光纤传输基于可用光在两种介质界面发生全反射的原理。突变型光纤,n1为纤芯介质的折射率,n2为包层介质的折射率,n1大于n2,进入纤芯的光到达纤芯与包层交界面(简称芯-包界面)时的入射角大于全反射临界角θc时,就能发生全反射而无光能量透出纤芯,入射光就能在界面经无数次全反射向前传输。原来
当光纤弯曲时,界面法线转向,入射角度小,因此一部分光线的入射角度变得小于θc而不能全反射。但原来入射角较大的那些光线仍可全反射,所以光纤弯曲时光仍能传输,但将引起能量损耗。通常,弯曲半径大于50~100毫米时,其损耗可忽略不计。微小的弯曲则将造成严重的“微弯损耗”。
人们常用电磁波理论进一步研究光纤传输的机制,由光纤介质波导的边界条件来求解波动方程。在光纤中传播的光包含有许多模式,每一个模式代表一种电磁场分布,并与几何光学中描述的某一光线相对应。光纤中存在的传导模式取决于光纤的归一化频率ν值
式中NA为数值孔径,它与纤芯和包层介质的折射率有关。ɑ为纤芯半径,λ为传输光的波长。光纤弯曲时,发生模式耦合,一部分能量由传导模转入辐射模,传到纤芯外损耗掉。
性能:光纤的主要参数有衰减、带宽等。
大跨距电缆桥架
大跨距电缆桥架是一种较一般电缆桥架的支撑跨度大,且由于结构上设计精巧,因而又比一般电缆桥架具有承载能力大等特点的桥架,所以它不仅适用于炼油、化工、纺织、机械、冶金、电力、电视、广播等工矿企事业的室内外电缆架空的敷设,也可作为地下的工事,例如:地铁、人防工程的电缆沟和电缆隧道内支架。
大跨距电缆桥架共包括大跨距的梯级、托盘、槽式、重载荷梯架、直角三通、多节三通、直角四通,以及相应型号的连接件,盖板和支柱。
大跨距电缆桥架备有盖板,需要配盖板时在订货时说明,或按盖板型号订货。
大跨距电缆桥架表面处理分塑料喷塑、镀锌,或烤漆等处理。在腐蚀性环境中,可选用经过塑料喷涂处理的桥架,在一般大气防腐环境中可选用镀锌处理的桥架。
1.可以避免金属护栏在高电磁场下的电磁感应带来的发热、高感应电压问题,不会对变电设备产生损坏,避免运行维护人员遭受电击。
2.耐候性好,在湿热状态下不发生氧化锈蚀,不褪色,不需刷油漆保护,不用日常护理,不怕雷击。
3.耐腐蚀,在10%的硫酸、20%的硝酸、、50%的醋酸长期作用下不受影响。
4.耐撞击易复原,受到物体撞击后弹性大,能恢复到原形状,拉伸、弯曲强度为600pa以上,抗疲劳能力约为钢材的50倍。
变频电缆的结构及附加试验讨论 了解变频电缆工作特点之后,就不难从电缆结构改进来解决上述三个问题。
1.绝缘的电气击穿问题 变频电机大量应用后,大多数情况选用一般电力电缆,如聚氯乙烯绝缘、护套电缆或交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆,由于电缆本身耐压水平较高,很少发生电缆本体击穿。这与上述深井油泵电缆击穿事故显然不同,深井油泵电缆采用聚酰亚胺/聚全氟乙丙烯复合薄膜绕包烧结和乙丙橡胶双层绝缘,从厚度和绝缘密实来看并不理想,油泵电缆长度超过3千米,油井的工作环境严酷,电缆处在高温、高压、含油和含水的条件中工作,其绝缘性能比较脆弱,当运行过程中受到多种恶劣因素的侵蚀后发生电、热因子交错作用而导致绝缘击穿。为何电缆在工频下能长期运行而变频下几小时内击穿? 这决不是老化问题,基本上可归结于高频脉冲电压的影响。一般陆用情况下,采用聚氯乙烯绝缘并不理想,因为其介质损耗偏大。交联聚乙烯绝缘较为满意,它兼有机、电、热等优良性能。电缆绝缘厚度可采用1kV 电压等级的规定,若适当加厚,当然更为可靠,这对变频电缆更为有利。
2.高频电磁波对环境污染问题 虽然目前没有国家规范规定电缆发射电磁波造成环境污染的考核指标,但抑制对外高频干扰是必须做到的。对于四芯低压电缆,首先是改善绝缘线芯的排列,假如电缆的四个芯直接成缆,是不对称结构,如果将第四芯分解为三个截面较小的绝缘芯,把三大三小线芯对称成缆,二种情况相比较,对称型比较有利。第二应认为更重要的是加强总屏蔽结构。制造者习惯采用铜线编织屏蔽,实际上这并不是好方法,材料消耗大、加工速度慢、屏蔽效应不是很理想。采用铜带搭盖纵包并轧纹是较为先进的结构和工艺,形成了全封闭金属层,只要厚度适当,可达到有效的屏蔽功能。而这种工艺及其所用的材料在光缆领域中已十分普遍,铜带厚度不能太薄,以保证抑制电磁波对外发射。
3.屏蔽层接地措施 屏蔽层接地良好是抑制电磁波对外发射的必要条件,铜线编织屏蔽的接地方式较容易解决,而纵包铜带轧纹屏蔽需用专用夹具接地,夹具与轧纹铜管的接触面应当吻合,接地线由夹具尾端引出。
4.外护套 这种电缆大多数敷设在室内,一般不需铠装,虽然不完全排除用聚氯乙烯护套,但选用高密度聚乙烯更为合适。
5.电缆的附加试验一般低压电缆不需要进行脉冲电压试验,如IEC 60502 标准仅对 3.6/6 kV 及以上的电缆才规定进行脉冲电压试验。变频电机的连接电缆情况略有不同,需要承受高频脉冲电压。高频波振幅可达1200~1900 V ,振铃频率约 100~2000 kHz ,对电缆进行脉冲电压试验(型式试验)是体现电缆绝缘水平。试验可参考IEC 60502 标准,即施加正负各十次脉冲电压试验,试验电压可考虑 40 kV ,但需要进一步验证,是否必要工厂也可自行决定。
1)类别:H——市内通信电缆
HP——配线电缆
HJ——局用电缆
(2)绝缘:Y——实心聚烯烃绝缘
YF——泡沫聚烯烃绝缘
YP——泡沫/实心皮聚烯烃绝缘
(3)内护层:A——涂塑铝带粘接屏蔽聚乙烯护套
S——铝,钢双层金属带屏蔽聚乙烯护套
V——聚氯乙烯护套
(4)特征:T——石油膏填充
G——高频隔离
C——自承式
(5)外护层:23——双层防腐钢带绕包销装聚乙烯外被层
33——单层细钢丝铠装聚乙烯被层
43——单层粗钢丝铠装聚乙烯被层
53——单层钢带皱纹纵包铠装聚乙烯外被层
553——双层钢带皱纹纵包铠装聚乙烯外被层
2)BV铜芯聚氯乙烯绝缘电线;
BLV铝芯聚氯乙烯绝缘电线;
BVV铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电线;
BLVV铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电线;
BVR铜芯聚氯乙烯绝缘软线;
RV铜芯聚氯乙烯绝缘安装软线;
RVB铜芯聚氯乙烯绝缘平型连接线软线;
BVS铜芯聚氯乙烯绝缘绞型软线;
RVV铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线;
BYR聚乙烯绝缘软电线;
BYVR聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线;
RY聚乙烯绝缘软线;
RYV聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线
3)电缆的型号由八部分组成:
一、用途代码-不标为电力电缆,K为控制缆,P为信号缆;
二、绝缘代码-Z油浸纸,X橡胶,V聚氯乙稀,YJ交联聚乙烯
三、导体材料代码-不标为铜,L为铝;
四、内护层代码-Q铅包,L铝包,H橡套,V聚氯乙稀护套
五、派生代码-D不滴流,P干绝缘;
六、外护层代码
七、特殊产品代码-TH湿热带,TA干热带;
八、额定电压-单位KV