Részletes Leírás
Miért száloptika egy áramszedő rendszerben?
Egy 55 kW-os emelőmotor 3 fázisú tápkábelét vivő áramszedő hurok erős 50/60 Hz-es mágneses mezőt hoz létre. Ha hozzáadjuk a 4 kHz vivőfrekvenciájú frekvenciaváltót (VFD), az elektromágneses zajspektrum 50 Hz-től több MHz-ig terjed. Bármelyik réz jelkábel, amely e mellett a tápkábel mellett fut ugyanabban az áramszedő hurokban, elektromágneses zavarás bombázásának van kitéve.
A hagyományos megoldások — sodrott érpárok, fóliaárnyékolások, fonatárnyékolások — csökkentik ezt a zavarást, de nem szüntetik meg. A kritikus jelekhez, mint a valós idejű videó, a nagy sebességű adat vagy a biztonsági kommunikáció, a száloptikai kábel az egyetlen átviteli közeg, amely teljesen mentes az elektromágneses zavarástól.
A fizika
Egy áramot vivő rézvezető mágneses mezőt hoz létre. Egy második, ebben a mezőben lévő rézvezetőben feszültség indukálódik (Faraday törvénye). A második vezető körüli árnyékolás utat biztosít az indukált áramnak a földre folyáshoz, de nem zárja ki teljesen a mágneses mezőt — különösen alacsony frekvenciákon (50/60 Hz), ahol a réz bőrfelületi mélysége (≈9 mm 50 Hz-en) nagyobb, mint az árnyékolás vastagsága.
Az optikai szál fotonokat, nem elektronokat továbbít. Nincs vezető, nincs indukált feszültség, nincs földhurok, nincs közös módusú zaj. Az adat — akár egy CCTV kamera 1080p videófolyama, egy PROFINET telegram 100 Mbps-on vagy egy Modbus regiszterolvasás — pontosan úgy érkezik a vevőhöz, ahogyan a jeladót elhagyta. Ezért írják elő a száloptikát olyan daru-alkalmazásokhoz, ahol az adatintegritás megkérdőjelezhetetlen követelmény.
Egymódusú vs. többmódusú — melyik szál melyik alkalmazáshoz?
| Szempont | Egymódusú (G.652.D) | Hajlításérzékeny SM (G.657.A2) | Többmódusú (OM3/OM4) |
|---|---|---|---|
| Magátmérő | 9 µm | 9 µm | 50 µm |
| Távolság-képesség | 40–80 km 1 Gbps-en | 40–80 km 1 Gbps-en | 550 m (OM4) 10 Gbps-en |
| Hajlításérzékenység | Közepes (min. D/d 15:1) | Alacsony (min. D/d 10:1) | Közepes |
| Adóvevő költség | Magasabb (lézerdióda) | Magasabb (lézerdióda) | Alacsonyabb (VCSEL) |
| Legjobb ehhez | Nagy távolságú daru-vezérlőterem | Szűk áramszedő hurkok | Rövid távú; daru-fedélzeti hálózatok |
| Jellemző daru használat | 500 m–2 km kapcsolatok | <100 m áramszedő hurkok | CCTV, helyi Ethernet |
Laza cső vs. szoros pufferelés — miért laza cső az áramszedőhöz?
Az áramszedő rendszerekhez való száloptikai kábelek laza csöves kivitelt használnak a szoros pufferelésű helyett:
Laza cső: A szál szabadon úszik egy géllel töltött PBT (polibutilén-tereftalát) cső belsejében, amelynek belső átmérője 1,5–2,0 mm. A szál fizikailag hosszabb, mint a cső (0,1–0,3% többlet szálhossz, EFL). Amikor a kábel hajlik, nyúlik vagy összenyomódik, a szál a csőben mozog, nem pedig igénybevételnek van kitéve. A gélkitöltés megakadályozza a víz behatolását, és kenést biztosít a szál mozgásához. Szoros pufferelés: A 250 µm bevonatú szálra közvetlenül 900 µm-es szoros pufferbevonatot visznek fel. A szál mechanikailag kapcsolódik a pufferhez — amikor a kábel hajlik, a szál közvetlenül arányosan hajlik. A szoros pufferelésű kábeleket egyszerűbb lezárni (nincs tisztítandó gél), de ismételt hajlításnál több csillapítást vezetnek be, mert a szál a teljes hajlítási igénybevételt elszenvedi.Olyan áramszedő-alkalmazásnál, ahol az áramszedő kocsi átmeneteinél több ezer hajlítási ciklus fordul elő, a laza csöves kivitel a szálat a kábel szerkezetétől leválasztva védi a kifáradástól.
Yichi áramszedő szálgyártás
- Többlet szálhossz (EFL) ellenőrizve: Az EFL-t minden gyártási hosszon OTDR-rel (optikai időtartomány reflektométer) mérik — a célérték 0,1–0,3%. A túl kevés EFL azt jelenti, hogy a szál kábelhúzás alatt igénybevételnek van kitéve; a túl sok azt, hogy a szál meghajlik a csőben, mikrohajlítási csillapítást okozva
- Csillapítás két hullámhosszon szálanként tesztelve: Minden gyártási hossz minden szálát tesztelik 1 310 nm és 1 550 nm-en (egymódusú) vagy 850 nm és 1 300 nm-en (többmódusú). A megadott csillapítást meghaladó szálakat a kábelezés előtt kiselejtezik
- Gélkitöltés ellenőrizve: A csöveket szabályozott nyomáson és hőmérsékleten töltik, hogy légbuborék nélküli teljes kitöltést biztosítsanak. A csőben lévő légbuborék nedvesség-lecsapódást tesz lehetővé, amely idővel rontja a szál szilárdságát
- PUR köpeny kültéri áramszedőhöz: A toronydaru és kültéri kábeltermékeinkhez hasonlóan a beltéri vs. kültéri köpenyválasztást egyértelműen kommunikáljuk — PUR a kültéri/kitett áramszedőhöz, PVC vagy LSZH a beltérihez