Morskie kable światłowodowe są specjalnie zaprojektowane do pracy w środowisku oceanicznym, zapewniając stabilną i niezawodną transmisję danych. Znajdują zastosowanie nie tylko w komunikacji wewnętrznej na statkach, ale także w komunikacji transoceanicznej i transmisji danych na morskich platformach wiertniczych i gazowych, odgrywając kluczową rolę w nowoczesnych morskich systemach komunikacyjnych. Aby zapewnić stabilność operacji morskich, morskie kable światłowodowe są wodoodporne, odporne na ciśnienie, korozję, wytrzymałe mechanicznie i charakteryzują się wysoką elastycznością.
Zasadniczo struktura morskich kabli światłowodowych obejmuje co najmniej jednostkę światłowodową, osłonę, warstwę pancerza i płaszcz zewnętrzny. W przypadku specjalnych konstrukcji lub zastosowań, morskie kable światłowodowe mogą pominąć warstwę pancerza i zamiast tego zastosować materiały bardziej odporne na zużycie lub specjalne płaszcze zewnętrzne. Dodatkowo, aby dostosować się do różnych warunków środowiskowych, morskie kable światłowodowe mogą również zawierać warstwy ognioodporne, elementy centralne/wzmacniające oraz dodatkowe elementy blokujące przenikanie wody.
(1) Jednostka światłowodowa
Jednostka światłowodowa jest podstawowym elementem morskich kabli światłowodowych, zawierającym jedno lub więcej włókien optycznych.
Włókna optyczne stanowią rdzeń kabla, zazwyczaj składający się z rdzenia, płaszcza i powłoki o koncentrycznej strukturze kołowej. Rdzeń, wykonany z krzemionki o wysokiej czystości, odpowiada za transmisję sygnałów optycznych. Płaszcz, również wykonany z krzemionki o wysokiej czystości, otacza rdzeń, zapewniając powierzchnię odbijającą i izolację optyczną, a także ochronę mechaniczną. Powłoka, czyli zewnętrzna warstwa włókna, wykonana jest 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 wielomodowe (np. OM1-OM4), różniące się parametrami transmisyjnymi. Do kluczowych właściwości transmisyjnych należą: maksymalne tłumienie, minimalna szerokość pasma, efektywny współczynnik załamania światła, apertura numeryczna oraz maksymalny współczynnik dyspersji, które określają wydajność i odległość transmisji sygnału.
Włókna są otoczone luźnymi lub ciasnymi tubami buforowymi, aby ograniczyć zakłócenia między włóknami i wpływ środowiska zewnętrznego. Konstrukcja modułu światłowodowego zapewnia wydajną transmisję danych, co czyni go najważniejszym i najważniejszym elementem morskich kabli światłowodowych.
(2) Pochwa
Osłona światłowodu jest kluczowym elementem kabla, chroniącym włókna optyczne. Ze względu na strukturę można ją podzielić na tuby buforowe ścisłe i tuby buforowe luźne.
Rury buforowe o ścisłym pokryciu są zazwyczaj wykonane z materiałów takich jak żywica polipropylenowa (PP), polichlorek winylu (PCW) oraz bezhalogenowy polietylen trudnopalny (HFFR PE). Rury buforowe o ścisłym pokryciu ściśle przylegają do powierzchni włókna, nie pozostawiając znaczących szczelin, co minimalizuje ruch włókien. To ścisłe pokrycie zapewnia bezpośrednią ochronę włókien, zapobiegając wnikaniu wilgoci i oferując wysoką wytrzymałość mechaniczną oraz odporność na zakłócenia zewnętrzne.
Luźne rury buforowe są zazwyczaj wykonane z materiału o wysokim module sprężystościPBTPlastik wypełniony żelem blokującym wodę, zapewniającym amortyzację i ochronę. Luźne tuby buforowe zapewniają doskonałą elastyczność i odporność na nacisk boczny. Żel blokujący wodę pozwala włóknom swobodnie poruszać się w tubie, ułatwiając ich wyciąganie i konserwację. Zapewnia również dodatkową ochronę przed uszkodzeniami i wnikaniem wilgoci, gwarantując stabilność i bezpieczeństwo kabla w wilgotnym lub podwodnym środowisku.
(3) Warstwa pancerza
Warstwa pancerza znajduje się wewnątrz płaszcza zewnętrznego i zapewnia dodatkową ochronę mechaniczną, zapobiegając uszkodzeniom fizycznym morskiego kabla światłowodowego. Warstwa pancerza jest zazwyczaj wykonana z oplotu z ocynkowanych drutów stalowych (GSWB). Oplot pokrywa kabel ocynkowanymi drutami stalowymi, zazwyczaj o stopniu pokrycia nie mniejszym niż 80%. Konstrukcja pancerza zapewnia wyjątkowo wysoką ochronę mechaniczną i wytrzymałość na rozciąganie, a oplot gwarantuje elastyczność i mniejszy promień gięcia (dopuszczalny dynamiczny promień gięcia morskich kabli światłowodowych wynosi 20D). Dzięki temu kabel nadaje się do zastosowań wymagających częstego przemieszczania lub gięcia. Dodatkowo, ocynkowana stal zapewnia dodatkową odporność na korozję, dzięki czemu idealnie nadaje się do stosowania w wilgotnych lub zasolonych środowiskach.
(4) Kurtka zewnętrzna
Zewnętrzna powłoka to bezpośrednia warstwa ochronna morskich kabli światłowodowych, zaprojektowana tak, aby była odporna na działanie promieni słonecznych, deszczu, 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. Gwarantuje to stabilność i niezawodność kabla 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 charakteryzują się bardzo niską gęstością dymu i nie zawierają halogenów (fluoru, chloru, bromu itp.), co zapobiega uwalnianiu toksycznych gazów podczas spalania. Spośród nich najczęściej stosowany jest LSZH-SHF1.
(5) Warstwa ognioodporna
W obszarach krytycznych, aby zapewnić ciągłość i niezawodność systemów komunikacyjnych (np. alarmów pożarowych, oświetlenia i łączności w sytuacjach awaryjnych), niektóre morskie kable światłowodowe posiadają warstwę ognioodporną. Luźne kable buforowe często wymagają dodania taśmy mikowej w celu zwiększenia odporności ogniowej. Kable ognioodporne mogą utrzymać zdolność komunikacyjną przez określony czas podczas pożaru, co ma kluczowe znaczenie 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) Zwiększają one wytrzymałość i odporność kabla na rozciąganie, zapewniając stabilność podczas montażu i użytkowania. Dodatkowo, można dodać dodatkowe elementy wzmacniające, takie jak przędza aramidowa, aby poprawić wytrzymałość kabla i odporność na korozję chemiczną.
(7) Ulepszenia strukturalne
Wraz z postępem technologicznym, struktura i materiały morskich kabli światłowodowych stale ewoluują. Na przykład, kable z luźną tubą całkowicie suchą eliminują tradycyjny żel blokujący wodę i wykorzystują suche materiały blokujące wodę zarówno w luźnych tubach, jak i rdzeniu kabla, co zapewnia korzyści środowiskowe, niższą wagę i brak żelu. Innym przykładem jest zastosowanie termoplastycznego elastomeru poliuretanowego (TPU) jako materiału płaszcza zewnętrznego, który zapewnia szerszy zakres temperatur, odporność na olej, kwasy i zasady, niższą wagę i mniejsze wymagania przestrzenne. Te innowacje świadczą o ciągłym udoskonalaniu konstrukcji morskich kabli światłowodowych.
(8) Podsumowanie
Konstrukcja morskich kabli światłowodowych uwzględnia specyficzne wymagania środowisk oceanicznych, takie jak 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 stosowane w morskich kablach światłowodowych stale ewoluują, aby sprostać wymaganiom głębszych eksploracji oceanów i bardziej złożonym potrzebom komunikacyjnym.
O ONE WORLD (OW Cable)
ONE WORLD (OW Cable) to wiodący globalny dostawca wysokiej jakości surowców dla przemysłu kablowego i przewodów. Nasze portfolio produktów obejmuje tworzywa sztuczne wzmacniane włóknami (FRP), materiały niskodymne, bezhalogenowe (LSZH), bezhalogenowy, trudnopalny polietylen (HFFR PE) oraz inne zaawansowane materiały zaprojektowane tak, aby spełniać rygorystyczne wymagania nowoczesnych zastosowań kablowych. Dzięki zaangażowaniu w innowacyjność, jakość i zrównoważony rozwój, ONE WORLD (OW Cable) stał 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 niezbędną do zapewnienia najwyższej wydajności i niezawodności.
Czas publikacji: 14 marca 2025 r.