Cáp quang biển được thiết kế riêng cho môi trường đại dương, cung cấp khả năng truyền dữ liệu ổn định và đáng tin cậy. Chúng không chỉ được sử dụng cho liên lạc nội bộ tàu mà còn được ứng dụng rộng rãi trong liên lạc xuyên đại dương và truyền dữ liệu cho các giàn khoan dầu khí ngoài khơi, đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống liên lạc biển hiện đại. Để đảm bảo tính ổn định của các hoạt động ngoài khơi, cáp quang biển được thiết kế để chống thấm nước, chịu áp suất, chống ăn mòn, chắc chắn về mặt cơ học và có độ linh hoạt cao.
Nhìn chung, cấu trúc của cáp quang biển bao gồm ít nhất một đơn vị sợi, vỏ bọc, lớp giáp và lớp vỏ ngoài. Đối với các thiết kế hoặc ứng dụng đặc biệt, cáp quang biển có thể bỏ qua lớp giáp và thay vào đó sử dụng vật liệu chống mài mòn hơn hoặc lớp vỏ ngoài đặc biệt. Ngoài ra, để thích ứng với các môi trường khác nhau, cáp quang biển cũng có thể bao gồm các lớp chống cháy, các thành phần trung tâm/gia cố và các thành phần chặn nước bổ sung.
(1) Đơn vị sợi quang
Đơn vị sợi quang là thành phần cốt lõi của cáp quang biển, chứa một hoặc nhiều sợi quang.
Sợi quang là phần lõi của cáp, thường bao gồm lõi, lớp phủ và lớp phủ, với cấu trúc tròn đồng tâm. Lõi, được làm bằng silica có độ tinh khiết cao, có chức năng truyền tín hiệu quang. Lớp phủ, cũng được làm bằng silica có độ tinh khiết cao, bao quanh lõi, tạo ra bề mặt phản chiếu và cách ly quang học, cũng như bảo vệ cơ học. Lớp phủ, lớp ngoài cùng của sợi, được làm bằng các vật liệu như acrylate, cao su silicon và nylon, bảo vệ sợi khỏi độ ẩm và hư hỏng cơ học.
Sợi quang thường được phân loại thành sợi đơn mode (ví dụ: G.655, G652D) và sợi đa mode (ví dụ: OM1-OM4), với các đặc tính hiệu suất truyền khác nhau. Các đặc tính truyền chính bao gồm độ suy giảm tối đa, băng thông tối thiểu, chiết suất hiệu dụng, khẩu độ số và hệ số phân tán tối đa, xác định hiệu suất và khoảng cách truyền tín hiệu.
Các sợi được bao quanh bởi các ống đệm lỏng lẻo hoặc chặt chẽ để giảm nhiễu giữa các sợi và tác động của môi trường bên ngoài. Thiết kế của đơn vị sợi đảm bảo truyền dữ liệu hiệu quả, khiến nó trở thành bộ phận cơ bản và quan trọng nhất của cáp quang biển.
(2) Vỏ bọc
Vỏ sợi là thành phần chính của cáp, bảo vệ sợi quang. Dựa trên cấu trúc, có thể chia thành ống đệm chặt và ống đệm lỏng.
Ống đệm chặt thường được làm bằng các vật liệu như nhựa polypropylene (PP), polyvinyl clorua (PVC) và polyethylene chống cháy không halogen (HFFR PE). Ống đệm chặt bám chặt vào bề mặt sợi, không để lại khoảng hở đáng kể, giúp giảm thiểu chuyển động của sợi. Lớp phủ chặt này bảo vệ trực tiếp cho sợi, ngăn hơi ẩm xâm nhập và mang lại độ bền cơ học cao cũng như khả năng chống lại sự can thiệp từ bên ngoài.
Ống đệm rời thường được làm bằng vật liệu có mô đun caoPBTnhựa, chứa gel chặn nước để tạo lớp đệm và bảo vệ. Ống đệm rời cung cấp độ linh hoạt tuyệt vời và khả năng chống áp lực ngang. Gel chặn nước cho phép các sợi di chuyển tự do bên trong ống, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lấy sợi và bảo dưỡng. Nó cũng cung cấp thêm khả năng bảo vệ chống lại hư hỏng và sự xâm nhập của độ ẩm, đảm bảo sự ổn định và an toàn của cáp trong môi trường ẩm ướt hoặc dưới nước.
(3) Lớp giáp
Lớp giáp nằm bên trong lớp vỏ ngoài và cung cấp khả năng bảo vệ cơ học bổ sung, ngăn ngừa hư hỏng vật lý cho cáp quang biển. Lớp giáp thường được làm bằng dây thép bện mạ kẽm (GSWB). Cấu trúc bện bao phủ cáp bằng dây thép mạ kẽm, thường có tỷ lệ phủ sóng không dưới 80%. Cấu trúc giáp cung cấp khả năng bảo vệ cơ học và độ bền kéo cực cao, trong khi thiết kế bện đảm bảo tính linh hoạt và bán kính uốn nhỏ hơn (bán kính uốn động cho phép đối với cáp quang biển là 20D). Điều này làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi phải di chuyển hoặc uốn thường xuyên. Ngoài ra, vật liệu thép mạ kẽm cung cấp khả năng chống ăn mòn bổ sung, làm cho nó lý tưởng để sử dụng trong môi trường ẩm ướt hoặc phun muối.
(4) Áo khoác ngoài
Lớp vỏ ngoài là lớp bảo vệ trực tiếp của cáp quang biển, được thiết kế để chịu được ánh sáng mặt trời, mưa, xói mòn nước biển, hư hỏng sinh học, tác động vật lý và bức xạ UV. Lớp vỏ ngoài thường được làm bằng vật liệu chống chịu với môi trường như polyvinyl clorua (PVC) và không khói halogen (LSZH) polyolefin, có khả năng chống tia UV, chống chịu thời tiết, chống hóa chất và chống cháy tuyệt vời. Điều này đảm bảo cáp vẫn ổn định và đáng tin cậy trong điều kiện khắc nghiệt của biển. Vì lý do an toàn, hầu hết các loại cáp quang biển hiện nay đều sử dụng vật liệu LSZH, chẳng hạn như LSZH-SHF1, LSZH-SHF2 và LSZH-SHF2 MUD. Vật liệu LSZH tạo ra mật độ khói rất thấp và không chứa halogen (flo, clo, brom, v.v.), tránh giải phóng khí độc trong quá trình đốt cháy. Trong số này, LSZH-SHF1 là loại được sử dụng phổ biến nhất.
(5) Lớp chống cháy
Ở những khu vực quan trọng, để đảm bảo tính liên tục và độ tin cậy của hệ thống thông tin liên lạc (ví dụ, đối với báo cháy, chiếu sáng và thông tin liên lạc trong trường hợp khẩn cấp), một số cáp quang biển bao gồm một lớp chống cháy. Cáp ống đệm rời thường yêu cầu thêm băng mica để tăng khả năng chống cháy. Cáp chống cháy có thể duy trì khả năng liên lạc trong một khoảng thời gian nhất định trong khi xảy ra hỏa hoạn, điều này rất quan trọng đối với an toàn của tàu.
(6) Tăng cường thành viên
Để tăng cường độ bền cơ học của cáp quang biển, các thành phần gia cố trung tâm như dây thép phosphat hoặc nhựa gia cố sợi (FRP) được thêm vào. Chúng làm tăng độ bền và khả năng chịu kéo của cáp, đảm bảo độ ổn định trong quá trình lắp đặt và sử dụng. Ngoài ra, có thể thêm các thành phần gia cố phụ trợ như sợi aramid để cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn hóa học của cáp.
(7) Cải thiện cấu trúc
Với những tiến bộ về công nghệ, cấu trúc và vật liệu của cáp quang biển liên tục phát triển. Ví dụ, cáp ống rời khô hoàn toàn loại bỏ gel chặn nước truyền thống và sử dụng vật liệu chặn nước khô trong cả ống rời và lõi cáp, mang lại lợi ích về môi trường, trọng lượng nhẹ hơn và ưu điểm không có gel. Một ví dụ khác là việc sử dụng elastomer polyurethane nhiệt dẻo (TPU) làm vật liệu vỏ ngoài, cung cấp phạm vi nhiệt độ rộng hơn, khả năng chống dầu, chống axit, chống kiềm, trọng lượng nhẹ hơn và yêu cầu không gian nhỏ hơn. Những cải tiến này chứng minh những cải tiến liên tục trong thiết kế cáp quang biển.
(8) Tóm tắt
Thiết kế cấu trúc của cáp quang biển có tính đến các yêu cầu đặc biệt của môi trường đại dương, bao gồm khả năng chống thấm nước, khả năng chịu áp suất, khả năng chống ăn mòn và độ bền cơ học. Hiệu suất cao và độ tin cậy của cáp quang biển khiến chúng trở thành thành phần không thể thiếu của các hệ thống truyền thông biển hiện đại. Khi công nghệ biển tiến bộ, cấu trúc và vật liệu của cáp quang biển tiếp tục phát triển để đáp ứng nhu cầu thám hiểm đại dương sâu hơn và nhu cầu truyền thông phức tạp hơn.
Giới thiệu về ONE WORLD (OW Cable)
ONE WORLD (OW Cable) là nhà cung cấp hàng đầu toàn cầu về nguyên liệu thô chất lượng cao cho ngành công nghiệp dây và cáp. Danh mục sản phẩm của chúng tôi bao gồm nhựa gia cường sợi (FRP), vật liệu ít khói không halogen (LSZH), polyethylene chống cháy không halogen (HFFR PE) và các vật liệu tiên tiến khác được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của các ứng dụng cáp hiện đại. Với cam kết đổi mới, chất lượng và tính bền vững, ONE WORLD (OW Cable) đã trở thành đối tác đáng tin cậy của các nhà sản xuất cáp trên toàn thế giới. Cho dù là cáp quang biển, cáp điện, cáp truyền thông hay các ứng dụng chuyên biệt khác, chúng tôi đều cung cấp nguyên liệu thô và chuyên môn cần thiết để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy vượt trội.
Thời gian đăng: 14-03-2025