光纖傳輸基于可用光在兩種介質(zhì)界面發(fā)生全反射的原理。突變型光纖,n1為纖芯介質(zhì)的折射率,n2為包層介質(zhì)的折射率,n1大于n2,進(jìn)入纖芯的光到達(dá)纖芯與包層交界面(簡(jiǎn)稱芯-包界面)時(shí)的入射角大于全反射臨界角θc時(shí),就能發(fā)生全反射而無(wú)光能量透出纖芯,入射光就能在界面經(jīng)無(wú)數(shù)次全反射向前傳輸。原來(lái)
當(dāng)光纖彎曲時(shí),界面法線轉(zhuǎn)向,入射角度小,因此一部分光線的入射角度變得小于θc而不能全反射。但原來(lái)入射角較大的那些光線仍可全反射,所以光纖彎曲時(shí)光仍能傳輸,但將引起能量損耗。通常,彎曲半徑大于50~100毫米時(shí),其損耗可忽略不計(jì)。微小的彎曲則將造成嚴(yán)重的“微彎損耗”。
人們常用電磁波理論進(jìn)一步研究光纖傳輸?shù)臋C(jī)制,由光纖介質(zhì)波導(dǎo)的邊界條件來(lái)求解波動(dòng)方程。在光纖中傳播的光包含有許多模式,每一個(gè)模式代表一種電磁場(chǎng)分布,并與幾何光學(xué)中描述的某一光線相對(duì)應(yīng)。光纖中存在的傳導(dǎo)模式取決于光纖的歸一化頻率ν值
式中NA為數(shù)值孔徑,它與纖芯和包層介質(zhì)的折射率有關(guān)。ɑ為纖芯半徑,λ為傳輸光的波長(zhǎng)。光纖彎曲時(shí),發(fā)生模式耦合,一部分能量由傳導(dǎo)模轉(zhuǎn)入輻射模,傳到纖芯外損耗掉。
性能:光纖的主要參數(shù)有衰減、帶寬等。
變頻電纜的工作特點(diǎn)
1.脈沖電壓對(duì)絕緣的影響 變頻電源的頻率調(diào)節(jié)范圍較寬,不論頻率高低,具有一個(gè)主頻率的波形輪廓,它包含了許多高次諧波,作為一種行波經(jīng)多次反射,幅值疊加可達(dá)到工作電壓數(shù)倍,電纜越長(zhǎng),幅值越高,若電纜絕緣系數(shù)不高,可能被擊穿。石油開(kāi)采用3000多米長(zhǎng)的潛油泵電纜,在工頻下能長(zhǎng)期正常運(yùn)行,可是在變頻條件下,電纜才投入運(yùn)行數(shù)小時(shí)即發(fā)生擊穿,說(shuō)明脈沖過(guò)電壓的危害性,所以預(yù)防是必要的。由于交聯(lián)絕緣電力電纜的耐壓水平較高,電纜長(zhǎng)度一般在300米以內(nèi),多年來(lái)的運(yùn)行未發(fā)生擊穿事件,盡管如此,絕緣厚度及工藝應(yīng)加以重視,實(shí)心絕緣是可靠的,繞包絕緣是不適合的。
2.電纜本體對(duì)外發(fā)射電磁波 一般變頻家用電器為單相供電,長(zhǎng)度很短,功率也較小,設(shè)計(jì)時(shí)已將變頻電源、連接電纜和變頻電機(jī)一并設(shè)置在金屬殼內(nèi),抑制了電磁波對(duì)外發(fā)射。但是在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi),電機(jī)功率較大,連接變頻電機(jī)和變頻電源之間的電纜長(zhǎng)度長(zhǎng),在工作時(shí)電纜就是高頻電磁波向外發(fā)射的有效載體,對(duì)于周圍鄰近地區(qū)的通信工具(如無(wú)繩電話)或調(diào)幅接受器(如收音機(jī)調(diào)幅波段)將產(chǎn)生干擾,有時(shí)情況也比較嚴(yán)重,稱之為電磁波的環(huán)境污染,國(guó)外早已對(duì)這種電纜提出要求,國(guó)內(nèi)也很重視,目前各電纜廠制訂了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),今后將會(huì)統(tǒng)一制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
3.中性線電流的疊加 完整的三相正弦供電系統(tǒng),當(dāng)三相電流平衡時(shí),其中性線的電流為低,若出現(xiàn)三次諧波,則三次諧波的電流分量在中性線內(nèi)不存在相位差,所以直接疊加成分量得三倍。若變頻原供電對(duì)象是三個(gè)單相變頻電機(jī),而且處于三相功率分布平衡狀態(tài),則中性線電流更大,中性線截面應(yīng)不小于相截面。
電線與電纜的區(qū)分
其實(shí),“電線”和“電纜”并沒(méi)有嚴(yán)格的界限。通常將芯數(shù)少、產(chǎn)品直徑小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品稱為電線,沒(méi)有絕緣的稱為裸電線,其他的稱為電纜;導(dǎo)體截面積較大的(大于6平方毫米)稱為大電線,較小的(小于或等于6平方毫米)稱為小電線,絕緣電線又稱為布電線。
電線電纜的型號(hào)組成與順序如下:
[1:類別、用途]
[2:導(dǎo)體]
[3:絕緣]
[4:內(nèi)護(hù)層]
[5:結(jié)構(gòu)特征]
[6:外護(hù)層或派生]
[7:使錳卣]
1-5項(xiàng)和第7項(xiàng)用拼音字母表示,高分子材料用英文名的第位字母表示,每項(xiàng)可以是1-2個(gè)字母;第6項(xiàng)是1-3個(gè)數(shù)字。
型號(hào)中的省略原則:電線電纜產(chǎn)品中銅是主要使用的導(dǎo)體材料,故銅芯代號(hào)T省寫(xiě),但裸電線及裸導(dǎo)體制品除外。裸電線及裸導(dǎo)體制品類、電力電纜類、電磁線類產(chǎn)品不表明大類代號(hào),電氣裝備用電線電纜類和通信電纜類也不列明,但列明小類或系列代號(hào)等。
第7項(xiàng)是各種特殊使用場(chǎng)合或附加特殊使用要求的標(biāo)記,在“-”后以拼音字母標(biāo)記。有時(shí)為了突出該項(xiàng),把此項(xiàng)寫(xiě)到很前面。如ZR-(阻燃)、NH-(耐火)、WDZ-(低煙無(wú)鹵、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn))、-TH(濕熱地區(qū)用)、FY-(防白蟻、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn))等。
電力電纜鎧裝和外護(hù)套數(shù)字
數(shù)字標(biāo)記鎧裝層外被層或外護(hù)套
0無(wú)---
1聯(lián)鎖鎧裝纖維外被
2雙層鋼帶聚氯乙烯外套
3細(xì)圓鋼絲聚乙烯外套
4粗圓鋼絲---
5皺紋(軋紋)鋼帶---
6雙鋁(或鋁合金)帶---
7銅絲編織---
8鋼絲編織---