casi 100% impermeable y a prueba de humedad, al tiempo que aumenta la resistencia a la tracción y previene la mordedura de roedores.
III. Presentación de productos relacionados de OFSCN®
Para entornos exteriores o diversos entornos hostiles y severos (como vanos largos aéreos, conductos y escenarios de medición y detección de temperatura en exteriores que implican tracción, vibración y erosión por lluvia), Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®) diseña y ofrece una serie de fibras ópticas especiales y productos de sensores con alta resistencia a la intemperie, alta resistencia a la tracción y propiedades de bloqueo de agua y humedad.
1. OFSCN® 3.0mm Steel Wire Rope Fiber Optic Patch Cord
Este producto está especialmente diseñado para aplicaciones exteriores y de campo de alta exigencia. La fibra óptica se coloca dentro de un tubo de acero inoxidable sin costuras, recubierto externamente con una estructura trenzada de alambre de acero (estructura de cable de acero). La capa más externa es una cubierta negra de polietileno (PE) resistente a la abrasión e impermeable, que proporciona una defensa ambiental integral.
- Parámetros clave:
- Resistencia extrema:
Resistencia a la tracción superior a 1200 N, resistencia a la compresión superior a 200 Mpa. - Características estructurales:
Compuesto por conector de fibra óptica, cubierta negra de PE, estructura trenzada de alambre de acero de 0.45 mm, tubo de acero inoxidable sin costuras de 0.9 mm y fibra óptica. - Temperatura de funcionamiento:
-40 °C a 75 °C. - Tipo de fibra:
Por defecto, se utiliza la fibra monomodo estándar OFSCN® G.657 insensibles a la curvatura.
- Resistencia extrema:
2. OFSCN® Polymer-encapsulated Fiber Bragg Grating Strain Sensor (0.7mm/1.2mm diameter)
Para la monitorización de la deformación en entornos exteriores como presas, puentes o taludes en exteriores, Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. ofrece sensores de deformación de red de Bragg de fibra óptica (FBG) con protección múltiple de materiales poliméricos y tubos de acero sin costuras.
- Parámetros clave:
- Características estructurales:
Red de Bragg de fibra encapsulada con material polimérico, y se puede añadir un tubo de acero sin costuras en la capa exterior para aumentar la resistencia a la tracción y proporcionar una excelente protección impermeable y a prueba de humedad. - Opciones de tamaño:
El diámetro exterior del producto por defecto es inferior o igual a 0.7 mm; con la adición de una capa protectora de tubo de acero sin costuras, el diámetro exterior es inferior o igual a 1.2 mm. - Indicador de rango:
El rango de deformación por defecto es superior o igual a 6000 με.
- Características estructurales:
