Морские оптоволоконные кабели специально разработаны для океанских условий, обеспечивая стабильную и надежную передачу данных. Они используются не только для внутренней судовой связи, но и широко применяются в трансокеанской связи и передаче данных для морских нефтяных и газовых платформ, играя важную роль в современных морских системах связи. Для обеспечения стабильности морских операций морские оптоволоконные кабели разработаны так, чтобы быть водонепроницаемыми, устойчивыми к давлению, коррозионно-стойкими, механически прочными и очень гибкими.
Как правило, структура морских волоконно-оптических кабелей включает в себя как минимум волоконный блок, оболочку, слой брони и внешнюю оболочку. Для специальных конструкций или применений морские волоконно-оптические кабели могут исключать слой брони и вместо этого использовать более износостойкие материалы или специальные внешние оболочки. Кроме того, для адаптации к различным средам морские волоконно-оптические кабели могут также включать огнестойкие слои, центральные/армирующие элементы и дополнительные водоблокирующие элементы.
(1) Оптоволоконный блок
Волоконно-оптический блок является основным компонентом морских волоконно-оптических кабелей, содержащим одно или несколько оптических волокон.
Оптические волокна являются основной частью кабеля, обычно состоящей из сердечника, оболочки и покрытия с концентрической круговой структурой. Сердечник, изготовленный из высокочистого кремния, отвечает за передачу оптических сигналов. Оболочка, также изготовленная из высокочистого кремния, окружает сердечник, обеспечивая отражающую поверхность и оптическую изоляцию, а также механическую защиту. Покрытие, самый внешний слой волокна, изготовлено из таких материалов, как акрилат, силиконовый каучук и нейлон, защищая волокно от влаги и механических повреждений.
Оптические волокна обычно классифицируются на одномодовые волокна (например, G.655, G652D) и многомодовые волокна (например, OM1-OM4) с различными характеристиками производительности передачи. Ключевые свойства передачи включают максимальное затухание, минимальную полосу пропускания, эффективный показатель преломления, числовую апертуру и максимальный коэффициент дисперсии, которые определяют эффективность и дальность передачи сигнала.
Волокна окружены свободными или плотными буферными трубками для уменьшения помех между волокнами и внешними воздействиями окружающей среды. Конструкция волоконного блока обеспечивает эффективную передачу данных, что делает его самой фундаментальной и критической частью морских оптоволоконных кабелей.
(2) Ножны
Оболочка волокна является ключевым компонентом кабеля, защищающим оптические волокна. По структуре ее можно разделить на трубки с плотным буфером и трубки со свободным буфером.
Плотные буферные трубки обычно изготавливаются из таких материалов, как полипропиленовая смола (ПП), поливинилхлорид (ПВХ) и безгалогеновый огнестойкий полиэтилен (HFFR PE). Плотные буферные трубки плотно прилегают к поверхности волокна, не оставляя значительных зазоров, что минимизирует движение волокна. Такое плотное покрытие обеспечивает прямую защиту волокон, предотвращая попадание влаги и обеспечивая высокую механическую прочность и устойчивость к внешним помехам.
Свободные буферные трубки обычно изготавливаются из высокомодульного материала.ПБТПластик, заполненный водоблокирующим гелем для обеспечения амортизации и защиты. Свободные буферные трубки обеспечивают превосходную гибкость и устойчивость к боковому давлению. Водоблокирующий гель позволяет волокнам свободно перемещаться внутри трубки, облегчая извлечение и обслуживание волокон. Он также обеспечивает дополнительную защиту от повреждений и попадания влаги, гарантируя стабильность и безопасность кабеля во влажных или подводных средах.
(3) Слой брони
Броневой слой расположен внутри внешней оболочки и обеспечивает дополнительную механическую защиту, предотвращая физическое повреждение морского оптоволоконного кабеля. Броневой слой обычно изготавливается из оплетки из оцинкованной стальной проволоки (GSWB). Оплетенная структура покрывает кабель оцинкованными стальными проводами, обычно с коэффициентом покрытия не менее 80%. Броневая структура обеспечивает чрезвычайно высокую механическую защиту и прочность на разрыв, в то время как оплетенная конструкция обеспечивает гибкость и меньший радиус изгиба (допустимый динамический радиус изгиба для морских оптоволоконных кабелей составляет 20D). Это делает его пригодным для применений, требующих частого перемещения или изгиба. Кроме того, оцинкованный стальной материал обеспечивает дополнительную коррозионную стойкость, что делает его идеальным для использования во влажных или соляных средах.
(4) Внешняя оболочка
Внешняя оболочка — это прямой защитный слой морских оптоволоконных кабелей, предназначенный для защиты от солнечного света, дождя, морской эрозии, биологического повреждения, физического воздействия и ультрафиолетового излучения. Внешняя оболочка обычно изготавливается из экологически стойких материалов, таких как поливинилхлорид (ПВХ) и малодымный безгалогеновый (ЛСЖ) полиолефин, обеспечивающий отличную устойчивость к ультрафиолетовому излучению, атмосферным воздействиям, химическому воздействию и огнестойкости. Это гарантирует, что кабель остается стабильным и надежным в суровых морских условиях. В целях безопасности в большинстве морских оптоволоконных кабелей теперь используются материалы LSZH, такие как LSZH-SHF1, LSZH-SHF2 и LSZH-SHF2 MUD. Материалы LSZH производят очень низкую плотность дыма и не содержат галогенов (фтора, хлора, брома и т. д.), что позволяет избежать выделения токсичных газов при горении. Среди них наиболее часто используется LSZH-SHF1.
(5) Огнестойкий слой
В критических зонах, для обеспечения непрерывности и надежности систем связи (например, для пожарной сигнализации, освещения и связи во время чрезвычайных ситуаций), некоторые морские оптоволоконные кабели включают огнестойкий слой. Кабели со свободными буферными трубками часто требуют добавления слюдяной ленты для повышения огнестойкости. Огнестойкие кабели могут поддерживать возможности связи в течение определенного периода во время пожара, что имеет решающее значение для безопасности судна.
(6) Укрепляющие элементы
Для повышения механической прочности морских оптоволоконных кабелей используются центральные армирующие элементы, такие как фосфатированная стальная проволока или армированный волокном пластик (FRP). Они увеличивают прочность и сопротивление растяжению кабеля, обеспечивая стабильность при монтаже и использовании. Кроме того, для повышения прочности кабеля и стойкости к химической коррозии могут быть добавлены вспомогательные армирующие элементы, такие как арамидная пряжа.
(7) Структурные улучшения
С развитием технологий структура и материалы морских волоконно-оптических кабелей постоянно развиваются. Например, кабели с полностью сухой свободной трубкой исключают традиционный водоблокирующий гель и используют сухие водоблокирующие материалы как в свободных трубках, так и в сердечнике кабеля, предлагая экологические преимущества, меньший вес и преимущества отсутствия геля. Другим примером является использование термопластичного полиуретанового эластомера (TPU) в качестве материала внешней оболочки, что обеспечивает более широкий температурный диапазон, устойчивость к маслам, кислотам, щелочам, меньший вес и меньшие требования к пространству. Эти инновации демонстрируют продолжающиеся улучшения в конструкции морских волоконно-оптических кабелей.
(8) Резюме
Конструктивное проектирование морских оптоволоконных кабелей учитывает особые требования морской среды, включая водонепроницаемость, устойчивость к давлению, коррозионную стойкость и механическую прочность. Высокая производительность и надежность морских оптоволоконных кабелей делают их незаменимым компонентом современных морских систем связи. По мере развития морских технологий структура и материалы морских оптоволоконных кабелей продолжают развиваться, чтобы соответствовать требованиям более глубокого исследования океана и более сложным потребностям в связи.
О ONE WORLD (кабель OW)
ONE WORLD (OW Cable) — ведущий мировой поставщик высококачественного сырья для кабельной промышленности. Наш ассортимент продукции включает армированный волокном пластик (FRP), малодымные материалы с нулевым содержанием галогенов (LSZH), безгалогенный огнестойкий полиэтилен (HFFR PE) и другие передовые материалы, разработанные для удовлетворения строгих требований современных кабельных приложений. Благодаря приверженности инновациям, качеству и устойчивости ONE WORLD (OW Cable) стала надежным партнером для производителей кабелей по всему миру. Будь то морские оптоволоконные кабели, силовые кабели, кабели связи или другие специализированные приложения, мы предоставляем сырье и экспертные знания, необходимые для обеспечения превосходной производительности и надежности.
Время публикации: 14 марта 2025 г.