कौन सा विद्युतरोधी टेप चरम संचार वातावरण के अनुकूल होता है?

वातावरणीय प्रतिरोध: दूरसंचार बुनियादी ढांचे में यूवी, आर्द्रता और तापीय चक्र

मरुस्थलीय यूवी और तटीय आर्द्रता 5G बेस स्टेशनों में विद्युतरोधी टेप के विफलता को कैसे त्वरित करती है

दूरसंचार उपकरणों में उपयोग की जाने वाली विद्युतरोधी टेप का प्रदर्शन चरम मौसमी स्थितियों के संपर्क में आने पर गंभीर रूप से प्रभावित हो जाता है। उदाहरण के लिए, मरुस्थलों की बात करें, जहाँ यूवी किरणों के लगातार संपर्क में आने से पॉलिमर संरचना समय के साथ क्षीण हो जाती है। इससे भंगुर होना, सूक्ष्म दरारें विकसित होना और संरचनात्मक शक्ति को पूरी तरह खो देना जैसी समस्याएँ उत्पन्न होती हैं। एक बार ये कमजोरियाँ दिखाई देने लगती हैं, तो तटीय क्षेत्रों से नमी सीधे अंदर की ओर प्रवेश कर सकती है, जिससे आयनों के विद्युतरोधी परतों के पार प्रवास के लिए मार्ग बन जाते हैं। प्रयोगशाला परीक्षण मानकों जैसे ASTM G154 और G155 के अनुसार, इस संयुक्त प्रभाव से केवल 18 महीने के संचालन के बाद डाइइलेक्ट्रिक शक्ति लगभग 40% तक कम हो जाती है। जमा हुआ ठंड (−40 डिग्री फ़ारेनहाइट) और तीव्र गर्मी (अधिकतम 185°F) के बीच तापमान में उतार-चढ़ाव भी स्थिति को और खराब करते हैं, क्योंकि ये सामग्रियों को बार-बार फैलने और सिकुड़ने के लिए बाध्य करते हैं, जिससे घिसावट तेज़ हो जाती है। कई संचालकों ने इन कठिन पर्यावरणों में स्थित 5G टावरों पर नियमित टेप के अपने अपेक्षित आयुष्य (छह वर्ष) से काफी पहले विफल होने की समस्याओं की रिपोर्ट की है।

सहयोगी अपघटन: इंसुलेटिंग टेप में पराबैंगनी-प्रेरित बहुलक विखंडन और आर्द्रता-सहायित आयन प्रवास

पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने से पॉलिमर श्रृंखलाओं का विघटन शुरू हो जाता है, जिससे नमी के प्रवेश के लिए वे सूक्ष्म चैनल बन जाते हैं। एक बार जल अंदर प्रवेश कर जाता है, यह तटीय क्षेत्रों या औद्योगिक क्षेत्रों के निकट स्थित स्थानों से घुले हुए लवणों को भी साथ ले जाता है, और ये लवण आयनों को चालक सामग्रियों के बीच गति करने में सहायता प्रदान करते हैं। हालाँकि, तापीय चक्रीकरण इस प्रक्रिया को तेज़ी से गति प्रदान करता है। प्रयोगशाला परीक्षणों से पता चला है कि जब ये सभी कारक एक साथ कार्य करते हैं, तो रिसाव धाराएँ उस मात्रा से लगभग तीन गुना बढ़ जाती हैं जो केवल एक कारक के कार्य करने पर होती। इसीलिए आज के विद्युतरोधी टेपों में विशेष पॉलिमर आधार होते हैं जो पराबैंगनी क्षति के प्रति प्रतिरोधी होते हैं, जल-प्रतिकारी चिपचिपी परतें, और हानिकारक हैलोजनों के बिना अग्निरोधी तत्व शामिल होते हैं। इन सुधारों के साथ, अधिकांश टेप 2000 घंटे तक पराबैंगनी किरणों और नमी के संयुक्त प्रभाव के बावजूद भी अपनी मूल चिपचिपाहट का 90 प्रतिशत से अधिक बनाए रखते हैं। ये टेप उन महत्वपूर्ण ASTM मानकों को भी पूरा करते हैं — UV परीक्षण के लिए G154 और संघनन प्रतिरोध के लिए G155।

तापीय और ज्वाला प्रदर्शन: -40°F से 1800°F तक विश्वसनीयता सुनिश्चित करना

मिलीमीटर-तरंग (mmWave) बैकहॉल के लिए पॉलीइमाइड (कैप्टन®) विद्युतरोधी टेप: >200°C के अंतरालिक अभिनिर्माण की आवश्यकताओं को पूरा करना

पॉलीइमाइड विद्युतरोधी टेप mmWave बैकहॉल प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण तापीय सुरक्षा प्रदान करता है, जो 200°C (392°F) से अधिक तापमान की चोटियों को बिना किसी क्षरण के संभाल सकता है। इस सामग्री की ऊष्मा को सहन करने की क्षमता 5G आधार स्टेशनों में विद्युत विफलताओं को रोकती है, विशेष रूप से उन शक्ति प्रवर्धकों के आसपास, जो अत्यधिक संकेंद्रित ऊष्मा उत्पन्न करते हैं। सामान्य बहुलक इन परिस्थितियों के अधीन होने पर इस कार्य को नहीं निभा सकते हैं। पॉलीइमाइड तापमान में तीव्र परिवर्तनों के दौरान भी मजबूत बना रहता है, जिससे भंगुर होने या चिपकने की क्षमता खोने जैसी समस्याओं से बचा जा सकता है। केवल कुछ मिलीमीटर के एक छोटे अंश की मोटाई में, यह टेप गर्मी को प्रभावी ढंग से प्रबंधित करने में सहायता करता है, जबकि संवेदनशील आरएफ घटकों को उचित रूप से विद्युतरोधित रखता है। अनगिनत तापन और शीतलन चक्रों के बाद भी इसका प्रदर्शन कम नहीं होता है, जिसका अर्थ है कि वास्तव में कठोर परिचालन परिस्थितियों में भी सिग्नल स्थिर बने रहते हैं।

स्तरित तापीय डिज़ाइन: अभिलेख नाभिक + सिलिकॉन ठोस रबर ओवररैप UL 94 V-0 और IEC 60332-3 अनुपालन के लिए

जब बाहरी दूरसंचार अवसंरचना की बात आती है, तो इंजीनियर अक्सर माइका-कोर परतों को सिलिकॉन ठोस रबर ओवरव्रैप के साथ मिलाने वाली संयुक्त विद्युत रोधन प्रणालियों की ओर रुख करते हैं। ये प्रणालियाँ आमतौर पर कठोर परिस्थितियों के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण दोहरे ज्वाला-प्रतिरोध प्रमाणन प्राप्त करती हैं। माइका भाग विद्युत रूप से स्थिर रहता है, भले ही तापमान 1,000 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाए, और खतरनाक थर्मल रनअवे (ऊष्मीय अनियंत्रण) की स्थितियों के खिलाफ एक वास्तविक सुरक्षा कवच के रूप में कार्य करता है। इस बीच, सिलिकॉन कोटिंग चीज़ों को माइनस 40 फारेनहाइट तक लचीला बनाए रखती है और एक मज़बूत नमी अवरोधक बनाती है—जो कि केबलों के लिए बिल्कुल आवश्यक है, जो वर्षों तक आर्द्र या नमकीन वातावरण में स्थापित रहते हैं। ऐसे डिज़ाइन UL 94 V-0 मानकों के साथ-साथ IEC 60332-3 परीक्षणों को भी पास करते हैं, जिनमें क्रमशः ज्वाला को अधिकतम दस सेकंड के भीतर बुझाना आवश्यक होता है और ऊर्ध्वाधर दिशा में ज्वाला के प्रसार के प्रतिरोध का परीक्षण किया जाता है। इसके अतिरिक्त, सिलिकॉन सामग्री स्वयं आग को तेज़ी से बुझाने की प्रवृत्ति रखती है, जिससे केबल के बंडल के भीतर ज्वाला का प्रसार नहीं होता है। तापीय चक्रीय परीक्षणों के बाद, ये सामग्रियाँ या तो पूरी तरह जमे हुए अवस्था में हों या अत्यधिक उच्च तापमान के संपर्क में आएं, लगातार अच्छा प्रदर्शन करती हैं।

रासायनिक, पराबैंगनी (UV) और जैविक प्रतिरोध: बाहरी एवं औद्योगिक उपयोग के लिए आवश्यक

फ्लुओरोपॉलिमर विद्युतरोधी टेप के समझौते: नमकीन कोहरा चक्रण (ASTM B117) के तहत जलविरोधीपन बनाम चिपकने की क्षमता

फ्लुओरोपॉलिमर इन्सुलेटिंग टेप्स के पास जल-प्रतिकारी (वॉटर रिपेलिंग) गुण वास्तव में उत्कृष्ट होते हैं, जिससे तटीय क्षेत्रों में स्थापित दूरसंचार प्रणालियों में विद्युत-अपघटनीय ट्रैकिंग (इलेक्ट्रोलाइटिक ट्रैकिंग) की समस्याओं को रोकने में ये अत्यधिक प्रभावी सिद्ध होते हैं। तटरेखाओं के साथ-साथ नमकीन हवा हर जगह फैल जाती है और उन छोटी-छोटी आयनिक गतिशीलताओं को तेज़ कर देती है, जिनसे हम सभी को नफरत है। लेकिन इसमें एक समस्या भी है। इन सामग्रियों का रासायनिक संरचना के कारण प्राकृतिक रूप से चिपकने का गुण कमज़ोर होता है, विशेष रूप से जब इन्हें ASTM B117 मानकों के अनुसार बार-बार नमकीन कोहरे के परीक्षण (सॉल्ट फॉग टेस्ट) के अधीन किया जाता है। परीक्षणों से एक रोचक तथ्य भी सामने आया है: वे टेप्स जो जल की बूँदों को 95 डिग्री से अधिक संपर्क कोण (कॉन्टैक्ट एंगल) पर बनाए रखती हैं, उनकी चिपकने की क्षमता में लगभग 1,000 घंटे के बाद उन संशोधित सिलिकॉन-आधारित विकल्पों की तुलना में लगभग 15 से 20 प्रतिशत की कमी आ जाती है। तो इसका क्या अर्थ है? अच्छा, यदि मुख्य चिंता नमी से सतहों को साफ़ और शुष्क रखने की है, तो फ्लुओरोपॉलिमर सर्वोत्तम कार्य करते हैं। हालाँकि, उन स्थानों के लिए जहाँ बहुत अधिक गति या कंपन होता है, वास्तविक दुनिया की परिस्थितियों में सिलिकॉन-फ्लुओरो संकर (हाइब्रिड) मिश्रण आम तौर पर बेहतर प्रदर्शन करते हैं।

ROHS अनुपालन वाले विद्युतरोधी टेप का विरोधाभास: ओज़ोन प्रतिरोध में कमी बनाम पुराने CSPE सूत्रीकरण

ROHS विनियमों की ओर बढ़ने के कारण निर्माताओं को ब्रोमीनयुक्त ज्वाला रोधकों के स्थान पर अन्य पदार्थों का उपयोग करना आवश्यक हो गया है, हालाँकि इस परिवर्तन के कुछ टिकाऊपन संबंधी मुद्दे भी हैं। परीक्षणों से पता चलता है कि आज के ROHS अनुपालन वाले विद्युतरोधी टेप औद्योगिक ओज़ोन सांद्रता 50 ppm से अधिक होने पर पुराने CSPE सामग्रियों की तुलना में लगभग 30 प्रतिशत तेज़ी से सतह पर दरारें विकसित करते हैं। इस समस्या का समाधान करने के लिए, सामग्री शोधकर्ता नैनो मिट्टी के योगकों की ओर रुख कर रहे हैं, जो क्रॉसलिंक घनत्व को बढ़ाते हैं जबकि सभी विनियामक आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। प्रयोगशाला परीक्षण, जो क्षेत्र में 15 वर्षों के बाद क्या होगा, इसका अनुकरण करते हैं, यह दर्शाते हैं कि ये नए सूत्र लगभग 40% अधिक समय तक टिकते हैं। यह उन्हें दूरसंचार अवसंरचना और शक्ति ट्रांसफॉर्मर के लिए व्यावहारिक समाधान बनाता है, जहाँ वातावरणीय मानकों और लंबे समय तक चलने वाले विद्युतरोधन प्रदर्शन दोनों का सबसे अधिक महत्व होता है।

5G, एयरोस्पेस और रक्षा अनुप्रयोगों में यांत्रिक लचीलापन और मानकों का अनुपालन

लचीलापन सहनशीलता डेटा: सिलिकॉन ठोस रबर विद्युतरोधी टेप 10,000 चक्रों के बाद भी 92% प्रेरक शक्ति बनाए रखता है (IEC 60811-501)

सिलिकॉन ठोस रबर विद्युतरोधी टेप उल्लेखनीय टिकाऊपन प्रदर्शित करता है, जो IEC 60811-501 मानकों के अनुसार 10,000 बार आगे-पीछे मोड़े जाने के बाद भी अपनी विद्युतरोधी शक्ति का लगभग 92% बनाए रखता है। सामान्य PVC टेप आमतौर पर केवल लगभग 3,000 ऐसे ही चक्रों के बाद पूरी तरह से विघटित हो जाते हैं, जो सुरक्षित संचालन के लिए आवश्यकताओं को पूरा करने में असफल रहते हैं। इस प्रकार की मजबूती इसे उन क्षेत्रों के लिए आदर्श बनाती है जहाँ लगातार गति और तनाव का सामना करना पड़ता है, जैसे 5G टावर कनेक्शन, विमानों के विद्युत बॉक्स, और सैन्य उपकरणों के आवरण, जहाँ कंपन से होने वाले सूक्ष्म दरारें समय के साथ विद्युतरोधन को समाप्त कर सकती हैं। यह टेप कंपन प्रतिरोध के लिए MIL-STD-202G और पर्यावरणीय परीक्षण के लिए MIL-STD-810H दोनों के अनुरूप है, और यह -40 डिग्री फ़ारेनहाइट से 400 डिग्री फ़ारेनहाइट तक तापमान में तीव्र उतार-चढ़ाव के दौरान भी दृढ़ता से चिपका रहता है। इसका अर्थ है कि यह गर्म रेगिस्तानी वातावरण में या अत्यधिक ऊँचाई पर उड़ान के दौरान आने वाले अचानक तापमान परिवर्तनों के दौरान भी नहीं उखड़ेगा। इसके अतिरिक्त, यह कठोर UL 510 अग्नि परीक्षणों को पास करता है और हानिकारक रसायनों के संबंध में सभी ROHS और REACH विनियमों का पालन करता है, जिससे दूरसंचार नेटवर्क, विमान अपग्रेड और विभिन्न रक्षा अनुप्रयोगों में इसके उपयोग के लिए प्रमाणन प्राप्त करना सरल हो जाता है।