Muovikuitukaapeleiden ominaisuuksia ja asennusohjeita

Muovikuitukaapeleiden ominaisuuksia ja asennusohjeita

1MRS 752090-MUM FI Julkaistu 2001-03-28 Versio A (korvaa 34 SPA 13 FI1) Tarkastanut EP Hyväksynyt EP Muovikuitukaapeleiden ominaisuuksia ja asennusohjeita Pidätämme itsellämme oikeuden muutoksiin ilman ennakkoilmoitusta Yleistä Kun tarvitaan optisen kuidun erityispiirteitä, kuten galvaanista erotusta ja tunteettomuutta sähkömagneettisille häiriöille, mutta ei tarvita lasikuidun siirtokapasiteettia, voidaan käyttää muovikuitukaapeleita. Ne on tarkoitettu lyhyille käyttöaallonpituuksille, lyhyille etäisyyksille ja pienille kaistanleveyksille. Ne tarjoavat suuren numeerisen aukon ja ytimen koon, jolloin kuidun kytkentä, liittäminen ja valon syöttö on helppoa. SPA_ VÄYLÄLIITÄNTÄMODUULI SPA-ZC_ SPACOM-SARJAN SUOJARELE TAI HÄLYTYSYKSIKKÖ SPA_ SPA-ZC_ SPA-ZC_ OPTINEN TEHO/dBm -10 LÄHETYSTEHO -13 dbm 1) HFBR-EUS 0,2 db/m (0,15...0,22 db/m) -20 2) -24 Muovikuitukaapelin siirtomatkaa rajoittaa lähinnä kaapelissa ja liittimissä syntyvä vaimennus. VASTAAN- OTTIMEN HERKKYYS 0 10 20 30 ETÄISYYS / m 1) Lähetystehoon sisältyy asianmukaisesti tehdystä liitoksesta aiheutuva n. 1,5 dbm:n liitosvaimennus. Jos liitoksessa on likaa, halkemia, tms. saattaa liitosvaimennus olla huomattavasti suurempi, jolloin lähetysteho vastaavasti pienenee. 2) Signaalin voimakkuus kuidun päässä tulee olla suurempi kuin vastaanottimen herkkyys. Kuva 1. Vaimennuksen syntyminen kaapelissa ja liittimissä. Muovikuitukaapeli (Hewlett Packardin HFBR- EUS) on varustettu molemmista päistään liittimin. Perusliittiminä käytetään HFBR-4501/ 4511-liittimiä. Liittimet ovat rakenteeltaan samanlaisia mutta eroavat väriltään siten, että HFBR-4501 on harmaa ja HFBR-4511 sininen. 2

Lähettimen, vastaanottimen ja muovikuitukaapelin toleranssialueiden ja ympäristöolosuhteiden huonoimpia arvoja käyttäen laskettu kaapelin maksimipituus on 34 m. Käytettäessä komponenttien tyypillisiä arvoja vastaavaksi kaapelin pituudeksi saadaan 50 m. Laskelmiin sisältyy oletus, että muovikuitukaapelissa ei ole jatkoksia välillä. METALLINEN PURISTUSRENGAS LÄHETIN TAI VASTAANOTIN (HFBR-1522/2522) LIITIN (HFBR-4501/4511) MUOVIKUITUKAAPELI (HFBR-EUS) Tässä esitteessä kuitukaapeleista, lähettimistä/ vastaanottimista ja liittimistä on käytetty Hewlett Packardin omia HFBR -lajimerkintöjä. Tilattaessa kuitukaapeli liittimineen tulee käyttää SPA-ZF BB -lajimerkintää, joka on esimerkiksi seuraavaa muotoa: kuitupohjainen kaapeli liittimien tyyppi kaapelin pituus metreinä SPA-ZF BB 3 Kuva 2. Muovikuitukaapelin kiinnittyminen sovitinyksikköön. Muovikuitukaapelit tehdään yleensä määräpituisiksi (1, 3, 5, 10, 20 ja 30 m) vakiokaapeleiksi, mutta myös muita pituuksia toimitetaan tilauksesta. Muovikuitukaapeleiden asennus Muovikuitukaapeleiden asennuksessa joudutaan kiinnittämään huomiota kuitutekniikan tuomiin erityispiirteisiin. Nämä ilmenevät kaapeleiden käsittelyssä, sijoittamisessa ja liittämisessä laitteisiin. Optisten kuitujen mekaanisista ominaisuuksista taivuteltavuus ja väsyminen on aina huomioitava muovikuitukaapeleita asennettaessa. Muovikuitujen suurista taipumista syntyy veto- ja puristusjännityksiä, jotka pitkäaikaisina aiheuttavat kuitujen väsymistä. Muovikuidulla siirtoominaisuudet muuttuvat taivutusten lisääntyessä mutta palautuvat kun taivutus poistuu lukuunottamatta tilanteita, joissa taivutus on kestänyt liian kauan tai pienin sallittu taivutussäde on alitettu. Esimerkiksi vaimennus kasvaa voimakkaasti taivutussäteen pienentyessä alle valmistajan ko. kaapelille ilmoittaman minimitaivutussäteen. Muovikuitukaapeleiden rakenteet pyritään tekemään sellaisiksi, että kaapeleita voidaan käsitellä kohtuudella ilman suuria varotoimenpiteitä. Kuitenkin käsittelyssä on huomioitava niiden erityisluonne muihin kaapeleihin verrattuna. Asentamisessa ja sijoittamisessa olisi otettava huomioon seuraavat seikat: - minimitaivutussäde (lyhytaikainen ja pitkäaikainen) - puristumat - kiertymät - tärinät - kosteus - lämpötila - terävät kulmat ym. ympäristön aiheuttamat vaaratekijät Muovikuitukaapeli on suojattava mekaaniselta rasitukselta, joka voi muuttaa sen muotoa tai pienentää pysyvää taivutussädettä alle sallitun arvon. Suojaukseen voidaan käyttää esimerkiksi kovaa tai taipuisaa sähköputkea. Huom! Ovissa saranoiden kohdalla kaapeli täytyy asentaa taipuisaan muoviputkeen. Lisäksi on huolehdittava, ettei muovikuitukaapeliin kohdistu vetoa tai puristusta ja ettei pienin taivutussäde alitu oven missään asennossa. 3

Muovikuitukaapelia ei saa missään olosuhteissa taivuttaa jyrkemmin kuin 25 mm:n säteellä. Pienemmällä säteellä taivutettaessa kaapeliin voi syntyä pysyvä vaurio. 25 mm:n säteellä taivutusaika ei saa ylittää yhtä tuntia. Pienin pysyvä taivutussäde on 35 mm. Jos muovikuitukaapeli on liian pitkä voidaan ylimääräinen kaapeli kiertää vyyhdeksi, jonka halkaisija on vähintään 20 cm. Vyyhden voi sitoa löysästi esimerkiksi nippusiteellä. Kaapeli ei saa jäädä puristuksiin niin, että sen muoto muuttuu. Muovikuitukaapelia ei saa asentaa samaan nippuun muiden johtojen kanssa. Kun ollaan varmoja, että kaapelin oma paino ei aiheuta siihen liian jyrkkää taipumaa, voidaan se jättää tukematta lyhyiltä matkoilta. Muovikuitukaapeli on suojattava myös teräviltä reunoilta. NIPPUSIDE EI NÄIN! Erityisesti asennuksessa on huolehdittava, että pienintä taivutussädettä ei aliteta heti liittimen rungon jälkeen. Liittimeen ei saa jäädä vetojännitystä, joten kaapeli on tuettava sovitinyksikön läheltä. D D 20 cm TAIVUTUSSÄDE SPA- ZC_ Rx Tx SUOJAPUTKI Kuva 4. Ylimääräisen muovikuitukaapelin sijoittaminen Muovikuitukaapelia ei voi korjata pysyvästi, mutta tilapäisesti sitä voi yrittää korjata oikomalla taipuneita kohtia. VETOJÄNNITYS Kuva 3. Kuitukaapelin asennus TAIVUTUSSÄDE Huom! Irrotettaessa liitintä väyläsovittimesta on otettava sormilla kiinni liittimen rungosta (kuva 5). Vedettäessä kaapelista saattaa kaapelin vedonpoisto luistaa ja kaapelin kuitu liikkua liittimen pään tasalta liittimen sisään. Tämä aiheuttaa valotehon jyrkän laskun ja vaimentaa siirtoyhteyttä. Siirtoyhteys saattaa jopa katketa, jos muovikuitukaapeli on pitkä (yli 10 m) tai siirtymä on suuri (yli 0.5 mm). EI NÄIN! Kuva 5. Muovikuitukaapelin irrottaminen lähettimestä/vastaanottimesta. Muovikuitukaapelin päät on suojattava likaantumiselta. Niihin ei saa koskea sormin. Likaantunut kaapelin pää voidaan puhdistaa esimerkiksi linssipaperilla, jota saa mm. valokuvausliikkeistä. Kaikenlaisia liuottimia tulee välttää. 4

Liittimen asentaminen kuidun päähän Kun kuitujatkoksen on oltava avattavissa ja suljettavissa helposti ilman erikoistyökaluja, käytetään kuituliittimiä. Liittimien asentaminen kuidun päähän on tarkkuutta ja erikoisvälineitä vaativa toimenpide. Liittimiä kytkettäessä on niiden puhdistuksella erittäin suuri merkitys liitosvaimennukseen ja toistettavuuteen sekä myös liittimien käyttöikään. Kytkemättömät liittimet on aina suojattava suojahatulla ja ennen kytkemistä on liittimien päät puhdistettava huolellisesti. Liittimien asentamisessa tarvittavat välineet: 1) Muovikuitukaapelia 2) HFBR-4595 tai HFBR-4596 hiontatarvikkeet. Sisältää hiontavälineen, hiontapaperia (karkeus 600) ja 3 mikronin hiontakalvoa (3M Company, OC3-14) 3) HFBR-4501 harmaa liitin ja puristusrengas 4) HFBR-4511 sininen liitin ja puristusrengas 5) Katkaisupihdit 6) Kuorimispihdit, koko 16 gauge 7) Puristustyökalu AMP 90364-2 (crimp tool) Muovikuitukaapelin keskilanka voidaan leikata pois siten, että vähintään 1,5 mm langasta jää liittimestä yli. Katkaisun jälkeen on tarkastettava, että kaapelin kuidussa ei ole halkeamia, jotka jatkuvat liittimen pintaan saakka. Siinä tapauksessa, että kuidussa on halkeamia liitoksen teko on aloitettava alusta. 1,5 Laita liitin hiontavälineeseen, joka voi olla joko muovinen (HFBR-4595) tai teräksinen (HFBR- 4596). Huom! Jos muovinen hiontaväline on kulunut niin, että sen pohjassa olevista neljästä kolosta yksikin on mennyt umpeen, sitä ei saa enää käyttää. HFBR-4595 HFBR-4596 Katkaise muovikuitukaapeli haluamaasi mittaan Kuori eriste noin 7 mm:n matkalta. Muovikuituun ei saa tulla naarmuja. Kuoriminen tapahtuu kuorintapihdeillä, leuka 16 gauge. Laita puristusrengas liittimen päälle ja työnnä kaapeli liittimeen. Kuitu tulee noin 3 mm ulos liittimestä. Purista puristusrengas paikoilleen puristuspihdeillä AMP 90364-2. Muita puristuspihtejä ei saa käyttää. n. 7 PURISTUSRENGAS Laita kuitu hiontapaperi 600:n päälle ja hio se liittimen tasoon. Pidä kuitu koko ajan kohtisuorassa alustaa vasten ja hio kahdeksikon muotoisella liikkeellä. Alustan tulee olla vaakasuorassa esim. pöydän päällä. Hiontanopeus ei saa olla niin suuri, että kuitu sulaa hionnan aikana. Kuidun sulaessa siihen voi tarttua hiontapaperin palasia tai muita epäpuhtauksia, joita ei enää saada pois. Lopuksi pinta hiotaan sileäksi 3 mikronin muovikalvolla. MUOVIKUITUKAAPELI LIITIN 5

Muovikuitukaapeli liittimineen on suositeltavaa tarkastaa tarkoitusta varten tehdyllä mittalaitteella. Tällöin kaapelin vaimennuksen tulisi noudattaa seuraavan taulukon arvoja. Kaapelin pituus Vaimennus } 1 3 < 3 db 5 10 < 5 db 20 < 8 db 30 < 9 db Silmämääräinen tarkastus voidaan suorittaa esimerkiksi 20 x suurentavalla suurennuslasilla. Osoitetaan kaapelin toisella päällä kirkkaaseen näkyvään valoon päin (esim. työvalaisin) ja tarkastetaan suurennuslasilla kaapelin toisesta päästä, että valo on tasainen koko kuidun alueella ja että kuidussa ei ole syviä naarmuja, halkeamia tai likaa. Halkeama näkyy valoa vasten tummana alueena kuidun päässä. Huom! Myös hiontavaiheessa on huolehdittava, että muovikuitukaapelin pienintä sallittua taivutussädettä ei aliteta. Tekniset tiedot HFBR-EUS Varastointilämpötila -55... +85 C Asennuslämpötila -20... +70 C Pienin taivutussäde, hetkellinen 25 mm Pienin taivutussäde, pysyvä 35 mm Ytimen halkaisija 1,0 mm Ulkohalkaisija 2,2 mm Paino 5,3 g/m Vetolujuus, maksimiaika 30 min. 50 N Tyypillinen vaimennus 0,19 db/m (0,15...0,22) Numeerinen aukko 0,47 6

Vian etsintä Vian etsinnässä edetään järjestelmällisesti yksikkö yksiköltä. Etsintä aloitetaan isäntälaitetta seuraavalta suojareleyksiköltä, jonka A-rekisterin alavalikossa 2 on yhteyskatkoslaskuri (ohjausmodulissa SPTO_ vastaava laskuri sijaitsee C- rekisterissä). Mikäli yhteys toimii, laskurin arvo on 0. Jos yhteys on poikki, laskurin lukema askeltaa jatkuvasti lukuja 1...255 yhden sekunnin välein. Jos yhteys yksikölle saadaan, tehdään vastaava tarkastus silmukan seuraavalle yksikölle jne. Jos yhteyttä jollekin suojareleyksikölle ei saada tarkistetaan, että - kuitukaapelin sininen liitin tulee väyläsovittimen saman väriseen vastaanottimeen ja että edellisen yksikön harmaalle lähettimelle kytketty liitin on harmaa. - muovikuitukaapelin liitin on riittävän syvällä lähettimessä/vastaanottimessa - kuitukaapeli ei ole puristuksissa tai tiukalla mutkalla. Huom! Mikäli näin kuitenkin on, ei kuitukaapelia voi korjata, vaan se on vaihdettava. - kuidun päässä ei ole selvästi havaittavia halkeamia tai naarmuja, likaa, jne. - kuidun pää on liittimen pään tasalla Käytettäessä releestä erilleen asennettua väyläsovitinta (esim. SPA-ZC 17_) tarkistetaan lisäksi, että - sovitinyksikön apujännite on kytkettynä (ledi) - releyksikön ja väyläsovittimen välinen kaapeli maadoituksineen on kunnossa - väyläsovittimessa olevat kytkinryhmät on aseteltu oikein (TTL/RS 485, slave/master) Mikäli kaikki tuntuu olevan kunnossa mutta yhteys isäntälaitteelta ei kuitenkaan toimi, voi syynä olla, että - järjestelmän kahdella yksiköllä on sama osoite - sarjaliikennenopeus on aseteltu väärin - isäntälaitteen väyläsovittimelle tarpeellisia muutoksia ei ole tehty Kaapelin tarkastus: Tarkista, että kaapelin päästä näkyy selvästi valoa kun joku osoittaa esimerkiksi taskulampulla kaapelin toiseen päähän, tai kun edellinen väyläsovitin lähettää. Väyläsovittimen lähettämä valo on punaista. Jos valoa ei näy tai se on heikko verrattuna toiseen samanpituiseen kaapeliin, saattaa kaapeli olla poikki tai siinä voi olla liian jyrkkiä mutkia 7

ABB Oy Sähköasema-automaatio PL 699 65101 VAASA Puhelin: 010 22 11 Telefax: 010 22 41094 www.abb.com/substationautomation 1MRS 752090-MUM FI