Оптоволоконный кабель монтаж технология

Прокладка ВОЛС

Оптическое волокно (ВОЛС), как среда для передачи больших объемов информации находит все более широкое применение в мире и в нашей стране в частности. Оптический кабель имеет массу преимуществ перед медным. Однако его применение несет и ряд непростых проблем. Главная из которых — прокладка ВОЛС.

Прокладка ВОЛС: в чем сложность?

Сложность в том, что к прокладке ВОЛС нужно подходить с особой аккуратностью. Нельзя забывать, что какой бы бронированный не был оптический кабель, всё равно внутри него находится стекло, со всеми его недостатками. Его нельзя сильно растягивать, изгибать и раздавливать. Все эти параметры указываются в паспорте на кабель, в соответствующих нормативных документах и правилах прокладки ВОЛС (список таких документов вы найдете в конце статьи).

Успешная реализация любого проекта, связанного с прокладкой оптоволоконного кабеля, зависит от выполнения правил прокладки ВОЛС.

Этапы прокладки ВОЛС

В целом процесс прокладки ВОЛС состоит из подготовительного и основного этапов.

В рамках первого из них производится выбор способа монтажа кабеля: непосредственно в грунт, канализацию, подвеска на нижней траверсе ЛЭП или прокладка в грозотроссе, монтаж под водой или укладка в асфальтное покрытие и др. Опираясь на принятое решение, выбирается необходимый тип кабеля.

Перед началом прокладки ВОЛС, оптический кабель должен обязательно пройти первичный контроль. Процедура первичного контроля подробно будет описана в других наших статьях.

Далее необходимо подготовить трассу для монтажа кабеля. Эта процедура включает установку необходимых устройств, защищающих кабель при протяжке от чрезмерных изгибов и повреждения изоляции. Это могут быть различные ролики, кабельные изгибы, направляющие и др.

В некоторых случаях, например при прокладке кабеля в кабельной канализации, необходимо заготовить канал. В зависимо от того, как будет производится протяжка, используется либо УЗК, либо УЗК и кабельная лебедка.

Только теперь можно переходить к основной фазе прокладки ВОЛС. Прокладывать кабель необходимо плавно, не превышая указанное в паспорте на кабель тяговое, раздавливающее и другие ограничения. В случае подвески – не допускайте падения кабеля с опоры, а, если такое случилось, лучше сразу отрежьте упавший кусок, чтобы не пришлось из-за одного сломанного волокна потом переделывать всю муфту.

Выбор в пользу прокладки ВОЛС по опорам целесообразен, когда прокладывать кабель в канализации или траншейным методом невозможно или затруднительно. При строительстве магистральных и внутризоновых оптоволоконных сетей распространено применение соответствующего кабеля в грозозащитном тросе. В свою очередь, на местных и внутризоновых и линиях применяется также подвеска самонесущего кабеля с креплением на нижнем траверсе. Встречаются также случаи навивки тонкого оптоволоконного кабеля на нулевой или фазный провод ЛЭП.

Прокладка ВОЛС

Прокладка ВОЛС в грунте дороже воздушной прокладки кабеля, но такая линия связи значительно надежнее. Чаще всего применяется два основных способа прокладки оптоволоконного кабеля в грунт. Первый: укладка кабеля непосредственно в грунт траншейным способом; чаще это кабель с защитной броней из стальной проволоки или с ленточным покрытием. Второй: бестраншейный метод с применением кабелеукладчиков. Существует также масса других, более дорогих и поэтому менее популярных способов. Например, монтаж в мини траншею в асфальтном покрытии или монтаж при помощи горизонтально направленного бурения.

В больших населенных пунктах чаще всего выполняется прокладка ВОЛС в каналах кабельной канализации. Это более трудоемкий способ организации ВОЛС, но и надежность такой линии связи значительно выше. Прокладка ВОЛС в этом случае происходит в асбесто-цементной, бетонной или пластиковой кабельной канализации. Наиболее распространены у нас трубы для прокладки ВОЛС из бетона или асбестоцемента. Они получили такое распространение благодаря своей неподверженности коррозии и гниению, а также низкой теплопроводности и большой прочности. Однако в последнее время все чаще для прокладки ВОЛС используются более легкие и практичные пластиковые аналоги.

При строительстве междугородних ВОЛС получила распространение прокладка оптического кабеля в специальных защитных полиэтиленовых трубах (ЗПТ) с последующим вдуванием в них оптического кабеля. Внутри такие трубы имеют слой твердой смазки с низким коэффициентом трения. За счет этого в смонтированных участках труб возможна прокладка оптоволоконных кабелей большой длины — от двух до шести километров.

При прокладке ВОЛС внутри зданий возможно использование оптоволоконного кабеля с более гибкой и легкой конструкцией, сравнительно небольшая длина трасс также существенно упрощает монтаж. Способы прокладки кабеля внутри здания, как правило, зависят от назначения помещения. Это может быть скрытая прокладка ВОЛС за фальш-полами и фальш-потолками или открытая прокладка кабеля, обычно применяемая на чердаках, в технических помещениях и в подвалах.

Прокладка ВОЛС через водные преграды – наиболее затратный способ организации оптоволоконной линии связи. Прокладка кабеля может вестись по мосту через реку с использованием воздушных опор или по дну водоема. В таких случаях на берегу оптоволоконный кабель соединяется с линией, проложенной в грунт. Преодоление водных препятствий возможно и способом горизонтально-направленного бурения или подвеса, если есть такая возможность. Развитие технологий укладки оптоволоконных кабелей позволяет организовать ВОЛС и на дне моря/океана. С помощью специально оборудованных судов оптоволоконный кабель укладывается от одного берега до другого за один проход.

Перечень некоторых документов, регламентирующих правила прокладки ВОЛС

Р 50-601-40-93. Рекомендации. Входной контроль. Основные положения.- М. 1993Б.

РД.45.200-2001. Применение волоконно-оптических средств на сетях доступа. Рук.тех.материал.

Руководство по строительству линейных сооружений магистральных и внутризоновых оптических линий связи, 1993г.

Руководство по строительству международных и национальных волоконно-оптических линий связи. М., 1995г.

Правила проектирования, строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи на воздушных линиях электропередачи напряжением 0,4-35 кВ

ТУ. Лаборатория для испытания и монтажа оптического кабеля ЛИОК на автомобиле УАЗ. М., 1997г.

Монтаж и наладка (настройка) оборудования и систем связи и норм расходов материалов при строительстве ВОЛС (155 Мбит/с, 622 Мбит/с; 2,4 Гбит/с) и цифровых РРЛ (155 Мбит/с). Укрупненные нормы. — М., 1996г.

Монтаж и наладка (настройка) оборудования и систем связи и норм расхода материалов при строительстве ВОЛС и цифровых РРЛ. Комплексные нормы.- М., 1997г.

Читайте далее:

Приборы и инструменты для работы с ВОЛС

техническими специалистами компании “СвязКомплект”.

Источник

ВОЛС — Урок 006. Монтаж волоконно-оптических линий связи

Основные понятия и определения

Наиболее ответственной операцией в процессе строительства ВОЛС, предопределяющей качество и дальность связи, является монтаж оптических волокон. Такое соединение волокон и монтаж кабелей производятся как в процессе производства, так и при строительстве и эксплуатации кабельных линий.

Монтаж подразделяется на постоянный (сварка волокна) и временный (разъемные соединители). Соединители оптических волокон, как правило, представляют собой арматуру, предназначенную для юстировки и фиксации соединяемых волокон, а также для механической защиты сростка.

Основными требованиями к соединителям являются:

• простота конструкции;
• малые переходные потери;
• устойчивость к внешним механическим и климатическим воздействиям;
• надежность;
• Дополнительно к разъемным соединителям предъявляется требование неизменности параметров при повторной стыковке.

Потери, вносимые соединением оптических волокон в тракт передачи кабеля, делятся на внешние и внутренние .

Внешними называются потери, связанные с особенностями метода соединения, в том числе с подготовкой концов волоконных световодов, и включающие в себя поперечное смещение сердцевины, разнесение торцов, наклон осей, угол наклона торца волокна, френелевские отражения.

Внутренними называются потери, связанные со свойствами самого оптического волокна и обусловленные, например, вариациями диаметра сердцевины, числовой апертуры, профиля показателя преломления, нециркулярностью сердцевины, неконцентричностью сердцевины и оболочки.

Внутренние потери

Внутренние потери являются следствием соединения двух неодинаковых оптических волокон, обладающих в основном различными диаметрами и числовой апертурой.

При прямом распространении света (слева направо) потери на стыке равны нулю, при обратном направлении распространения света часть периферийных лучей переходит в оболочку оптического волокна с меньшим диаметром и теряется.

В одномодовых волоконных световодах внутренние потери не зависят от направления передачи и определяются только несоответствием диаметров поля моды сопрягаемых оптических волокон.

Возможным источником потерь является также неконцентрическое размещение сердцевины внутри светоотражающей оболочки. То есть сердцевина оптического волокна смещена относительно центральной точки оптического волокна. Также дополнительные потери в оптическом волокне может вносить неидеальная форма поперечного сечения оптического волокна в кабеле .

Также внутренние потери могут быть обусловлены неравенством диаметров оболочек оптического волокна. Что может сказаться при механическом соединении оптических волокон.

Внутренние потери, обусловленные:
а — неконцентричностю;
б — эллиптичностью формы сердцевин.

Внутренние потери, обусловленные неравенством диаметров оболочек

Внешние потери

Внешние потери обуславливаются четырьмя основными причинами:

• радиальным смещением оптических волокон;
• угловым смещением;
• осевым смещением;
• качеством торцов.

Оптическое волокно в соединителе должно размещаться вдоль его центральной оси. Если центральная ось одного волокна не совпадает с такой осью другого, то неизбежно появляются потери за счет радиального смещения . Также, если соединение двух оптических волокон разделено небольшим зазором (осевое смещение), то оптическое волокно становится подверженным дополнительному виду потер.. Который обусловлен действием френелевского отражения, которое связано с разницей показателей преломления волокон и среды в зазоре (обычно воздуха).

Френелевское отражение:
а — при отсутствии воздушного зазора;
б — при наличии воздушного зазора.

Отражение на границе раздела двух сред характеризует я параметром R, который представляет собой отношение мощности отраженной волны к мощности входной волны.

Также сколы обработанных оптических волокон должны быть перпендикулярны осям волокон и параллельны друг другу при соединении. Потери, связанные с угловым рассогласованием ориентации оптических волокон относительно друг друга ( угловое смещение ), приведены на рисунке. Уровень потерь в этом случае также определяется величиной числовой апертуры NA.

Потери при угловом смещении

Монтаж оптических волокон

В процессе монтажа оптической магистрали осуществляется стационарное (неразъемное) соединение отдельных строительных длин кабеля. При вводе ВОК в здание или регенераторные для многократного соединения-разъединения с оптоэлектронным оборудованием применяются разъемные соединители — коннекторы. Соединение оптических волокон осуществляется в определенной последовательности. Вначале осуществляется подготовка торцов оптических волокон, а потом производится сращивание.

До начала соединения двух волоконных световодов требуется некоторая подготовка торцов волокон, которая заключается в удалении первичного защитного покрытия волокон с последующей заготовкой гладкого торца путем скалывания или шлифовки. Для удаления первичного покрытия с оптического волокна можно использовать как химические способы зачистки, так и механические.

Скалыванием называют подготовку торца оптического волокна с нанесением царапины и последующим разломом. В идеале скол оптического волокна должен быть перпендикулярен. Любое отклонение не должно превышать 1—2 о .

В одномодовом соединении с плоскими отшлифованными торцами и при наличии воздушного зазора между сопрягаемыми волокнами часть энергии отражается назад к источнику и создает возвратные потери. Одним из способов уменьшения возвратных потерь является закругление концов оптических волокон при шлифовке.

Сращивание осуществляется методом сварки или с помощью механического сростка . В качестве инструмента используется электрическая дуга , возникающая между электродами, пламя газовой горелки или лазер. По принципу действия сварочные аппараты подразделяются на аппараты с ручным управлением, полуавтоматические и автоматические. Механическое сращивание подразделяется на активное или пассивное в зависимости от того, производится ли выравнивание оптического волокна для оптимизации потерь или нет.

При механическом сращивании отдельных волокон доминируют три технологии :

• четырехстержневые направляющие компании TRW;
• эластомерные сростки компании GTE;
• вращаемый сросток компании AT&T.

Соединение оптических волокон с помощью четырехстержневых направляющих

Соединение оптических волокон с помощью эластомерного сростка

Соединение оптических волокон с помощью вращаемого сростка

Соединение оптических волокон с помощью замка Fibrlock

Основным способом соединения активного сетевого оборудования с оптоволоконной линией является применения оптических коннекторов, соединяемых посредством оптического адаптера, который устанавливается в оптическом кросс. Внутри оптического кросса развариваются оптические волокно, которые оконцовываются пигтейлами с оптическими коннекторами.

Оптический коннектор — это механическое устройство, предназначенное для многократных соединений. Он обеспечивает быстрый способ переконфигурации оборудования, проверки волокон, подсоединения к источникам и приемникам света. Коннектор для соединения одиночных оптических волокон состоит из двух основных частей: штекера и соединителя.

Источник