با توسعه هوشمندسازی در صنعت کشتیرانی جهانی، کابلهای باس دریایی نقش حیاتی فزایندهای در سیستمهای ارتباط داده و اتوماسیون کشتی ایفا میکنند. آنها حسگرها، کنترلکنندهها و محرکها را در داخل کشتیها متصل میکنند و از عملکردهایی مانند کنترل خودکار، نظارت از راه دور و مدیریت بهرهوری انرژی پشتیبانی میکنند.
برای سازگاری با محیطهای دریایی خشن که با پاشش نمک زیاد، رطوبت بالا و تداخل الکترومغناطیسی قوی مشخص میشوند، کابلهای باس دریایی از مواد و طرحهای ساختاری تخصصی استفاده میکنند که مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر شعله، عملکرد بدون هالوژن دود کم و محافظ عالی EMI را برای اطمینان از عملکرد پایدار درازمدت ارائه میدهند. این مقاله بر طراحی ساختاری کابلهای باس دریایی تمرکز دارد.
نمای کلی ساختار پایه
۱. هادی
کابلهای باس دریایی معمولاً از هادیهای مسی قلع اندود شده استفاده میکنند. هادیهای رشتهای عملکرد الکتریکی خوب و طول عمر مکانیکی را تضمین میکنند و در عین حال نصب را آسان میکنند. در مقایسه با هادیهای مسی لخت، هادیهای مسی قلع اندود شده مقاومت بالاتری در برابر خوردگی اسپری نمکی دارند.
استفاده از هادیهای مسی قلع اندود شده به بهبود مشکلاتی مانند تضعیف فرکانس بالا، خستگی خمشی، خوردگی اسپری نمک، شکنندگی در دمای پایین و فضای نصب محدود کمک میکند و آنها را برای کاربردهای کابل باس دریایی بسیار مناسب میسازد.
۲. عایقبندی
پلی اتیلن فوم دار (فوم-PE)معمولاً به عنوان ماده عایق برای کابلهای باس دریایی استفاده میشود. عایق پلیاتیلن فومدار به طور موثری ثابت دیالکتریک را کاهش میدهد و در نتیجه تضعیف سیگنال را کاهش میدهد، در عین حال قابلیت مسدود کردن طولی آب را نیز فراهم میکند. علاوه بر این، استفاده از فوم-پلیاتیلن به کاهش وزن کابل کمک میکند و در کاهش وزن کلی کشتی نقش دارد.
۳. محافظ
ساختار شیلد کابلهای باس دریایی مشابه کابلهای شبکه دریایی است و عموماً از ... تشکیل شده است.نوار آلومینیومی با روکش پلاستیکیهمراه با سیم مسی قلع اندود بافته شده. لایه محافظ برای جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی و تضمین انتقال پایدار سیگنال طراحی شده است.
معمولاً ضخامت فویل آلومینیومی ≥ 0.012 میلیمتر با پوشش 100٪ است، در حالی که سیمهای مسی قلع اندود معمولاً از سیمهای تکی 0.12 میلیمتری با حداقل پوشش 60٪ استفاده میکنند.
در بیشتر موارد، کابلهای باس دریایی از یک ساختار محافظ دوگانه از نوار آلومینیومی با روکش پلاستیکی به همراه نوار مسی قلع اندود استفاده میکنند. این محافظ کامپوزیتی میتواند اثربخشی محافظ را تا 70 تا 90 دسیبل در 30 مگاهرتز افزایش دهد.
علاوه بر این، اغلب یک سیم تخلیه مسی قلع اندود شده تک رشتهای یا رشتهای برای فراهم کردن اتصال زمین اضافی گنجانده میشود.
۴. غلاف
غلاف، کابل را از تأثیرات محیطی خارجی محافظت میکند. به عنوان اولین خط دفاعی، جنس غلاف کابلهای باس دریایی باید در برابر خوردگی ناشی از اسپری نمک، سایش و انتشار شعله مقاومت داشته باشد تا قابلیت اطمینان و ایمنی در شرایط سخت تضمین شود.
برای افزایش ایمنی سیستمهای ارتباطی کشتی، کابلهای اتوبوس دریایی معمولاً از مواد غلاف پلیالفین بدون هالوژن و کمدود (LSZH-SHF1) استفاده میکنند. این مواد در هنگام احتراق دود سمی منتشر نمیکنند و با الزامات عدم اشتعال کابل تکی IEC 60332-1، عدم اشتعال کابلهای ترکیبی IEC 60332-3-22 و همچنین الزامات عدم اشتعال کابل کمدود IEC 60754-1/2 و IEC 61034-1/2 مطابقت دارند. این امر نه تنها خطرات مربوط به ایمنی خدمه را در صورت آتشسوزی کاهش میدهد، بلکه اثرات زیستمحیطی را نیز به حداقل میرساند.
در سکوهای فراساحلی و کاربردهای مشابه، کابلهای باس دریایی ممکن است نیاز به مقاومت در برابر روغن و گل و لای نیز داشته باشند. در چنین مواردی، مواد LSZH-SHF2 با مقاومت روغنی بهبود یافته یا مواد LSZH-SHF2-MUD با مقاومت اضافی در برابر گل و لای، برای غلاف انتخاب میشوند.
۵. سازههای ویژه
در شرایط عادی، ساختار استاندارد کابل باس دریایی شامل هادی، عایق، محافظ و غلاف برای اکثر کاربردهای دریایی کافی است. هنگامی که الزامات عملکرد بالاتری اعمال میشود، ساختار کابل را میتوان بر اساس آن اصلاح کرد.
برای مثال، در کاربردهایی که نیاز به حفاظت مکانیکی اضافی دارند، ممکن است یک لایه زره به همراه یک غلاف بیرونی اضافی برای تشکیل یک ساختار زرهی دولایه اضافه شود. لایه زره معمولاً از سیم بافته شده فولادی گالوانیزه ساخته شده است که به طور قابل توجهی مقاومت مکانیکی را افزایش داده و کابل را از آسیب در محیطهای سخت محافظت میکند.
هنگامی که از کابلهای باس دریایی در کاربردهای مقاوم در برابر آتش استفاده میشود، برای برآورده کردن استانداردهای مقاومت در برابر آتش IEC 60331 و الزامات بازگشت ایمن به بندر، نوار میکا روی لایه عایق قرار میگیرد.
نتیجهگیری
طراحی ساختاری و انتخاب مواد کابلهای باس دریایی از عوامل کلیدی هستند که انتقال سیگنال پایدار و قابل اعتماد را در محیطهای دریایی خشن امکانپذیر میسازند. چه از هادیهای مسی قلع اندود، عایق پلی اتیلن فومدار یا غلافهای ضد شعله بدون هالوژن با دود کم، این طرحهای ساختاری تحت بهینهسازی و اصلاح گستردهای قرار گرفتهاند.
سازههای کابلی مهندسیشده، عملکرد مداوم و قابل اعتماد کابلهای باس دریایی را در محیطهای دریایی که در آنها دمای بالا، خوردگی ناشی از پاشش نمک و تداخل الکترومغناطیسی قوی همزمان وجود دارند، تضمین میکنند.
زمان ارسال: ۲۱ ژانویه ۲۰۲۶