Общие требования к оптическим кабелям

ОК должны удовлетворять ряду требований, предъявляемых к традиционным металлическим кабелям связи:

возможность прокладки в условиях, в которых прокладываются элек­трические кабели;

максимальное использование такой же кабелепрокладочной техни­ки и оборудования;

возможность сращивания и монтажа в полевых условиях с дос­таточной легкостью и в течение короткого времени;

устойчивость к внешним воздействиям в соответствии с условиями эксплуатации на сетях связи;

надежность эксплуатации с заданными показателями безотказности, долговечности и ремонтопригодности.

Необходимо отметить, что по таким показателям, как устойчивость к внешним воздействиям и надежность эксплуатации, ОК не только не уступают, но и значительно превосходят металлические.

Конструкции ОК должны выполнять следующие основные функции:

защитить волокна от повреждений и разрушений в процессе про­изводства, прокладки и эксплуатации кабеля;

обеспечить постоянство характеристик ОВ в про­цессе срока службы кабеля на уровне характеристик некаблированного волокна;

обеспечить прочностные характеристики кабеля также как у элек­трического кабеля с тем, чтобы с ними можно было одинаково об­ращаться и использовать одни и те же механизмы для прокладки кабеля;

обеспечить идентификацию волокон в кабеле для предотвращения разбитости волокон при соединении строительных длин ОК.

Основное отличие конструкции ОК от электричес­ких заключается в том, что они должны содержать упрочняющие (силовые) элементы.

Сердечник электрического кабеля, состоящий из медных жил, может использоваться в качестве несущего нагрузку элемента, так как медь может удлиняться более чем на 10% без разрушения. Иначе ведут себя ОВ. Они разрушаются при удлинении в несколько процентов.

ОК для защиты волокон от повреждений и допол­нительных потерь из-за микроизгибов в процессе прокладки и эксп­луатации конструируются с упрочняющими элементами, чтобы вы­держать нагрузки тяжения и нагрузки от температурных расширений и укорочений. Эти особые требования по прочности требуют, чтобы большая часть поперечного сечения ОК состояла из прочностных и поддерживающих элементов. Поэтому конструкции ОК включают в себя компромисс между компактно­стью и прочностью.

В зависимости от назначения сети ОКС можно разделить на четыре группы — междугородные, городские, объектовые и монтажные. Назначение междугородных и городских кабелей такое же, как и соответствующих электрических кабелей. Объектовые кабели служат для передачи информации внутри объекта, в частности, поста электрической и диспетчерской централизации, сортировочной горки, поезда, административных зданий. Применение этих кабелей особенно перспективно при создании: микропроцессор­ных устройств АТ, предназначенных для вы­сокоскоростного движения поездов; внутренней сети кабельного те­левидения, различных информационных систем внутри станций, например автоматизированной системы считывания номеров вагонов; локальных вычислительных сетей. Внутриобъектовые кабели в соче­тании со световодными датчиками можно применять для дистанцион­ных измерений различных физических величин.

Многообразие конструкций ОКС обусловлено следующими при­чинами:

условиями эксплуатации с точки зрения величины механических нагрузок, действующих на ОКС; наименьшие нагрузки на кабель действуют при прокладке в трубопроводах, наибольшие при подвеске и подводных;

областью использования: для магистральной сети используются кабели с небольшим числом волокон (порядка 10), а для распреде­лительных сетей несколько сотен волокон;

различными конструктивными мерами, направленными на сохра­нение характеристик ОВ при внешних воздействиях в процессе изготовления, прокладки и эксплуатации кабелей.

В отличие от металлических кабелей ОКС из­готавливаются под конкретный объект строительства и соответствую­щие ему технические условия. Электрические кабели изготавливают­ся определенной номенклатуры, проектировщики выбирают наиболее подходящий тип и емкость кабеля для данного объекта строительства по ширине полосы пропускания цепи и числу цепей в кабеле.

В металлических кабелях не стоит так остро проблема сохранения неизменными параметров передачи цепи при воздействии на кабель механических воздействий.

При выборе типа ОК, его конструктивных и пере­даточных характеристик для конкретного объекта строительства необ­ходимо учитывать:

способ прокладки ОК;

стоимость и сроки выполнения строительно-монтажных работ, а также затраты на эксплуатацию;

технологии выполнения аварийно-восстановительных работ;

топологию линейного тракта;

вариант обслуживания сети связи;

цену минуты простоя линейного тракта и/или отдельных сегментов сети связи;

требуемого значения коэффициента готовности линейного тракта;

величины передаваемого и ожидаемого трафика.

Общие технические требования заключаются в следующем: мини­мальный срок службы ОКС должен быть не менее 25 лет; подвеска и эксплуатация ОКС на опорах электрифицированных ж.д. не рекомендована для использования в магистральных первичных сетях связи, но может использоваться во внутризоновой первичной сети; завод-изготовитель обязан сообщить потребителю о любых опасных химических препаратах, веществах или материалах, содер­жащихся в поставляемых изделиях. При отсутствии таковых завод-изготовитель должен представить письменное свидетельство об их отсутствии.

В состав документации на поставляемую партию ОКС должны входить:

технические условия (спецификация) на ОКС;

технические условия (спецификация) на используемые в ОКС ОВ;

инструкция на прокладку ОКС;

инструкция по монтажу ОКС;

указания по эксплуатации ОКС;

каждая строительная длина ОКС должна иметь паспорт-сертификат.

В зависимости от назначения ОКС и условий их применения требования к конструкциям ОКС различны.

Например, океанские ОКС должны отличаться высокой устойчи­востью к механическим воздействиям (растяжение при прокладке и подъеме, высокое гидростатическое давление, удары судовых якорей, рыболовных тралов, укусы рыб, отливы и приливы); попереч­ной и продольной герметичностью при высоком гидростатическом давлении; высоким сопротивлением осевым закручиваниям, не до­пускающим образования спиралей и петель при прокладке; защи­щенностью от воздействия атомарного водорода; коррозионной устойчивостью к морской воде; высокой надежностью в целом обеспечивающей практически безотказную работу ОКС в течение всего срока службы.

При выборе, закупке и приемке того или иного ОК связи требуется быстро, без обращения к технической документации (ТУ, паспорту и т.д.) определить область его применения. Для этого служит маркировка, представляющая собой аббревиатурную запись основных параметров ОК, к числу которых относятся:

- назначение и область применения;

- конструкция сердечника;

- материал промежуточной и наружной оболочек;

- наличие брони;

- число оптических модулей и оптических волокон в пучке;

- тип оптического волокна;

- диаметры модового поля (мкм), сердцевины (мкм) и отражаю­щей оболочки;

- рабочая длина волны и коэффициент затухания на ней (дБ/км);

- дисперсия (пс/нмкм);

- полоса пропуская на рабочей длине волны (МГц·км);

- материал и площадь сечения силовых элементов (мм²);

- допустимое растягивающее усилие и др.

Чтобы любой специалист мог быстро расшифровать аббревиа­турную запись, обозначения одних и тех же параметров ОК должны быть унифицированы.

Сегодня же в маркировках отечественных ОК используется мно­жество разных обозначений.

Кабели, предназначенные для использования в одинаковых ус­ловиях, должны иметь 3-4 общие аббревиатуры, остальные знаки могут отражать особенности их конструкции. При этом последова­тельность знаков после общей части должна быть четко системати­зирована.

Проблема маркировки ОК может быть успешно решена на осно­ве опыта международных институтов, разработавших надежную систему стандартизации и маркировки.

Современные требования развития связи потребовали создания новых усовершенствованных типов ОК. Разработанные в 1990 -1992 гг., (второе поколение) кабели использовались в сетях город­ской связи ОКК (прокладка в канализации), зоновой - ОКЗ и маги­стральной - ОКЛ.

ОКС с многомодовыми ОВ (при затухании 23,0 дБ/км - на длине волны 0,85 мкм и 20,7; 1,0 дБ/км - на длине волны 1,31 мкм) изготавливаются и прокладываются на местных сетях. В кабелях этого типа используется отечественное ОВ.

ОК в соответствии с условиями их подземной прокладки и эксплуатации, а также согласно данным технических условий на их изготовление условно подразделяются на четыре типа.

Тип 1 - с допустимым растягивающим усилием не менее 80 кН для прокладки через водные преграды (судоходные реки, водо­хранилища), болота (глубиной более 2 м) и в районах вечной мерзлоты.

Тип 2-е допустимым растягивающим усилием не менее 20 кН для прокладки в скальных и тяжелых грушах при наличии опасности механического повреждения.

Тип 3-е допустимым растягивающим усилием не менее 7 кН для прокладки в гравийно-песчаном грунте, наносных песках и тя­желых глинистых грунтах.

Тип 4-е допустимым растягивающим усилием не менее 2,7 кН для прокладки в кабельной канализации и защитных пластмассо­вых трубах.

Согласно техническим требованиям кабели, предназначенные для прокладки в грунтах, должны быть бронированными, грозостойкими (выдерживающими импульсный ток 105 кА). Внешняя защитная оболочка кабелей должна иметь сопротивление изоляции не менее 10 МОм·км при напряжении не менее 10 кВ переменного тока относи­тельно искусственного электрода заземления в течение 5 с.

Диапазон рабочих температур для всех выпускаемых ОК колеб­лется от -60 до +60°С.

Оболочки ОКС

Оболочки ОКС предназначены для защиты сердечников ОКС от внешних воздействий и механических повреждений. Тип оболочки выбирают с учетом: механической стойкости (к изгибам, кручению, поперечному сжатию, продольному растяжению и др.); стойкости к воздействию окружающей среды (климатическим воздействиям, нераспространению горения, выделению водорода и др.); физиче­ских характеристик материала (диаметр, масса и др.); удобства монтажа.

Оболочки ВОК, применяемых для внешней и внутренней прокладки, подразделяются на пять типов:

1) металлическая/пластмассовая оболочка с металлическими
лентами или металлическим слоем;

2) пластмассовая оболочка;

3) пластмассовая оболочка с силовыми элементами;

4) пластмассовая оболочка, в которую впрессованы силовые
элементы с металлической лентой;

5) бронированная оболочка кабеля.

Общая взаимосвязь между типами вторичной защиты и конст­рукциями элементов из ОВ рассматриваются в таблице 6.4. Для образования элемента из ОВ может применятся комбинация разных типов вторичной зашиты. Образованный таким образом элемент в случае необходимости может использоваться вместе с другими элементами.

Таблица 6.4 - Koнструкции элементов из ОВ

Защита	Конструкция с одной трубкой	Многослойная конструкция	Конструкция с использованием стрежня с пазами
Сво-бод-ное раз-ме-ще-ние	В труб-ке
В пазу	-	-
Плотное вторичное покрытие			-
Ленточная конструкция		-