ออกแบบมาเพื่อมหาสมุทร: การออกแบบโครงสร้างของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับใช้ในทะเล

สายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับเรือได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับสภาพแวดล้อมในมหาสมุทร เพื่อให้การส่งข้อมูลที่เสถียรและเชื่อถือได้ ไม่เพียงแต่ใช้สำหรับการสื่อสารภายในเรือเท่านั้น แต่ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการสื่อสารข้ามมหาสมุทรและการส่งข้อมูลสำหรับแท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง ซึ่งมีบทบาทสำคัญในระบบการสื่อสารทางทะเลสมัยใหม่ เพื่อให้มั่นใจในเสถียรภาพของการปฏิบัติงานนอกชายฝั่ง สายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับเรือจึงได้รับการออกแบบให้กันน้ำ ทนแรงดัน ทนการกัดกร่อน แข็งแรงทางกล และมีความยืดหยุ่นสูง

โดยทั่วไป โครงสร้างของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับใช้ในทะเลประกอบด้วยอย่างน้อยที่สุด หน่วยใยแก้วนำแสง ปลอกหุ้ม ชั้นป้องกัน และปลอกนอก สำหรับการออกแบบหรือการใช้งานพิเศษ สายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับใช้ในทะเลอาจละเว้นชั้นป้องกัน และใช้วัสดุที่ทนต่อการสึกหรอมากกว่าหรือปลอกนอกแบบพิเศษแทน นอกจากนี้ เพื่อให้สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน สายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับใช้ในทะเลอาจมีชั้นกันไฟ ส่วนประกอบตรงกลาง/เสริมแรง และองค์ประกอบป้องกันน้ำเพิ่มเติมด้วย

(1) หน่วยใยแก้วนำแสง

หน่วยไฟเบอร์เป็นส่วนประกอบหลักของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับงานทางทะเล ซึ่งประกอบด้วยใยแก้วนำแสงหนึ่งเส้นหรือมากกว่านั้น
เส้นใยแก้วนำแสงเป็นส่วนประกอบหลักของสายเคเบิล โดยทั่วไปประกอบด้วยแกนกลาง ปลอกหุ้ม และชั้นเคลือบ มีโครงสร้างเป็นวงกลมซ้อนกัน แกนกลางทำจากซิลิกาบริสุทธิ์สูง ทำหน้าที่ส่งสัญญาณแสง ปลอกหุ้มซึ่งทำจากซิลิกาบริสุทธิ์สูงเช่นกัน ห่อหุ้มแกนกลางไว้ ทำหน้าที่เป็นพื้นผิวสะท้อนแสงและฉนวนแสง รวมถึงป้องกันความเสียหายทางกล ชั้นเคลือบซึ่งเป็นชั้นนอกสุดของเส้นใย ทำจากวัสดุต่างๆ เช่น อะคริเลต ยางซิลิโคน และไนลอน เพื่อป้องกันเส้นใยจากความชื้นและความเสียหายทางกล

โดยทั่วไปแล้วใยแก้วนำแสงจะถูกแบ่งออกเป็นใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดียว (เช่น G.655, G652D) และใยแก้วนำแสงแบบหลายโหมด (เช่น OM1-OM4) ซึ่งมีลักษณะการทำงานด้านการส่งสัญญาณที่แตกต่างกัน คุณสมบัติการส่งสัญญาณที่สำคัญ ได้แก่ การลดทอนสูงสุด แบนด์วิดท์ต่ำสุด ดัชนีหักเหประสิทธิผล รูรับแสงเชิงตัวเลข และสัมประสิทธิ์การกระจายสูงสุด ซึ่งเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพและระยะทางการส่งสัญญาณ

เส้นใยถูกห่อหุ้มด้วยท่อบัฟเฟอร์แบบหลวมหรือแน่น เพื่อลดการรบกวนระหว่างเส้นใยและผลกระทบจากสภาพแวดล้อมภายนอก การออกแบบหน่วยไฟเบอร์ช่วยให้การส่งข้อมูลมีประสิทธิภาพ ทำให้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานและสำคัญที่สุดของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับใช้ในทะเล

(2) ปลอก

ปลอกหุ้มใยแก้วนำแสงเป็นส่วนประกอบสำคัญของสายเคเบิล ทำหน้าที่ปกป้องใยแก้วนำแสง โดยสามารถแบ่งตามโครงสร้างได้เป็นปลอกหุ้มแบบแน่นและปลอกหุ้มแบบหลวม

ท่อกันกระแทกแบบแน่นมักทำจากวัสดุ เช่น โพลีโพรพีลีนเรซิน (PP), โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และโพลีเอทิลีนทนไฟปราศจากฮาโลเจน (HFFR PE) ท่อกันกระแทกแบบแน่นจะยึดติดกับพื้นผิวของเส้นใยอย่างแนบสนิทโดยไม่มีช่องว่างที่สำคัญ ซึ่งช่วยลดการเคลื่อนไหวของเส้นใย การปกคลุมที่แน่นหนานี้ช่วยปกป้องเส้นใยโดยตรง ป้องกันความชื้นซึมเข้า และให้ความแข็งแรงเชิงกลสูงและทนทานต่อการรบกวนจากภายนอก

ท่อบัฟเฟอร์แบบหลวมมักทำจากวัสดุที่มีโมดูลัสสูงพีบีทีทำจากพลาสติก บรรจุด้วยเจลกันน้ำเพื่อช่วยรองรับและปกป้องสายเคเบิล ท่อกันกระแทกแบบหลวมๆ ให้ความยืดหยุ่นและทนทานต่อแรงดันด้านข้างได้ดีเยี่ยม เจลกันน้ำช่วยให้เส้นใยเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระภายในท่อ ทำให้การดึงเส้นใยออกมาและการบำรุงรักษาง่ายขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยป้องกันความเสียหายและการซึมของความชื้น ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรและความปลอดภัยของสายเคเบิลในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือใต้น้ำ

(3) ชั้นเกราะ

ชั้นเกราะป้องกันอยู่ภายในปลอกหุ้มชั้นนอกและให้การป้องกันทางกลเพิ่มเติม ป้องกันความเสียหายทางกายภาพต่อสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับงานทางทะเล โดยทั่วไปชั้นเกราะป้องกันจะทำจากลวดเหล็กชุบสังกะสีถัก (GSWB) โครงสร้างแบบถักจะหุ้มสายเคเบิลด้วยลวดเหล็กชุบสังกะสี โดยปกติจะมีอัตราการครอบคลุมไม่น้อยกว่า 80% โครงสร้างเกราะป้องกันให้การป้องกันทางกลและความแข็งแรงดึงสูงมาก ในขณะที่การออกแบบแบบถักช่วยให้มีความยืดหยุ่นและรัศมีการดัดงอที่เล็กกว่า (รัศมีการดัดงอที่อนุญาตสำหรับสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับงานทางทะเลคือ 20D) ทำให้เหมาะสำหรับงานที่ต้องการการเคลื่อนไหวหรือการดัดงอบ่อยครั้ง นอกจากนี้ วัสดุเหล็กชุบสังกะสียังให้ความต้านทานการกัดกร่อนเป็นพิเศษ ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือมีละอองเกลือ

(4) เสื้อแจ็คเก็ตชั้นนอก

ปลอกหุ้มชั้นนอกเป็นชั้นป้องกันโดยตรงของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่ใช้ในทะเล ออกแบบมาเพื่อทนต่อแสงแดด ฝน การกัดเซาะของน้ำทะเล ความเสียหายทางชีวภาพ แรงกระแทกทางกายภาพ และรังสี UV โดยทั่วไปแล้วปลอกหุ้มชั้นนอกจะทำจากวัสดุที่ทนต่อสภาพแวดล้อม เช่น โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และวัสดุที่มีควันน้อยและปราศจากฮาโลเจน (LSZHโพลีโอเลฟิน (LSZH) มีคุณสมบัติเด่นด้านความทนทานต่อรังสียูวี สภาพอากาศ สารเคมี และทนไฟ ทำให้สายเคเบิลมีความเสถียรและเชื่อถือได้ภายใต้สภาวะทางทะเลที่รุนแรง เพื่อความปลอดภัย สายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับเรือส่วนใหญ่ในปัจจุบันจึงใช้วัสดุ LSZH เช่น LSZH-SHF1, LSZH-SHF2 และ LSZH-SHF2 MUD วัสดุ LSZH ผลิตควันที่มีความหนาแน่นต่ำมากและไม่มีฮาโลเจน (ฟลูออรีน คลอรีน โบรมีน ฯลฯ) จึงหลีกเลี่ยงการปล่อยก๊าซพิษระหว่างการเผาไหม้ ในบรรดาวัสดุเหล่านี้ LSZH-SHF1 เป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุด

(5) ชั้นทนไฟ

ในพื้นที่สำคัญ เพื่อให้มั่นใจถึงความต่อเนื่องและความน่าเชื่อถือของระบบสื่อสาร (เช่น ระบบแจ้งเตือนไฟไหม้ ระบบไฟส่องสว่าง และการสื่อสารในระหว่างเหตุฉุกเฉิน) สายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับเรือบางชนิดจึงมีชั้นวัสดุทนไฟอยู่ด้วย สายเคเบิลแบบไม่มีท่อกันกระแทกมักต้องเพิ่มเทปไมกาเพื่อเพิ่มความทนไฟ สายเคเบิลทนไฟสามารถรักษาความสามารถในการสื่อสารได้ในช่วงระยะเวลาหนึ่งระหว่างเกิดเพลิงไหม้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยของเรือ

(6) ชิ้นส่วนเสริมแรง

เพื่อเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับงานทางทะเล จึงมีการใช้ชิ้นส่วนเสริมแรงตรงกลาง เช่น ลวดเหล็กเคลือบฟอสเฟต หรือพลาสติกเสริมใยแก้ว (เอฟอาร์พีมีการเติมสารเสริมแรงเข้าไป ซึ่งจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานแรงดึงของสายเคเบิล ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรระหว่างการติดตั้งและการใช้งาน นอกจากนี้ ยังสามารถเพิ่มสารเสริมแรงอื่นๆ เช่น เส้นใยอะรามิด เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมีของสายเคเบิลได้อีกด้วย

(7) การปรับปรุงโครงสร้าง

ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี โครงสร้างและวัสดุของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับงานทางทะเลจึงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น สายเคเบิลแบบท่อหลวมแห้งทั้งหมด (all-dry loose tube cables) ขจัดเจลป้องกันน้ำแบบดั้งเดิม และใช้วัสดุป้องกันน้ำแบบแห้งทั้งในท่อหลวมและแกนสายเคเบิล ซึ่งให้ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม น้ำหนักเบา และข้อดีที่ปราศจากเจล อีกตัวอย่างหนึ่งคือการใช้เทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทนอีลาสโตเมอร์ (TPU) เป็นวัสดุหุ้มภายนอก ซึ่งให้ช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้น ทนต่อน้ำมัน กรด ด่าง น้ำหนักเบา และใช้พื้นที่น้อยลง นวัตกรรมเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในการออกแบบสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับงานทางทะเล

(8) สรุป

การออกแบบโครงสร้างของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับใช้ในทะเลคำนึงถึงข้อกำหนดพิเศษของสภาพแวดล้อมในมหาสมุทร รวมถึงการกันน้ำ การทนแรงดัน การทนการกัดกร่อน และความแข็งแรงเชิงกล ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับใช้ในทะเลทำให้เป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ของระบบสื่อสารทางทะเลสมัยใหม่ เมื่อเทคโนโลยีทางทะเลก้าวหน้าขึ้น โครงสร้างและวัสดุของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับใช้ในทะเลก็ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองความต้องการของการสำรวจมหาสมุทรที่ลึกขึ้นและความต้องการด้านการสื่อสารที่ซับซ้อนมากขึ้น

เกี่ยวกับ ONE WORLD (OW Cable)

ONE WORLD (OW Cable) เป็นผู้จัดจำหน่ายวัตถุดิบคุณภาพสูงชั้นนำระดับโลกสำหรับอุตสาหกรรมสายไฟและสายเคเบิล ผลิตภัณฑ์ของเราประกอบด้วยพลาสติกเสริมใยแก้ว (FRP), วัสดุไร้ควันและไร้ฮาโลเจน (LSZH), โพลีเอทิลีนทนไฟไร้ฮาโลเจน (HFFR PE) และวัสดุขั้นสูงอื่นๆ ที่ออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของการใช้งานสายเคเบิลสมัยใหม่ ด้วยความมุ่งมั่นในด้านนวัตกรรม คุณภาพ และความยั่งยืน ONE WORLD (OW Cable) จึงกลายเป็นพันธมิตรที่เชื่อถือได้สำหรับผู้ผลิตสายเคเบิลทั่วโลก ไม่ว่าจะเป็นสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับเรือ สายไฟ สายเคเบิลสื่อสาร หรือการใช้งานเฉพาะทางอื่นๆ เราจัดหาวัตถุดิบและความเชี่ยวชาญที่จำเป็นเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่เหนือกว่า