EoW March 2013

103 / 128

Техническая статья
101 март 2013 г.
пенной смолы в твердом состоянии
«DuPont™ Airquick FFR» (невспененная).
Результаты затухания (Рис. 2) основаны
на фактических образцах кабелей 50
Ом, изготовленных по универсальному
проектированию и одинаковым
технологическим условиям, но из
различных профилей смолы. Как
показано на рисунке 2, в зависимости
от выбора профиля смолы, возникает
значительная разница в потере кабеля.
Электрическая мощность потерь в
кабеле измеряется, как правило, в
децибелах (дБ), и равна отношению
каротажной мощности одного конца
кабеля, умноженного в 10 раз, к
выходной мощности на другом конце
кабеля. Так как к кабелям с более
высокими частотами предъявляются
более высокие требования, данные
различия материала играют большую
роль в общей производительности
кабеля.
К примеру, фторполимерный кабель,
вспененный примерно до скорости
прохождения 82%, изготовленный из
смолыкакнарисунках 1и2ииспытанный
на частоте 2,5 Гц, значительно повлияет
на потерю сигнала. 100-футовый
кабель, произведенный из смолы В,
продемонстрирует около 20% потерь
мощности по сравнению с таким же
кабелем, произведенным из смолы С или
D. Смола А может привести к 30% потери
мощности по сравнению со смолами С
или D. Данные различия могли бы быть
более выраженными, так как кабели
применяются на более высоких частотах.
«DuPont» разработала ряд смол при
использовании технологии «DuPont
Airquick»,такихкак:пенныесмолыFFR330,
FFR 550, FFR 750 и FFR 770, благодаря чему
клиентам предоставляется широкий
спектр электрических характеристик и
параметров проектирования кабеля.
Технология
центрообразователя и
образование пор
Для обеспечения места образования
пор пены, обычно в смолу добавляются
неорганические вещества, такие как
нитрид бора, которые способствуют
пенообразованию. Добавление других
фирменных материалов к нитриду
бора также в значительной мере
увеличивает процесс пенообразования.
Метод внедрения может различаться от
полностью комбинированных готовых
к эксплуатации смол до концентратов,
которые будут добавлены в процессе
формовки. Чтобы продемонстрировать
это, было проведено параллельное
сравнение полностью комбинированной
смолы (пенной смолы «DuPont™ FFR 770»)
и эквивалентной продукции пенного
концентрата, имеющегося в продаже.
Для проведения данного сравнения
центрообразователи композиции
были разнообразны, а процент
загрузки и используемой основной
смолы поддержаны в постоянстве.
Кабельной конструкцией, используемой
для данного эксперимента, стал
одножильный провод с калибром 23 и
19-и мл стенкой, обычно применяемый
в конструкции экранированного кабеля
«витая пара» с сопротивлением 100 Ом.
Необходимый коэффициент расширения
составлял 40%.
Полностью комбинированная
«DuPont™ FFR 770» показала хорошие
результаты, достигнув необходимой
емкости с низкой вариацией, легко
сохраняя напряжение искры в 2,5 кВ.
Аналогичная продукция, имеющаяся в
продаже, не смогла достичь желаемого
темпа расширения, показав большее
колебание емкости, и не выдержала
испытание искры напряжения. В таблице
1 содержится сводка результатов.
Значительная разница в
производительности между данными
двумя материалами является
результатом различия структуры
пенных клеток, вызванного выбором
центрообразователя. На рисунке 3
показаны различия в размерах клеток и
структуре двух материалов.
Как видно на рисунке 3, полностью
комбинированный материал
обеспечивает единую структуру
клетки, в то время как образцы,
полученные из концентрата, являются
большими неоднородными клетками.
Центрообразователь
Среднее
емкостное
сопротивление
Колебание
емкостного
сопротивления
Искры
1000 футов
Концентрат 27.6 pf/ft .9 pf/ft 10
Полностью
комбинированный 26.9 pf/ft .4 pf/ft 0
▲
▲ Таблица 1. Сводка показателей
▼ ▼ Рисунок 3. Сравнение структуры клеток
Концентрат Комбинированный
Смола Диапазон
проводника Диапазон стенки Диапазон пустот
Смола A
(7 MRF) 24 и выше .015 и выше 10-58%
Смола B
(14 MRF) 24 и выше .015 и выше 10-55%
Смола C
(12 MRF) 26 и выше .015 и выше 10-58%
Смола D
(30 MRF) 24 и меньше .005- .02 10-50%
Смола E
(42 MRF) 24 и меньше .003- .02 10-55%
▼
▼ Таблица 2. Выбор смолы для различных профилей кабеля