Szczegółowy Opis
Dlaczego światłowód w systemie festoon?
Pętla festoon przenosząca kabel zasilający 3-fazowy dla silnika wciągnika 55 kW generuje silne pole magnetyczne 50/60 Hz. Dodaj VFD (przemiennik częstotliwości) z częstotliwością nośną 4 kHz, a widmo szumu elektromagnetycznego rozciąga się od 50 Hz do kilku MHz. Każdy miedziany kabel sygnałowy biegnący obok tego kabla zasilającego w tej samej pętli festoon będzie bombardowany zakłóceniami elektromagnetycznymi.
Tradycyjne rozwiązania — skrętki, ekrany foliowe, ekrany oplotowe — redukują te zakłócenia, ale ich nie eliminują. Dla sygnałów krytycznych, takich jak wideo w czasie rzeczywistym, szybka transmisja danych lub komunikacja związana z bezpieczeństwem, kabel światłowodowy jest jedynym medium transmisyjnym całkowicie odpornym na zakłócenia elektromagnetyczne.
Fizyka zjawiska
Przewodnik miedziany przenoszący prąd generuje pole magnetyczne. W drugim przewodniku miedzianym znajdującym się w tym polu indukuje się napięcie (prawo Faradaya). Ekran wokół drugiego przewodnika zapewnia ścieżkę dla prądu indukowanego do ziemi, ale nie blokuje całkowicie pola magnetycznego — szczególnie przy niskich częstotliwościach (50/60 Hz), gdzie głębokość wnikania w miedzi (≈9 mm przy 50 Hz) jest większa niż grubość ekranu.
Światłowód przenosi fotony, a nie elektrony. Nie ma przewodnika, nie ma indukowanego napięcia, nie ma pętli uziemienia, nie ma szumu wspólnego. Dane — czy to strumień wideo 1080p z kamery CCTV, telegram PROFINET przy 100 Mbps, czy odczyt rejestru Modbus — docierają do odbiornika dokładnie tak, jak opuściły nadajnik. Dlatego światłowód jest specyfikowany do zastosowań suwnicowych, gdzie integralność danych nie podlega negocjacji.
Jednomodowy vs wielomodowy — które włókno do jakiego zastosowania?
| Kryterium | Jednomodowy (G.652.D) | SM niewrażliwy na zginanie (G.657.A2) | Wielomodowy (OM3/OM4) |
|---|---|---|---|
| Średnica rdzenia | 9 µm | 9 µm | 50 µm |
| Zasięg | 40–80 km przy 1 Gbps | 40–80 km przy 1 Gbps | 550 m (OM4) przy 10 Gbps |
| Wrażliwość na zginanie | Umiarkowana (D/d 15:1 min) | Niska (D/d 10:1 min) | Umiarkowana |
| Koszt nadajnika-odbiornika | Wyższy (dioda laserowa) | Wyższy (dioda laserowa) | Niższy (VCSEL) |
| Najlepszy do | Dalekosiężne suwnica-sterownia | Ciasne pętle festoon | Krótkosiężne; sieci na suwnicy |
| Typowe zastosowanie suwnicowe | Łącza 500 m–2 km | Pętle festoon <100 m | CCTV, lokalny Ethernet |
Luźna tuba vs tight-buffered — dlaczego luźna tuba do festoon?
Kable światłowodowe do systemów festoon wykorzystują konstrukcję z luźną tubą, a nie tight-buffered:
Luźna tuba: Włókno swobodnie pływa wewnątrz wypełnionej żelem tuby PBT (politereftalan butylenu) o średnicy wewnętrznej 1,5–2,0 mm. Włókno jest fizycznie dłuższe od tuby (0,1–0,3% nadmiaru długości włókna, EFL). Gdy kabel zgina się, rozciąga lub ściska, włókno porusza się wewnątrz tuby, zamiast być naprężane. Wypełnienie żelem zapobiega wnikaniu wody i zapewnia smarowanie dla ruchu włókna. Tight-buffered: Powłoka buforowa 900 µm tight jest nakładana bezpośrednio na pokryte włókno 250 µm. Włókno jest mechanicznie sprzężone z buforem — gdy kabel zgina się, włókno zgina się wprost proporcjonalnie. Kable tight-buffered są prostsze do zakończenia (brak żelu do czyszczenia), ale wprowadzają większe tłumienie przy wielokrotnym zginaniu, ponieważ włókno doświadcza pełnego odkształcenia zginania.Dla zastosowania festoon z tysiącami cykli zginania na przejściach wózków, konstrukcja z luźną tubą chroni włókno przed zmęczeniem poprzez oddzielenie włókna od struktury kabla.
Produkcja światłowodów festoon Yichi
- Kontrolowany nadmiar długości włókna (EFL): EFL jest mierzony na każdej długości produkcyjnej przy użyciu reflektometru OTDR (optyczny reflektometr w dziedzinie czasu) — celem jest 0,1–0,3%. Zbyt mały EFL oznacza naprężanie włókna pod napięciem kabla; zbyt duży oznacza wyboczenie włókna wewnątrz tuby, powodujące tłumienie od mikrozgięć
- Tłumienie badane przy dwóch długościach fali na włókno: Każde włókno w każdej długości produkcyjnej jest badane przy 1 310 nm i 1 550 nm (jednomodowe) lub 850 nm i 1 300 nm (wielomodowe). Włókna przekraczające określone tłumienie są odrzucane przed kablowaniem
- Zweryfikowane wypełnienie żelem: Tuby są wypełniane pod kontrolowanym ciśnieniem i temperaturą, aby zapewnić całkowite wypełnienie bez pęcherzyków powietrza. Pęcherzyk powietrza w tubie umożliwia kondensację wilgoci, która z czasem degraduje wytrzymałość włókna
- Powłoka PUR do zewnętrznych festoonów: Podobnie jak w naszych produktach do suwnic wieżowych i kabli zewnętrznych, wybór powłoki wewnętrznej i zewnętrznej jest jasno komunikowany — PUR do zewnętrznych/odsłoniętych festoonów, PVC lub LSZH do wewnętrznych