فهم مجمع الكابلات الضوئية LSZH: التركيب والخصائص والأداء

الإجابة السريعة: ما هو مركب الكابلات الضوئية LSZH حقًا؟

مجمع الكابلات الضوئية LSZH هي مادة بوليمر خالية من الهالوجين مصممة لإطلاق الحد الأدنى من الدخان، وغاز الهالوجين صفر، وسمية منخفضة عند تعرضها للنار مما يجعلها المادة المفضلة للتغليف والطلاء لكابلات الألياف الضوئية المثبتة في الأماكن المغلقة أو المكتظة بالسكان مثل مراكز البيانات والمباني الشاهقة وأنظمة النقل العام. ضمن هذه الفئة الأوسع، LSZH مركب عازل محكم يشير على وجه التحديد إلى المواد البلاستيكية الحرارية أو الحرارية المطبقة مباشرة على الطبقة الأولية للألياف الضوئية لحمايتها ميكانيكيًا مع الحفاظ على نفس خصائص السلامة من الحرائق.

من الناحية العملية، إذا كنت تحدد كابلًا لموقع لا يستطيع الأشخاص الإخلاء فيه بسرعة - نفق مترو أنفاق أو مستشفى أو طائرة أو غرفة خادم - فإن مركب الكابلات الضوئية LSZH ومركب المخزن المؤقت الضيق LSZH ليسا ترقيات اختيارية؛ فهي عادةً الحد الأدنى المقبول. يشرح الجزء المتبقي من هذه المقالة بالضبط المادة التي تتكون منها هذه المركبات، وكيفية أدائها، وكيفية اختيار الدرجة المناسبة لمشروعك.

ما الذي يجعل المركب "LSZH"؟ وأوضح التكوين الأساسي

يشير مصطلح LSZH إلى منخفض Smoke Zero Halogen. إنها ليست صيغة كيميائية واحدة ولكنها تصنيف أداء يجب أن يستوفيه أي مركب - بما في ذلك مركب الكابلات الضوئية LSZH ومركب المخزن المؤقت الضيق LSZH. للتأهل، يجب أن تتجنب المادة البوليمرات المهلجنة (مثل PVC، الذي يحتوي على الكلور) وتعتمد بدلاً من ذلك على قواعد البوليمر الخالية من الهالوجين مع مثبطات اللهب المعدنية.

البوليمرات الأساسية النموذجية

• خلات فينيل الإيثيلين (EVA)
• اللدائن البولي أوليفين (POE)
• البولي يوريثين الحراري (TPU)، يستخدم بشكل رئيسي في تركيبات عازلة محكمة عالية المرونة
• يمزج كوبوليمر البولي أوليفين هندسيًا لتحقيق ثبات البثق

الحشوات المقاومة للهب

نظرًا لأن البوليمرات الأساسية المذكورة أعلاه قابلة للاشتعال بطبيعتها، فإن مركب الكابلات الضوئية LSZH يعتمد بشكل كبير عليها حشوات الهيدرات المعدنية - في المقام الأول ثلاثي هيدرات الألومنيوم (ATH) وهيدروكسيد المغنيسيوم (MDH) - غالبًا ما يتم تحميله بنسبة 50٪ إلى 65٪ بالوزن. تعمل هذه الحشوات عن طريق إطلاق بخار الماء عند تسخينه، مما يبرد البوليمر، ويخفف الغازات القابلة للاحتراق، ويشكل طبقة شار واقية. وهذا يختلف جوهريًا عن المركبات المهلجنة، التي تعمل على قمع اللهب من خلال التداخل الكيميائي الجذري ولكنها تولد دخانًا كثيفًا ومسببًا للتآكل وشديد السمية.

مجمع الكابلات الضوئية LSZH مقابل مركب المخزن المؤقت الضيق LSZH: الاختلافات الرئيسية

غالبًا ما يتم استخدام هذين المصطلحين بالتبادل، لكنهما يصفان المواد المصممة لطبقات مختلفة من كابلات الألياف الضوئية، ونتيجة لذلك، لها أولويات ميكانيكية مختلفة.

مجمع الكابلات الضوئية LSZH يشير عادةً إلى مادة الغلاف الخارجي للكابل بأكمله. وتتمثل مهمتها في حماية مجموعة الكابلات بأكملها من التعرض للبيئة، والتآكل، والأشعة فوق البنفسجية، والأهم من ذلك، التحكم في سلوك الحريق للمنتج النهائي أثناء تركيبه.

LSZH مركب عازل محكم يجلس أقرب بكثير إلى الألياف الزجاجية نفسها. يتم بثقه مباشرة فوق طلاء أكريليت الألياف (عادةً إلى إجمالي قطر مخزن يبلغ 900 ميكرون) ويجب أن يحمي في نفس الوقت الألياف الهشة المطلية بقطر 250 ميكرون من السحق والانحناء الجزئي مع الاستمرار في تلبية نفس معايير الحريق الخالية من الهالوجين والدخان المنخفض مثل السترة.

انهيار تكوين المواد

مركب الكابلات الضوئية LSZH من فئة الإنتاج عبارة عن تركيبة متعددة المكونات متوازنة بعناية. إن الحصول على نسبة خاطئة في أي من الاتجاهين يخلق مشاكل حقيقية: وجود القليل جدًا من حشو مثبطات اللهب والمركب يفشل في اختبار الحريق؛ أكثر من اللازم وتصبح المادة هشة ويصعب بثقها وعرضة للتشقق أثناء التثبيت.

يستحق عامل اقتران السيلاني اهتمامًا خاصًا: فبدونه، فإن تحميل الحشو المعدني العالي المطلوب لتثبيط اللهب سيترك المركب ضعيفًا ميكانيكيًا، نظرًا لأن جزيئات ATH وMDH غير المعالجة لا ترتبط جيدًا بمصفوفة البوليمر. عوامل الاقتران هي التي تسمح لمركبات LSZH الحديثة بالضرب قيم الاستطالة عند الكسر أعلى من 100% على الرغم من أنها تحمل حشوًا أكبر بالوزن من البوليمر.

خصائص الأداء الأكثر أهمية

عندما يقوم المهندسون بتقييم مركب الكابلات الضوئية LSZH ومركب المخزن المؤقت الضيق LSZH، فإنهم يقومون بشكل عام بتقييم الأداء عبر أربع فئات: سلوك الحريق، والقوة الميكانيكية، وقابلية المعالجة، والمتانة البيئية على المدى الطويل. وتتم مناقشة كل منها بالتفصيل أدناه.

أداء السلامة من الحرائق: الدخان والسمية ومثبطات اللهب

الأداء الناري هو السبب الكامل لوجود مركبات LSZH، لذا فإن الأمر يستحق القياس الكمي بدلاً من الوصف بعبارات عامة. من المتوقع أن يلبي مركب الكابلات الضوئية LSZH المتوافق المعايير النموذجية التالية:

• محتوى غاز حمض الهالوجين أقل من 0.5% تم اختباره وفقًا للمواصفة IEC 60754-1
• كثافة الدخان أقل من 60% من فقدان انتقال الضوء بموجب اختبار IEC 61034 لغرفة الدخان المكعبة بطول 3 أمتار
• الرقم الهيدروجيني للمستخلص المائي أعلى عادةً من 4.3 والموصلية أقل من 10 ميكرو سيميز/مم، وفقًا للمواصفة IEC 60754-2
• الحد من مؤشر الأكسجين (LOI) بشكل عام يتراوح بين 30% إلى 38%، مما يعني أن المادة تنطفئ ذاتيًا في تركيزات الأكسجين الطبيعية في الغلاف الجوي بنسبة 21%
• الامتثال لانتشار اللهب عموديًا بموجب المواصفة IEC 60332-1 (الكابل الفردي) والمعيار IEC 60332-3 (الكابلات المجمعة في حوامل الكابلات)

لوضع رقم كثافة الدخان في منظوره الصحيح: يمكن للكابل المغطى بطبقة PVC أن يقلل من الرؤية في اختبار غرفة الدخان بنسبة تزيد عن 90%، مما يؤدي إلى انعدام الرؤية بشكل فعال خلال ثوانٍ في مساحة مغلقة أثناء الحريق. إن المركب المتوافق مع LSZH الذي يحافظ على حجب الضوء أقل من 60٪ يمكن أن يعني الفرق بين قدرة الركاب على رؤية علامة الخروج وعدم قدرتهم على الرؤية على الإطلاق.

الأداء الميكانيكي والبدني

لا يمكن أن تأتي السلامة من الحرائق على حساب المتانة، خاصة بالنسبة لمركب العزل الضيق LSZH، الذي يجب أن يتحمل تجريد الألياف، وتوتر خط الكابلات، وعقود من التدوير الحراري دون تشقق.

الأهداف الميكانيكية النموذجية

تعد مواصفات قوة الشريط فريدة من نوعها بالنسبة لمركب LSZH العازل المحكم وتوضح سبب عدم إمكانية إعادة استخدام تركيبة من فئة الغلاف. إذا كان الحاجز ملتصقًا بإحكام شديد بطبقة الألياف، فلن يتمكن الفنيون من نزعه بشكل نظيف أثناء الإنهاء دون إتلاف الزجاج؛ إذا كانت الروابط فضفاضة للغاية، يمكن أن ينزلق المخزن المؤقت على طول الألياف أثناء التدوير الحراري، مما يتسبب في فقدان الإشارة. يعد الحصول على "نافذة الترابط" بشكل صحيح أحد أصعب تحديات الصياغة في تصميم مركب عازل محكم.

كيف يمكن مقارنة مركبات LSZH مع PVC والبدائل الأخرى

إن فهم سبب مطالبة مركب الكابلات الضوئية LSZH بعلاوة سعرية على PVC يصبح واضحًا عند مقارنة الاثنين جنبًا إلى جنب.

المقايضة واضحة ومباشرة: يكلف مركب LSZH عادة ما بين 15% إلى 30% أكثر من تركيبات PVC المكافئة ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى ارتفاع محتوى الحشو والراتنجات الأساسية الأكثر تكلفة. بالنسبة للمنشأة التي تخضع لقوانين مكافحة الحرائق مثل NFPA 262 (الكابلات ذات التصنيف الكامل) أو CPR الأوروبية (لوائح منتجات البناء) الفئة B2ca أو أعلى، فإن فرق التكلفة هذا ليس اختياريًا - بل هو أحد متطلبات الامتثال.

حيث يتم استخدام مركب الكابلات الضوئية LSZH ومركب المخزن المؤقت الضيق

يتم تحديد كلا المركبين حيثما تقيد لوائح السلامة من الحرائق الدخان وانبعاث الغازات السامة، أو حيثما يمكن تأخير إجلاء الركاب. تشمل التطبيقات الشائعة ما يلي:

1. الكابلات الهيكلية لمركز البيانات، بما في ذلك وصلات الألياف الصاعدة والمُصنفة بكامل طاقتها
2. أنظمة النقل الجماعي – مترو الأنفاق، وأنفاق السكك الحديدية، والمطارات
3. المستشفيات ومرافق الرعاية الصحية مع الإشغال 24/7
4. المباني التجارية والسكنية الشاهقة بموجب قوانين مكافحة الحرائق مثل CPR أو لوائح البناء المحلية
5. الكابلات البحرية وكابلات السفن، حيث تزيد المقصورات المغلقة من مخاطر الحريق
6. توزيع وإسقاط الكابلات الداخلية لعمليات نشر FTTH (الألياف إلى المنزل) في وحدات سكنية متعددة

في أي من هذه التركيبات، ستستخدم الغلاف الخارجي دائمًا مركب الكابلات الضوئية LSZH، في حين سيتم تغليف كل ألياف فردية داخل كابل التوزيع المحكم بمركب LSZH العازل - مما يعني أن الكابل الواحد غالبًا ما يحتوي على كلتا المادتين اللتين تعملان معًا لتوفير الامتثال الكامل لمكافحة الحرائق.

المعايير الرئيسية وطرق الاختبار

إن تحديد "LSZH" دون الرجوع إلى المعيار لا يكفي لأغراض الشراء أو الامتثال. يسرد الجدول أدناه المعايير الأكثر شيوعًا عند تأهيل مركب الكابلات الضوئية LSZH ومركب المخزن المؤقت الضيق LSZH.

كيفية اختيار مركب LSZH المناسب لتصميم الكابل الخاص بك

الاختيار بين درجات مركب الكابلات الضوئية LSZH ومركب المخزن المؤقت الضيق LSZH يعود إلى مطابقة خصائص المواد لظروف التثبيت. استخدم قائمة المراجعة التالية أثناء المواصفات:

• قم بتأكيد رمز الحريق المطبق لمنطقة التثبيت (فئة CPR في أوروبا، وتصنيف NFPA/UL في أمريكا الشمالية، ومعايير GB في الصين) قبل اختيار الدرجة المركبة.
• تحقق من توافق قوة الشريط مع طريقة الإنهاء التي يستخدمها القائمون على التركيب - تختلف أدوات التجريد اليدوية من حيث التسامح مع التصاق المخزن المؤقت.
• التحقق من المركب مرونة درجات الحرارة المنخفضة إذا تم تركيب الكابل أو تشغيله في درجة حرارة أقل من -20 درجة مئوية، نظرًا لأن بعض تركيبات LSZH ذات الحشو العالي تصبح هشة في الظروف الباردة.
• بالنسبة لكابلات الانتقال من الخارج إلى الداخل، تأكد مما إذا كان أ مقاومة للأشعة فوق البنفسجية/LSZH مزدوجة التصنيف مطلوب مجمع سترة.
• اطلب شهادات اختبار من طرف ثالث (وليس فقط أوراق البيانات) لكثافة الدخان ومحتوى الهالوجين، نظرًا لأن جودة التركيبة تختلف بشكل كبير بين الموردين.

قاعدة أساسية مفيدة: إذا كانت مواصفات المشروع تشير إلى "مساحة مشغولة" أو "الجلسة المكتملة" أو "الناهض" أو "السلامة العامة"، فيجب التعامل مع مركب الكابلات الضوئية LSZH ومركب المخزن المؤقت الضيق LSZH كمتطلبات أساسية بدلاً من الخيارات المميزة.

خاتمة

مجمع الكابلات الضوئية LSZH and LSZH tight buffer compound work together to deliver halogen-free, low-smoke fire performance across the full structure of a fiber optic cable - الأول يحمي الكابل ككل، والأخير يحمي كل ألياف على حدة. تعتمد تركيباتها على توازن دقيق بين البولي أوليفين أو راتنجات قاعدة TPU مع كميات عالية من مثبطات اللهب المعدنية، المرتبطة من خلال عوامل اقتران السيلاني للحفاظ على القوة الميكانيكية. عند تحديد أي من المادتين، قم دائمًا بربط المتطلبات بالمعايير المعترف بها مثل IEC 60754 وIEC 61034 وTelcordia GR-20 بدلاً من الاعتماد على علامة "LSZH" وحدها، نظرًا لأن الامتثال في العالم الحقيقي يعتمد على بيانات الاختبار التي تم التحقق منها، وليس المصطلحات.