Kable światłowodowe do zastosowań morskich są specjalnie zaprojektowane do środowisk oceanicznych, zapewniając stabilną i niezawodną transmisję danych. Są one nie tylko wykorzystywane do wewnętrznej komunikacji statków, ale również szeroko stosowane w komunikacji transoceanicznej i transmisji danych dla platform wiertniczych i gazowych na morzu, odgrywając kluczową rolę w nowoczesnych systemach komunikacji morskiej. Aby zapewnić stabilność operacji na morzu, kable światłowodowe do zastosowań morskich są zaprojektowane tak, aby były wodoodporne, odporne na ciśnienie, odporne na korozję, wytrzymałe mechanicznie i wysoce elastyczne.
Ogólnie rzecz biorąc, struktura morskich światłowodów obejmuje co najmniej jednostkę włókna, osłonę, warstwę pancerza i zewnętrzną osłonę. W przypadku specjalnych projektów lub zastosowań morskie światłowody mogą pominąć warstwę pancerza i zamiast tego używać bardziej odpornych na zużycie materiałów lub specjalnych zewnętrznych osłon. Ponadto, aby dostosować się do różnych środowisk, morskie światłowody mogą również obejmować warstwy ognioodporne, elementy centralne/wzmacniające i dodatkowe elementy blokujące wodę.
(1) Jednostka światłowodowa
Jednostka światłowodowa jest podstawowym elementem morskich kabli światłowodowych, zawierającym jedno lub więcej włókien optycznych.
Włókna optyczne są rdzeniową częścią kabla, zazwyczaj składającą się z rdzenia, płaszcza i powłoki o koncentrycznej strukturze kołowej. Rdzeń wykonany z krzemionki o wysokiej czystości odpowiada za przesyłanie sygnałów optycznych. Płaszcz, również wykonany z krzemionki o wysokiej czystości, otacza rdzeń, zapewniając powierzchnię odblaskową i izolację optyczną, a także ochronę mechaniczną. Powłoka, najbardziej zewnętrzna warstwa włókna, jest wykonana z materiałów takich jak akrylan, guma silikonowa i nylon, chroniąc włókno przed wilgocią i uszkodzeniami mechanicznymi.
Włókna optyczne są zazwyczaj klasyfikowane jako włókna jednomodowe (np. G.655, G652D) i włókna wielomodowe (np. OM1-OM4), z różnymi charakterystykami wydajności transmisji. Kluczowe właściwości transmisji obejmują maksymalne tłumienie, minimalną szerokość pasma, efektywny współczynnik załamania, aperturę numeryczną i maksymalny współczynnik dyspersji, które określają wydajność i odległość transmisji sygnału.
Włókna są otoczone luźnymi lub ciasnymi tubami buforowymi, aby zmniejszyć zakłócenia między włóknami i wpływy środowiska zewnętrznego. Konstrukcja jednostki światłowodowej zapewnia wydajną transmisję danych, co czyni ją najbardziej podstawową i krytyczną częścią morskich kabli światłowodowych.
(2) Pochwa
Osłona włókna jest kluczowym elementem kabla, chroniącym włókna optyczne. Na podstawie struktury można ją podzielić na ciasne tuby buforowe i luźne tuby buforowe.
Ścisłe tuby buforowe są zazwyczaj wykonane z materiałów takich jak żywica polipropylenowa (PP), polichlorek winylu (PVC) i bezhalogenowy polietylen trudnopalny (HFFR PE). Ścisłe tuby buforowe ściśle przylegają do powierzchni włókna, nie pozostawiając znaczących szczelin, co minimalizuje ruch włókna. To ścisłe pokrycie zapewnia bezpośrednią ochronę włókien, zapobiegając wnikaniu wilgoci i oferując wysoką wytrzymałość mechaniczną i odporność na zakłócenia zewnętrzne.
Luźne rury buforowe są zazwyczaj wykonane z materiału o wysokim module sprężystościPBTplastik, wypełniony żelem blokującym wodę, aby zapewnić amortyzację i ochronę. Luźne tuby buforowe zapewniają doskonałą elastyczność i odporność na nacisk boczny. Żel blokujący wodę pozwala włóknom na swobodne poruszanie się w tubie, ułatwiając wyciąganie i konserwację włókien. Zapewnia również dodatkową ochronę przed uszkodzeniami i wnikaniem wilgoci, zapewniając stabilność i bezpieczeństwo kabla w wilgotnych lub podwodnych środowiskach.
(3) Warstwa pancerza
Warstwa pancerza znajduje się wewnątrz zewnętrznej osłony i zapewnia dodatkową ochronę mechaniczną, zapobiegając fizycznym uszkodzeniom morskiego kabla światłowodowego. Warstwa pancerza jest zazwyczaj wykonana z ocynkowanego oplotu stalowego (GSWB). Struktura pleciona pokrywa kabel ocynkowanymi drutami stalowymi, zwykle o współczynniku pokrycia nie mniejszym niż 80%. Struktura pancerza zapewnia niezwykle wysoką ochronę mechaniczną i wytrzymałość na rozciąganie, podczas gdy konstrukcja pleciona zapewnia elastyczność i mniejszy promień gięcia (dynamiczny dopuszczalny promień gięcia morskich kabli światłowodowych wynosi 20D). Dzięki temu nadaje się do zastosowań wymagających częstego przemieszczania się lub gięcia. Ponadto ocynkowany materiał stalowy zapewnia dodatkową odporność na korozję, dzięki czemu idealnie nadaje się do stosowania w wilgotnych lub słonych środowiskach.
(4) Kurtka zewnętrzna
Zewnętrzna powłoka to bezpośrednia warstwa ochronna morskich kabli światłowodowych, zaprojektowana tak, aby wytrzymać światło słoneczne, deszcz, erozję morską, uszkodzenia biologiczne, uderzenia fizyczne i promieniowanie UV. Zewnętrzna powłoka jest zazwyczaj wykonana z materiałów odpornych na działanie środowiska, takich jak polichlorek winylu (PCW) i niskodymny bezhalogenowy (LSZH) poliolefiny, oferującej doskonałą odporność na promieniowanie UV, warunki atmosferyczne, chemikalia i ognioodporność. Dzięki temu kabel pozostaje stabilny i niezawodny w trudnych warunkach morskich. Ze względów bezpieczeństwa większość morskich kabli światłowodowych wykorzystuje obecnie materiały LSZH, takie jak LSZH-SHF1, LSZH-SHF2 i LSZH-SHF2 MUD. Materiały LSZH wytwarzają bardzo niską gęstość dymu i nie zawierają halogenów (fluoru, chloru, bromu itp.), co zapobiega uwalnianiu toksycznych gazów podczas spalania. Spośród nich LSZH-SHF1 jest najczęściej stosowany.
(5) Warstwa ognioodporna
W obszarach krytycznych, aby zapewnić ciągłość i niezawodność systemów komunikacyjnych (np. alarmów przeciwpożarowych, oświetlenia i komunikacji w sytuacjach awaryjnych), niektóre morskie kable światłowodowe zawierają warstwę ognioodporną. Luźne kable buforowe często wymagają dodania taśmy mikowej w celu zwiększenia odporności na ogień. Kable ognioodporne mogą utrzymać zdolność komunikacyjną przez pewien czas podczas pożaru, co jest kluczowe dla bezpieczeństwa statku.
(6) Elementy wzmacniające
Aby zwiększyć wytrzymałość mechaniczną morskich kabli światłowodowych, stosuje się centralne elementy wzmacniające, takie jak fosforanowane druty stalowe lub tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem (FRP) są dodawane. Zwiększają one wytrzymałość i odporność na rozciąganie kabla, zapewniając stabilność podczas instalacji i użytkowania. Ponadto, pomocnicze elementy wzmacniające, takie jak przędza aramidowa, mogą być dodawane w celu zwiększenia wytrzymałości kabla i odporności na korozję chemiczną.
(7) Ulepszenia strukturalne
Dzięki postępowi technologicznemu struktura i materiały morskich światłowodów nieustannie ewoluują. Na przykład całkowicie suche kable luźnych tub eliminują tradycyjny żel blokujący wodę i wykorzystują suche materiały blokujące wodę zarówno w luźnych tubach, jak i rdzeniu kabla, oferując korzyści dla środowiska, mniejszą wagę i zalety bezżelowe. Innym przykładem jest zastosowanie termoplastycznego elastomeru poliuretanowego (TPU) jako materiału zewnętrznej osłony, który zapewnia szerszy zakres temperatur, odporność na olej, odporność na kwasy, odporność na zasady, mniejszą wagę i mniejsze wymagania przestrzenne. Te innowacje pokazują ciągłe udoskonalenia w projektowaniu morskich światłowodów.
(8) Podsumowanie
Projekt strukturalny morskich kabli światłowodowych uwzględnia szczególne wymagania środowisk oceanicznych, w tym wodoodporność, odporność na ciśnienie, odporność na korozję i wytrzymałość mechaniczną. Wysoka wydajność i niezawodność morskich kabli światłowodowych sprawiają, że są one niezbędnym elementem nowoczesnych morskich systemów komunikacyjnych. Wraz z postępem technologii morskiej struktura i materiały morskich kabli światłowodowych ewoluują, aby sprostać wymaganiom głębszej eksploracji oceanów i bardziej złożonym potrzebom komunikacyjnym.
O ONE WORLD (OW Cable)
ONE WORLD (OW Cable) jest wiodącym globalnym dostawcą wysokiej jakości surowców dla przemysłu przewodów i kabli. Nasze portfolio produktów obejmuje tworzywa sztuczne wzmacniane włóknami (FRP), materiały niskodymne bezhalogenowe (LSZH), bezhalogenowy polietylen ognioodporny (HFFR PE) i inne zaawansowane materiały zaprojektowane tak, aby spełniać rygorystyczne wymagania nowoczesnych zastosowań kablowych. Dzięki zaangażowaniu w innowacyjność, jakość i zrównoważony rozwój ONE WORLD (OW Cable) stało się zaufanym partnerem dla producentów kabli na całym świecie. Niezależnie od tego, czy chodzi o morskie kable światłowodowe, kable zasilające, kable komunikacyjne czy inne specjalistyczne zastosowania, dostarczamy surowce i wiedzę specjalistyczną potrzebną do zapewnienia doskonałej wydajności i niezawodności.
Czas publikacji: 14-03-2025