Магистрального волоконно оптического кабеля

Магистральные оптические кабели

Сегодня весь мир остаётся на связи благодаря огромной паутине магистральных сетей, так как они формируют основную сеть передачи информации внутри городов и населённых пунктов, а также между ними.

Рис 1. Карта магистральных кабелей связи России на 2020 год (скачать pdf)

Для строительства магистральных линий связи могут применяться как медные, так и оптические кабели. Конструкции отличаются материалом передающего элемента: в медных кабелях это медная жила, в оптических — оптическое волокно.

С учётом постоянно растущего объёма и скорости передачи данных, волоконно-оптические кабели обеспечивают намного большую пропускную способность и дальность передачи информации. Они легче, занимают меньше места и требуют меньшего количества репитеров. Кроме того, существенно снижаются расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание такой линии связи.

Волокно — это сердце оптического кабеля, а он, в свою очередь, один из элементов волоконно-оптической линии связи (ВОЛС).

Классификация магистральных ВОЛС

Тип магистрального оптического кабеля выбирается исходя из условий применения — способа прокладки ВОЛС. Их условно можно разделить на 4 вида.

Подвесные по опорам ЛЭП

Подвес оптических кабелей на существующие опоры ЛЭП — самый распространённый в России, а также самый бюджетный способ строительства. Позволяет ввести линию в эксплуатацию в короткий срок и не требует большого количества специальной техники.

Однако, чтобы линия бесперебойно работала в течении всего срока службы, необходимо правильно подобрать оптический кабель, а также знать и соблюдать технологию монтажа. Кроме того, воздушные ВОЛС визуально «загрязняют» городскую среду. Во многих европейский странах запрещено возводить воздушные линии связи в черте города, и такая тенденция постепенно приходит и в Россию.

Альтернативный способ — строительство ВОЛС под землей.

ВОЛС в грунт

Укладка кабеля в грунт — один из самых надёжных способов строительства ВОЛС под землей. И несмотря на то, что он более дорогостоящий и длительный по сравнению с подвесом кабеля по опорам линий электропередач, бывает единственным возможным и превосходит подвесной способ по срокам эксплуатации. Надёжность такого способа строительства сетей связи обусловлена применяемыми конструкциями кабеля, которые имеют проволочную — стальную, либо диэлектрическую броню из стеклопластиковых прутков.

ВОЛС в кабельной канализации

Кабельная канализация представляет собой систему подземных сооружений, состоящую из трубопроводов и смотровых устройств (колодцев и коробок). Она обеспечивает прокладку, монтаж и замену кабелей, производство измерений, ремонтных и профилактических работ на линии без вскрытия уличных покровов и раскопок грунта, а также защиту кабелей от механических повреждений и электрохимической коррозии.

Кабельная канализация — наиболее перспективный вид коммуникаций для прокладки кабельных сетей. При правильном устройстве она обеспечивает оптимальные условия эксплуатации проложенных кабелей, простоту и легкость замены или прокладки новых, создавая таким образом надёжную кабельную сеть с гибкой структурой.

Вместе с неоспоримыми достоинствами у этого способа строительства сетей есть и очевидные недостатки: повреждение грызунами, затопление и замерзание затопленных участков, а также возможные негативные последствия повреждений внешней оболочки при протяжке кабеля по лоткам.

Пневмопрокладка (задувка) кабеля в защитные полиэтиленовые трубы (ЗПТ)

Прокладка оптического кабеля в защитные полиэтиленовые трубы пока не так популярна в России, но достаточно перспективна по причине удобства и практичности. Технология проста: в землю закапывают трубу, изготовленную из полиэтилена высокой плотности. С помощью пневмооборудования в трубу задувают кабель. Пневмопрокладка обеспечивает высокую скорость монтажа. Плотная труба защищает кабель от подвижек грунта и возможных механических повреждений, а растягивающее усилие при задувке распределяется по кабелю равномерно, что снижает требования к стойкости к нагрузкам. Если в кабельной канализации до линии могут добраться грызуны и влага, то в трубы они не проникают. Это позволяет укладывать в трубы кабель простой конструкции: без промежуточной оболочки, брони и дополнительной защиты от влаги.

Все конструктивные элементы оптического кабеля призваны защищать волокно от повреждений, чтобы обеспечить бесперебойную работу линии связи в течение всего срока эксплуатации. Поэтому конструкции магистральных оптоволоконных кабелей разрабатываются с учетом особенностей условий эксплуатации и под конкретный способ строительства ВОЛС.

Как правильно подобрать оптический кабель

1. Определите назначение кабеля.
   В первую очередь необходимо учитывать способ строительства ВОЛС, который определён техническим заданием. Как правило, кабель имеет разную степень защиты оптического волокна, которая как раз определяется условиями эксплуатации и способом прокладки. Часто к кабелю предъявляются дополнительные требования, например, пожаробезопасность, диэлектрическая конструкция, защита от наведённого потенциала и другие.

1. Определите особенности конструкции.
   После того, как условия прокладки определены, необходимо уточнить особенности конструкции. Например, при выборе кабеля для кабельной канализации важно учитывать риск повреждения грызунами и исходя из этого выбирать эффективную защиту. Подбирая кабель для задувки в полиэтиленовые трубы, нужно соблюдать правильное соотношение диаметра конструкции к внутреннему диаметру трубы. Самые важные характеристики кабеля для прокладки в грунт: стойкость к раздавливающим нагрузкам и максимально допустимая растягивающая нагрузка. Выбирая кабель для подвеса на опорах ЛЭП, необходимо понимать климатические особенности зоны, в которой подвесят кабель, а также уделять большое внимание подбору правильной арматуры.
   Также необходимо учитывать особенные, нестандартные случаи. Например, при строительстве ВОЛС на опорах ЛЭП иногда возникает необходимость проложить самонесущий подвесной кабель под землей (например, когда линия связи проходит через автомагистраль). Чтобы не делать «вставку» специализированного кабеля, можно проложить под землей конструкцию, предназначенную для подвеса. Однако в этом случае нужно защитить кабель от соприкосновения с грунтом, поэтому рекомендуется прокладывать его в трубу ПНД, загерметизировав ее после прокладки.

1. Выберите подходящий тип оболочки кабеля.
   Стандартные конструкции подразумевают наличие оболочки из полиэтилена. При этом полиэтилен может быть низкой, средней и высокой плотности. Использование конкретного материала может быть обусловлено требованиями проекта или условиями прокладки кабеля.
   Если к кабелям предъявлено требование пожаробезопасности, используется оболочка не распространяющая горение при групповой прокладке, малодымная, безгалоленная. На объектах, где существуют повышенные требования к пожарной безопасности (например, на нефтеперерабатывающих заводах, в учреждениях здравоохранения, метро), необходимо прокладывать огнестойкий кабель, сохраняющий работоспособность даже в условиях воздействия пламени. Для изготовления огнестойких кабелей используется специальный безгалогенный компаунд.
   При подвесе самонесущих оптических кабелей может возникнуть потребность в оболочке из трекингостойкого материала. Такая оболочка нужна в случае воздействия на кабель электрического поля с потенциалом от 12 до 25 кВ (при подвесе на высоковольтных линиях 110 кВ и выше).

1. Определите необходимое число волокон.
   Обычно необходимое число волокон определено техническим заданием. Однако в проект эффективнее закладывать не только текущую потребность в пропускной способности, а потенциальную, с учетом дальнейшей модернизации и постоянно увеличивающейся потребности в объёмах передаваемых данных на весь срок эксплуатации, который составляет не менее 25 лет.

1. Выберите тип волокна.
   В магистральных ВОК, как правило, применяется стандартное одномодовое волокно, соответствующее стандарту G.652D. Такое волокно отвечает всем необходимым требованиям по организации связи и доступно на рынке без увеличения цены на кабель.
   Многомодовое волокно используется для организации связи на коротких расстояниях, так как имеют ограничение по длине передаваемого сигнала и существенно дороже.

1. Определите необходимую стойкость к растяжению.
   Требования к стойкости на растяжение (или МДРН — максимально допустимая растягивающая нагрузка) напрямую зависят от способа прокладки кабеля. Например, стандартная МДРН для кабелей для прокладки в кабельную канализацию составляет 1,5 или 2,7 кН. Для укладки кабеля в грунт стойкость к растяжению может варьироваться от 7 кН до 80 кН в зависимости от характеристик грунта.
   При определении стойкости к растяжению подвесных оптических кабелей необходимо учитывать расстояние между опорами, высоту подвеса, климатические условия, а также возможные ограничения на растяжение по условиям прочности опор и на допускаемые отклонения кабеля. Расчеты МДРН для подвесных кабелей обычно проводит проектная организация. Также, можно воспользоваться электронными помощниками на сайте производителя, облегчающими выбор необходимого кабеля.

Часто используемые оптические кабели для магистральных ВОЛС

Для задувки в трубы

Конструкция ДПО — с модульной скруткой, усиленная стеклонитями.

• До 144 оптических волокон;
• Допустимая растягивающая нагрузка (МДРН) — 1,5 кН;
• Диэлектрический — не чувствителен к электромагнитным полям;
• Сухая конструкция кабеля — удобен при монтаже;
• Уменьшенный вес и размер.

Для прокладки в кабельной канализации

Конструкция ДОЛ — с модульной скруткой и стальной лентой.

• До 144 оптических волокон;
• Допустимая растягивающая нагрузка (МДРН) — 2,7 кН;
• Броня из стальной гофрированной ленты — отличная защита от грызунов;
• Оптимальное соотношение цены и качества;
• Уменьшенный вес и размер.

Конструкция ТОЛ — с центральным модулем и стальной лентой.

• До 24 оптических волокон;
• Допустимая растягивающая нагрузка (МДРН) — 2,7 кН;
• Уменьшенный вес и размер;
• Броня из стальной гофрированной ленты — отличная защита от грызунов.

Для прокладки в грунт

Конструкция ТОС — с центральным модулем и броней из стальных проволок.

• До 24 оптических волокон;
• Допустимая растягивающая нагрузка (МДРН) — 2,7 кН;
• Экономичная конструкция;
• Уменьшенный вес и размер.

Конструкция ДПС — с модульной скруткой, броней из стальных проволок и промежуточной оболочкой.

• До 144 оптических волокон;
• Допустимая растягивающая нагрузка (МДРН) до 80 кН;
• Броня — надёжная защита от сильных механических повреждений;
• Отличная защита от грызунов. Можно прокладывать в кабельной канализации.

Для подвеса

Конструкция ТПОд2 — с центральным модулей и двумя стеклопрутками.

• До 24 оптических волокон;
• Допустимая растягивающая нагрузка (МДРН) — 1,4 кН;
• Подвес до 100 метров;
• Низкая гололёдная и ветровая нагрузка;
• Применим в качестве «последней» мили в коттеджных поселках.

Конструкция ТПОм — с центральным модулей и стальным тросом.

• До 24 оптических волокон;
• Допустимая растягивающая нагрузка (МДРН) до 12 кН;
• Низкая стоимость монтажа;
• Уменьшенный вес и размер.

Конструкция ДОТа — с модульной скруткой, усиленная арамидными нитями.

• До 144 оптических волокон;
• Допустимая растягивающая нагрузка (МДРН) до 10 кН;
• Низкая гололедная и ветровая нагрузка;
• Применяется для подвеса на ЛЭП до 35 кВ. Конструкции на 3 кН рекомендованы МРСК для подвеса на ЛЭП до 10 кВ;
• Широкий диапазон рабочих температур. Температура монтажа до ­–30˚С.

Смотрите весь каталог оптического кабеля Инкаб — Скачать каталог

Источник

Магистрального волоконно оптического кабеля

Век информационных технологий оперирует громадными массивами данных из самых разнообразных сфер нашей жизни. Мы обмениваемся в сети большими медиафайлами, госучреждения, банки, аэропорты, институты, компании, тысячи и сотни тысяч других субъектов каждую секунду передают и получают терабиты разнообразнейшей информации. И сегодня от каналов связи, кроме физической способности пропускать через себя такие колоссальные объемы, требуется еще и предельно высокая скорость обмена, которая иногда имеет критически важное значение.

Когда был придуман и успешно запущен в «массы» оптический кабель, интернет получил новый фундаментальный фактор, позволивший мировой сети развиваться еще более быстрыми темпами. Созданный на основе принципа передачи информации через оптические сигналы данный тип кабеля связи обеспечил практически мгновенную передачу дата-массивов любого объема на громадные дистанции. Фотоны движутся на скоростях близких к световым, почти не затухают, не чувствительны к электрошумам, их сложно перехватить. Волоконная оптика работает на высоких частотах, относительно компактна, довольно проста для масштабирования и монтажа.

Данный материал посвящен вопросу классификации оптических кабельных изделий связи, мы выделим их основные разновидности и расскажем об особенностях каждой их них.

Описание и конструкция

Конструкция оптического кабеля

Как и силовые, оптоволоконные провода чрезвычайно разнообразны по конструкции, типам исполнения, сфере использования и прочим критериям. Оптический кабель, обеспечивающий интернет широкополосным каналом для транспортировки информации, обязательно имеет в своей конструкции такие элементы:

• оптоволокна или стекловолоконные нити из высококачественного кварцевого стекла, которые скручены по продуманной схеме и представляют собой заключенную в оболочку сердцевину. По ней за счет последовательных и полных отражений распространяется свет. При этом сердцевина имеет высочайший уровень преломления, а оболочка – низкий,
• оптический модуль – это центральная полимерная или металлическая трубка, в которой заключены хрупкие оптические волокна,
• центральный силовой элемент из стеклопластика, стального каната, проволоки или стренги присутствует в многомодульных магистральных марках кабеля,
• наружная защитная оболочка.

Кроме того, в конструкцию оптоволоконного изделия могут включаться:

• армирующие арамидные нити, гофростальная или проволочная броня,
• демпфирующие амортизаторы,
• заполнители типа гидрофобных гелей или водоблокирующих нитей,
• металлические проводники.

Также существуют марки оптического кабеля с тросом для подвешивания.

На видео приведен пример исполнения марки кабеля ДПЛ.

(самонесущие: ОКСНМ, ОКСНЦ, ОКА, ОКСД, ДПТ, ОКЛЖ, ОКМС, а также оптический кабель с тросом из стеклопластика или металла, который покрыт ПЭТ-оболочкой: ОК/Т, ОПД, ДПОм, ОКПМ, ОКПЦ, ДПК, ОКТс). Подвесная оптика может размещаться на грозотросах, фазовых проводах ВЛ, контактной сети электротранспорта.

Внутри помещений обычно прокладываются абонентские и распределительные марки, к примеру, FTTH, ОБВ, ОМВ, ИКВА–П, OКТЦ, ОКТМ, ДБН, ОКВ-М и прочие.

По сфере применения и дальности передачи информации оптический интернет-кабель бывает следующих типов:

магистральный, который используют для создания многоканальных линий связи большой протяженности. Обеспечить минимальные показатели дисперсии и затухания сигнала способно только мономодовое волокно с примерными размерами оболочки и сердцевины 8-125 мкм на волнах длиной 1.3-1.55 мкм. К магистральным относят кабеля под марками ОКГМ, ОКГЦ, ОККМ, ОККЦ, ОКСМ, ОКСД,

зоновый кабель необходим для организации многополосных линий между, например, областью и отдаленными районами (до 250 км). Кабельная продукция группы содержит градиентные волокна, примеры марок: ОМЗКГМ, ОМЗКГЦ, ОК, ОЗКГ,

городской оптический интернет-кабель (ОКСТМ, ОКСТЦ, ОККТМ), как правило, прокладывается в трубах и коллекторах. Он предназначен для создания сравнительно коротких магистралей (до 10 км), но также должен обладать отличной дата-пропускной способностью, т.е. быть поликанальным. По техпараметрам класс городских кабелей близок к зоновым,

полевые марки (ОК-ПН) предназначены для строительства линий в полевых условиях, в т.ч. подземным, подводным и подвесным способом, поэтому рассчитаны на многократные прокладки и снятия, не распространяют горение, стойки к воздействию растягивающих усилий, влаги, бензина и дизтоплива, грызунам. Полевой кабель обычно содержит 1-12 оптоволокон,

подводный оптический кабель (СПС, ОА2, ДАС) может быть грузонесущим, отличается высокой разрывной и растягивающей устойчивостью, не пропускает влагу, в т.ч. молекулярную, имеет низкий уровень дисперсионности и значительные длины регенерационных участков.,

объектовая (стационарная) оптика служит для пропускания внутренних информационных потоков, к примеру, в бортовых системах кораблей и самолетов, видеотелефонии в учреждениях, кабельном ТВ непосредственно в здании. В конструкции объектовых кабелей не предусмотрены гидрофобные заполнители, что упрощает их монтаж и повышает степень пожарной безопасности. Примеры марок: ИКВ–Т2, ИКВА–П, ОТЦ,

монтажный оптический кабель (ОК-МС с разным номером разработки) имеет форму плоских лент или жгутов. Он применяется для создания внутри- и межблоковых соединений в аппаратуре локальных инфо-систем. Монтажные кабельные изделия сконструированы на основе мультимодовых градиентных оптоволокон.

Одна из разновидностей классификации оптических кабелей связи по назначению с указанием вариантов применения и монтажа представлена на рисунке.

Оптоволоконные кабеля могут также различаться по вариантам конструктивного исполнения сердечника:

с повивной концентрической скруткой. Оптические модули с числом волокон 1-24 в этом виде проводных изделий скручены вокруг центрального силового элемента. При этом каждый следующий повив содержит на 6 волокон больше. Одноповивная скрутка насчитывает 4-12 модулей (до 288 оптоволокон), мультиповивная – до 48 (576 ОВ),

с центральным оптическим модулем, который выполнен в виде сердечника с количеством оптических волокон до 48,

с фигурным сердечником. В полимерной оболочке этого типа кабельных изделий выполнены профилированные пазы, в которые укладываются оптические модули или плоские ленты с общим числом оптоволокон до 576. Преимуществом такого расположения является минимизация продольного разрывного усилия. Этот тип встречается редко из-за высокой стоимости и сложности монтажной разделки,

Плоские оптические ленты уложены в центральный оптомодуль, количество оптических волокон может достигать 288.

Первые две группы оптических кабелей чрезвычайно широко распространены в странах СНГ и РФ.

Еще одна классификация подразделяет оптические кабеля для интернета по материалу, из которого изготовлены оптоволокна:

GOF -стекловолокно, glass optic fiber,

POF — полимерное волокно, plastic optic fiber,

PCF – стеклянно-кристаллическое волокно с защитным покрытием из полимера, plastic crystal fiber.

В конструкции оптического кабеля для интернета могут присутствовать металлические элементы, к примеру, свинцовые или алюминиевые оболочки, бронированные покровы, медные проводники. Существуют и полностью диэлектрические марки, которые менее прочны и влагостойки, но обладают отличной помехоустойчивостью, имеют более скромные габариты и вес, поэтому удобны в транспортировке и монтаже.

Источник