ความรู้อุตสาหกรรม
จำนวนไฟเบอร์และการออกแบบเชิงแสงส่งผลต่อประสิทธิภาพการส่งสัญญาณอย่างไร
สายเคเบิลคอมโพสิตไฟเบอร์ออปติก s ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเดียวเหมาะกับทุกผลิตภัณฑ์ จำนวนแกนไฟเบอร์ ไม่ว่าจะเป็น 2, 4, 12, 24, 48 หรือมากกว่านั้น จะกำหนดความจุแบนด์วิธโดยตรงที่สายเคเบิลเส้นเดียวสามารถรองรับได้ และตัวเลือกระหว่างไฟเบอร์โหมดเดี่ยว (OS2) และมัลติโหมด (OM3/OM4/OM5) จะเปลี่ยนระยะการส่งข้อมูลที่ใช้งานได้โดยพื้นฐาน เส้นใยโหมดเดี่ยวที่มีอัตราส่วนแกน/การหุ้ม 9/125 μm ได้รับการออกแบบมาเพื่อการส่งสัญญาณระยะไกล ซึ่งมักใช้ในการทำงานของแกนหลักของสาธารณูปโภคหรือการเชื่อมต่อระหว่างสถานีย่อยที่มีระยะทางเกินหลายกิโลเมตร ไฟเบอร์มัลติโหมดที่มีแกนขนาดใหญ่กว่า 50/125 μm หรือ 62.5/125 μm เหมาะกว่าสำหรับการเชื่อมโยงข้อมูลช่วงสั้นที่มีแบนด์วิธสูงภายในโรงงานอุตสาหกรรมหรือระบบอาคารอัจฉริยะ
ปัจจัยที่มีการกล่าวถึงน้อยกว่าแต่มีความสำคัญเท่าเทียมกันคือโครงสร้างการพันเกลียวภายในสายเคเบิล การออกแบบท่อหลวมช่วยให้แต่ละมัดของเส้นใยหรือเส้นใยเคลื่อนที่ได้เล็กน้อยภายในหลอดที่เติมเจล ซึ่งป้องกันการขยายตัวและการหดตัวจากความร้อน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งหรืออุตสาหกรรมที่การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมีความสำคัญ การออกแบบที่มีบัฟเฟอร์แน่นห่อหุ้มเส้นใยแต่ละเส้นโดยตรงในการเคลือบป้องกัน ทำให้ง่ายต่อการยุติ แต่มีความไวต่อแรงเค้นเชิงกลมากกว่า สำหรับสายเคเบิลคอมโพสิตที่รวมตัวนำไฟฟ้าทั้งแบบไฟเบอร์และทองแดงเข้าด้วยกัน การทำความเข้าใจว่าส่วนประกอบทั้งสองนี้มีปฏิกิริยาอย่างไรภายใต้การโค้งงอ แรงดึง และการโหลดอุณหภูมิถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความน่าเชื่อถือในระยะยาว
Zhishang Cable เป็นวิศวกรผลิตภัณฑ์ด้วยความเอาใจใส่อย่างระมัดระวังในการจัดเรียงแกนไฟเบอร์สัมพันธ์กับแกนกลางของสายเคเบิล ช่วยลดการสูญเสียจากการโค้งงอขนาดเล็กที่อาจทำให้คุณภาพสัญญาณลดลงอย่างเงียบๆ เมื่อเวลาผ่านไป โดยไม่เกิดความเสียหายที่มองเห็นได้กับแจ็คเก็ตสายเคเบิล
การกำหนดค่าตัวนำไฟฟ้าในการออกแบบสายเคเบิลคอมโพสิต
ส่วนไฟฟ้าของ สายเคเบิลคอมโพสิตไฟเบอร์ออปติก ทำหน้าที่ที่แตกต่างกันสองหน้าที่ขึ้นอยู่กับการใช้งาน โดยสามารถจ่ายพลังงานในการปฏิบัติงานให้กับอุปกรณ์ระยะไกล เช่น กล้อง เซ็นเซอร์ หรือโหนดการสื่อสารขนาดเล็ก หรือสามารถใช้เป็นสายดินป้องกันและสื่อกลางในการส่งสัญญาณภายในโครงสร้างพื้นฐานด้านสาธารณูปโภคด้านพลังงาน กรณีการใช้งานทั้งสองกรณีนี้ต้องการข้อกำหนดเฉพาะของตัวนำที่แตกต่างกันมาก และการเลือกการกำหนดค่าที่ไม่ถูกต้องจะทำให้สายเคเบิลได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมากเกินไปจนสิ้นเปลืองต้นทุนหรือตัวนำไฟฟ้าที่มีพิกัดต่ำเกินไปซึ่งก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัย
สำหรับการใช้งานแรงดันไฟฟ้าต่ำ (โดยทั่วไปคือ 48V DC หรือ 24V DC ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและระบบเฝ้าระวัง) ตัวนำทองแดงแบบคู่ตีเกลียวหรือแบบขนานที่มีหน้าตัดระหว่าง 0.5 มม.² ถึง 2.5 มม.² เป็นเรื่องธรรมดา ในรุ่น OPGW (สายกราวด์แบบออปติคัล) หรือ OPPC (ตัวนำเฟสแบบออปติคัล) ระดับอรรถประโยชน์ องค์ประกอบโลหะจะมีโครงสร้างและไฟฟ้าไปพร้อมๆ กัน โดยมักใช้เหล็กหุ้มอะลูมิเนียม (ACS) หรือลวดโลหะผสมอลูมิเนียมที่จัดเรียงในชั้นที่มีศูนย์กลางร่วมกัน ความต้านทานกระแสตรงและความจุกระแสไฟฟ้าลัดวงจรของตัวนำเหล่านี้ต้องได้รับการคำนวณและตรวจสอบตามข้อกำหนดในการประสานงานการป้องกันกริด - วิธีการเลือกสายเคเบิลทางกลล้วนไม่เพียงพอในการติดตั้งเหล่านี้
| ประเภทการสมัคร | วัสดุตัวนำทั่วไป | ช่วงหน้าตัด | ฟังก์ชั่นหลัก |
|---|---|---|---|
| ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม / การเฝ้าระวัง | ทองแดงเปลือยหรือกระป๋อง | 0.5 – 2.5 มม.² | แหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำ |
| ตารางยูทิลิตี้ / OPGW | เหล็กหุ้มอะลูมิเนียม (ACS) | แตกต่างกันไปตามกระแสไฟที่กำหนด | เส้นทางกระแสไฟฟ้าขัดข้องของสายกราวด์ |
| ระบบรถไฟ/ขนส่งมวลชน | ทองแดงหรือโลหะผสมทองแดง | 1.5 – 6 มม.² | ลิงค์ข้อมูลกำลังส่งสัญญาณ |
| อาคารอัจฉริยะ / กระแสไฟอ่อน | ทองแดงกระป๋อง | 0.75 – 1.5 มม.² | สัญญาณ PoE / ควบคุม |
การเลือกวัสดุแจ็คเก็ตและผลกระทบต่ออายุการใช้งานภาคสนาม
แจ็คเก็ตด้านนอกของสายเคเบิลคอมโพสิตไฟเบอร์ออปติกเป็นด่านแรกในการป้องกันความเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อม แต่บ่อยครั้งมักถือเป็นสิ่งที่ต้องคำนึงถึงในภายหลังในการจัดซื้อจัดจ้าง วัสดุปลอกหุ้มที่โดดเด่น ได้แก่ PE (โพลีเอทิลีน), PVC, LSZH (ฮาโลเจนไร้ควันต่ำ) และ TPU ต่างก็มีข้อดีข้อเสียเฉพาะที่มีความสำคัญอย่างยิ่งยวดโดยขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมในการติดตั้ง
แจ็คเก็ต HDPE ยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับการใช้งานทางอากาศแบบฝังโดยตรงและกลางแจ้ง เนื่องจากมีความทนทานต่อความชื้น ความคงตัวของรังสี UV และความต้านทานต่อสารเคมีในดินที่โดดเด่น อย่างไรก็ตาม HDPE ทำงานได้ไม่ดีในสถานการณ์ที่เกิดเพลิงไหม้ เนื่องจากสามารถเผาไหม้ได้โดยไม่ต้องดับไฟเอง สำหรับสายเคเบิลที่ส่งผ่านตัวยกของอาคาร ถาดสายเคเบิลภายในอุโมงค์ หรือโรงงานอุตสาหกรรมแบบปิด แจ็คเก็ต LSZH จำเป็นสำหรับรหัสไฟส่วนใหญ่ โดยจำกัดการปล่อยก๊าซพิษและความหนาแน่นของควัน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในพื้นที่จำกัดซึ่งการอพยพอาจทำได้ยาก
ในการใช้งานแบบไดนามิก เช่น แขนหุ่นยนต์ เครื่องมือกลที่กำลังเคลื่อนที่ หรือระบบสายโซ่ลาก ทั้ง PE และ PVC ต่างก็ให้ความทนทานต่อการโค้งงอเชิงกลซ้ำๆ ที่จำเป็น TPU (เทอร์โมพลาสติก โพลียูรีเทน) เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่นี่ โดยให้ความต้านทานการเสียดสีสูงและการรักษาความยืดหยุ่นแม้หลังจากการโค้งงอนับล้านครั้ง Anhui Zhishang Cable Technology Co., Ltd. เป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ขับเคลื่อนด้วยการวิจัยและพัฒนา โดยทำงานร่วมกับลูกค้าเพื่อระบุวัสดุของแจ็คเก็ตตามเงื่อนไขการบริการจริง แทนที่จะเลือกใช้ตัวเลือกที่ถูกที่สุด โดยตระหนักว่าความล้มเหลวของแจ็คเก็ตเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการเปลี่ยนสายเคเบิลก่อนกำหนดในภาคสนาม
สรุปคุณสมบัติของวัสดุแจ็คเก็ตที่สำคัญ
- เอชดีพีอี: ทนต่อความชื้นและรังสียูวีได้ดีที่สุด เหมาะสำหรับงานกลางแจ้ง/งานฝังศพโดยตรง ไม่หน่วงไฟ
- พีวีซี: คุ้มค่าและมีความยืดหยุ่นปานกลาง สารหน่วงไฟที่ยอมรับได้ ปล่อยก๊าซ HCl ออกมาภายใต้การเผาไหม้
- LSZH: การปล่อยสารพิษต่ำในกองไฟ บังคับสำหรับอุโมงค์ ทางรถไฟ และอาคารสาธารณะในหลายภูมิภาค
- ทีพียู: ทนต่อการเสียดสีและความเมื่อยล้าที่เหนือกว่า เหมาะสำหรับการติดตั้งแบบเคลื่อนย้ายหรือลากโซ่
ข้อผิดพลาดในการติดตั้งที่ทำให้ประสิทธิภาพของสายเคเบิลคอมโพสิตลดลงเมื่อเวลาผ่านไป
แม้แต่สายเคเบิลคอมโพสิตไฟเบอร์ออปติกที่ผลิตอย่างดีก็สามารถทำงานได้ต่ำกว่าหรือล้มเหลวก่อนเวลาอันควร หากแนวทางปฏิบัติในการติดตั้งไม่ได้คำนึงถึงคุณลักษณะทางกายภาพและทางกลของสายเคเบิล หนึ่งในข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดคือการเพิกเฉย รัศมีโค้งต่ำสุด . สำหรับสายเคเบิลคอมโพสิต รัศมีนี้ไม่ใช่ค่าเดียว แต่เป็นข้อจำกัดแบบคู่: เส้นใยนำแสงและตัวนำทองแดงอาจมีข้อกำหนดรัศมีโค้งงอขั้นต่ำที่แตกต่างกัน และสายเคเบิลต้องได้รับการออกแบบและติดตั้งเพื่อให้เป็นไปตามข้อจำกัดที่มากกว่าของทั้งสอง การละเมิดรัศมีการโค้งงอขั้นต่ำของไฟเบอร์ทำให้เกิดการสูญเสียการดัดงอระดับไมโครและมหภาค เกินขีดจำกัดของตัวนำอาจทำให้โลหะล้าและเพิ่มความต้านทานเมื่อเวลาผ่านไป
การดึงแรงดึงระหว่างการติดตั้งท่อร้อยสายเป็นอีกปัจจัยเสี่ยงที่ประเมินค่าไม่ได้ ที่ แรงดึงสูงสุดที่อนุญาต (มักระบุแยกต่างหากสำหรับการติดตั้งและการบริการระยะยาว) จะต้องไม่เกิน สำหรับสายเคเบิลที่มีเส้นใยรองรับโดยส่วนเสริมความแข็งแรงส่วนกลาง (โดยทั่วไปคือ FRP หรือเหล็กกล้า) ส่วนเสริมความแข็งแรงจะรับแรงดึงส่วนใหญ่ แต่หากจับหรือดึงสายเคเบิลออกจากแจ็คเก็ตแทนที่จะต่อปลายอย่างถูกต้อง โหลดจะถูกถ่ายโอนไปยังเส้นใยนำแสงหรือตัวนำทองแดงแทน นี่เป็นข้อผิดพลาดทั่วไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผู้ติดตั้งไม่คุ้นเคยกับโครงสร้างสายเคเบิลคอมโพสิตใช้อุปกรณ์จับยึดแบบดึงมาตรฐานที่ออกแบบมาสำหรับสายไฟฟ้าทั้งหมด
การจัดการระบายความร้อนระหว่างการติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่ร้อนหรือท่อร้อยสายที่สัมผัสกับแสงแดดโดยตรงก็มักถูกมองข้ามเช่นกัน ความร้อนเร่งการเสื่อมสภาพของแจ็คเก็ตและอาจทำให้เกิดการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันระหว่างองค์ประกอบเส้นใยและตัวนำโลหะ การระบุสายเคเบิลที่มีช่วงอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสม — และการตรวจสอบว่าอัตราส่วนการเติมท่อช่วยให้สามารถกระจายความร้อนได้อย่างเพียงพอ — ช่วยยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก คุณภาพการต่อและการสิ้นสุดสำหรับส่วนออปติคัลต้องได้รับการตรวจสอบโดยใช้การทดสอบ OTDR หลังการติดตั้ง ไม่ใช่แค่การตรวจสอบด้วยสายตา เนื่องจากการสูญเสียการเชื่อมต่อที่อยู่ภายในขีดจำกัดที่ยอมรับได้ในวันแรกอาจแย่ลงอย่างมีนัยสำคัญหากการต่อหรือตัวเชื่อมต่ออยู่ภายใต้ความเครียดเชิงกลจากการกำหนดเส้นทางที่ไม่ถูกต้อง
