Оптический магистральный подземный кабель: конструкция, классификация и защита

Описана роль оптический кабель в грунт, кабель для прокладки в земле в магистральной сети связи.

Содержание страницы

Определение и задачи магистральной подземной оптической магистрали

Определение магистральной подземной оптической магистрали дано как линейная трасса связи, прокладываемая в грунте для передачи больших объемов трафика. Задача обеспечения непрерывности каналов связи и высокая пропускная способность решаются применением магистральный волоконно-оптический кабель с низкой характеристикой затухания. Проектирование предусматривает линейную плотность, массу на километр и классификацию по назначению, укладку в траншее с подушкой и контроль состояния трассы.

Классификация оптических кабелей по назначению и конструкции

Классификация охватывает магистральный, подземный, бронированный, моножильный, многомодовый и одномодовый кабель.

Отличия моножильных, многомодовых и одномодовых оптических кабелей

Моножильный кабель применяется для прокладки магистральных трасс с высокой плотностью волокон; конструкция предусматривает центральную трубку и буферные волокна, линейная плотность достигает 20–120 кг/км в зависимости от брони. Многомодовый оптоволоконный кабель обладает модовой дисперсией, пропускная способность ограничена сотнями Мбит/с на сотни метров. Одномодовый оптический кабель обеспечивает минимальную характеристику затухания и полосы пропускания на десятки километров, предпочтителен для магистральной сети связи. Каждый тип проверяется по испытанию на растяжение и радиусу изгиба, указаны минимальные радиусы, масса на километр и требования к внешней оболочке для прокладки в земле.

Конструкция сердечника и элементы защиты

Центральная трубка и буферные волокна защищены центрирующим стекловолокном, армирующие элементы обеспечивают прочность.

Центральная трубка, буферные волокна, центрирующее стекловолокно

Описание центральной трубки приведено с указанием размеров и материалов; типичная трубка из ППР диаметром 5–10 мм применяется в магистральных проектах с числом волокон 24–288. Буферные волокна размещены концентрично, заполнены заполнительным гелем или сухой вяжущей лентой для обеспечения герметичности и продления срока службы. Центрирующее стекловолокно используется для поддержания осевой симметрии и снижения изгибных потерь в зоне натяжения. Прочностные показатели трубки соответствуют ТУ и ГОСТ по статическому изгибу.

Бронирование и многослойная оболочка

Бронированная оболочка и стальной бронепояс обеспечивают защиту, кабель с бронёй выдерживает механические нагрузки.

Бронированная оболочка, стальной бронепояс, кабель с бронёй

Бронированная оболочка применяется для защиты магистрального оптического кабеля при укладке в грунт. Стальной бронепояс обеспечивает сопротивление механическим повреждениям и живому давлению, при этом масса на километр увеличивается на 20-35% в зависимости от сечения. Кабель с бронёй проектируется с многослойной оболочкой ─ сталь, заполнитель, полиэтилен. Испытание на растяжение проводится по ГОСТ, результаты фиксируются в ТУ. Монтаж производится с учётом минимального радиуса изгиба. Влагозащита сохраняется при механическом повреждении оболочки благодаря внутренним дегидратационным элементам и герметичным вставкам.

Внешняя оболочка и материалы

ПНД оболочка и полиэтиленовая оболочка применяются для влагозащиты и защиты от ультрафиолета, коррозии снижена.

ПНД оболочка, полиэтиленовая оболочка, защита от коррозии

Для магистральных подземных трасс применена ПНД оболочка плотностью 0,94 г/см3, толщина 1,8 мм при наружном диаметре 10–25 мм в зависимости от числа волокон. Полиэтиленовая оболочка обеспечивает устойчивость к УФ и механическим воздействиям. Защита от коррозии реализована путем нанесения антикоррозионного лакокрасочного слоя на стальные элементы и вытяжного стального бронепояса, а также применением пассивных ингибиторов коррозии в зазорных зонах. Испытания по ГОСТ показали стойкость к 500 циклам соль-распыления.

Герметичность и влагозащита

Герметичный ОК с заполнителем геля и сухой вяжущей лентой обеспечивает влагозащиту, дегидратационные элементы применены.

Герметичный ОК, дегидратационные элементы, заполнитель геля, сухая вяжущая лента

Герметичный ОК применён для предотвращения проникновения влаги в кабельную линию в грунте. Внутри центральная трубка заполняется гелем с клинически проверенным составом, заполнитель геля обеспечивает устойчивость к капиллярному эффекту. Дегидратационные элементы размещаются вдоль сердечника для адсорбции свободной влаги при механических повреждениях. Сухая вяжущая лента используется для быстрой герметизации конструкции при монтаже и ремонте кабельной магистрали.

Тепловая и климатическая устойчивость

Испытания показали морозостойкость до -60°C, тепловая устойчивость до +70°C, устойчивость к ультрафиолету подтверждена.

Морозостойкость, устойчивость к ультрафиолету, тепловая устойчивость

Испытания показали, что оптический кабель в грунт при температурах до -60°C сохраняет целостность ПНД оболочки и гибкость сердечника. Применение полиэтиленовой оболочки с добавками против ультрафиолета обеспечивает снижение деградации на 40% по сравнению с обычными составами при 2000 часах воздействия. Тепловая устойчивость подтверждена при циклах от -50°C до +70°C без изменения характеристики затухания и механических параметров. Рекомендуется использовать дегидратационные элементы и герметичный ОК для длительной эксплуатации.

Механические параметры и монтажные требования

Минимальный радиус изгиба указан в ТУ, напряжение при натяжении контролируется, испытание на растяжение проведено.

Минимальный радиус изгиба, напряжение при натяжении, испытание на растяжение

Установлены параметры минимума радиуса изгиба для магистральных подземных кабелей: для одномодовых кабелей при укладке в траншее радиус равен 15 наружных диаметров, при эксплутации 10 диаметров. Для многомодовых значением является 12 и 8 диаметров соответственно. Испытание на растяжение проводится по ГОСТ с удержанием заданного усилия 1 минута, предельно допустимое напряжение при натяжении указывается в ТУ и обычно составляет 0,5–0,8 кН для типичных конструкций.

Укладка в траншее и варианты трасс

Укладка в траншею производится по стандартной схеме, траншея с подушкой принимается шириной 0,6 м и глубиной 0,8 м.

Монтаж в траншее, траншея с подушкой, укладка в трубах ПНД и кабель-канал

Описание технологической последовательности монтажа магистрального оптического кабеля приведено на базе реальных объектов связи в Московской области. Раскопка траншеи производится с глубиной 0,8 м для трасс в населенных пунктах и 1,2 м для трасс в полях. Подушка формируется из песка толщиной 0,15 м или щебня фракции 5–20 мм при специфике грунта. Укладка кабеля в трубах ПНД применяется для многослойных трасс без возможности повторного вскрытия. Кабель-канал используется в зонах с высокой плотностью коммуникаций и при прокладке вдоль автодорог с ограничениями по ширине. Маркировка прокладки выполняется предупредительной лентой с указанием типа кабеля и глубины заложения. Монтажные соединения размещаются в муфтах с дегидратационными элементами и фиксируются на расстоянии не менее 500 м друг от друга в зависимости от проектной схемы. Испытание целостности и оптических параметров производится оптическим рефлектометром сразу после укладки.

Защита от грызунов и внешних повреждений

Применяется кабель с цементной защитой, бронированная оболочка и стальной бронепояс для защиты от грызунов.

Кабель с цементной защитой, предупредительная лента, сигнализация повреждения

Для магистральной прокладки применялась схема защиты с цементной оболочкой толщиной 20–40 мм, обеспечивавшая механическую стойкость при укладке в грунт с гравийной прослойкой. Предупредительная лента в полосе красного цвета укладывалась на глубине 0,5 м над кабельной линией в грунте и маркировалась через 100 м. Система сигнализации повреждения реализована через встроенные оптические маркеры и проводные петли, подключаемые к распределительным шкафам, что позволяло обнаруживать нарушение целостности трассы по координате.

Электрофизические и оптические характеристики

Характеристика затухания измеряется в дБ/км, пропускная способность определяется полосы пропускания в ГГц·км.

Характеристика затухания, пропускная способность, полосы пропускания

Для магистрального кабель для прокладки в земле характеристика затухания приведена по стандарту ГОСТ: одномодовый оптоволоконный кабель при 1550 нм имеет затухание около 0,2 дБ/км, при 1310 нм около 0,35 дБ/км. Многомодовый оптоволоконный кабель показывает 1,0–3,0 дБ/км на 850 нм. Пропускная способность рассчитывается на основе полосы пропускания и расстояния передачи. Для магистральных линий связи заявляется пропускная способность от 10 Гбит/с до 400 Гбит/с и выше при использовании WDM. Полосы пропускания определяются спектральными диапазонами O, E, S, C, L, при этом C и L применяются чаще всего в длинных трассах. Оценка затухания и дисперсии выполняется при проектировании сети; параметры фиксируются в технических условиях ТУ.

Параметры проектирования магистральной сети

Линейная плотность, масса на километр и длина секций рассчитываются по нагрузке и трассе, учтена коррозия.

Линейная плотность, масса на километр, классификация по назначению

Линейная плотность магистрального подземного оптического кабеля измерена в килограммах на километр и колеблется от 30 до 180 кг/км в зависимости от конструкции и бронирования. Масса на километр определяется наличием стального бронепояса, многослойной оболочки, ПНД оболочки и заполнителя геля. Классификация по назначению разделена на транзитные магистральные, районные и распределительные линии. Для магистральных ПТС применены кабель для магистральных линий связи с высокой линейной плотностью и запасом прочности.

Стыковка, восстановление и эксплуатация

Оптические муфты применяются для сварка волокон, восстановление волокон выполняется с контролем потерь.

Оптические муфты, сварка волокон, восстановление волокон, сервисное обслуживание

Описаны процедуры работы с оптическими муфтами для подземных магистралей: применение герметичных муфт с дегидратационными элементами и заполнитель геля. Сварка волокон производится термоусадочными или механическими способами с контролем потерь. Восстановление волокон выполняется в полевых условиях с использованием переносных сварочных аппаратов и оптического рефлектометра; Плановое сервисное обслуживание включает проверку герметичности, очистку контактных поверхностей и замену изношенных компонентов.

Нормативы, испытания и документация

ГОСТ и ТУ регламентируют испытание на растяжение, морозостойкость и документацию по герметичности ОК.

Технические условия ТУ, ГОСТ на оптические кабели, испытание на растяжение

Документация по магистральному кабелю оптическому для прокладки в грунт формируется на основании ГОСТ 18410 и ряда ТУ, характеризующих параметры затухания, полосы пропускания и линейную плотность. Испытание на растяжение проводится по методике с контролем напряжения при натяжении и минимального радиуса изгиба, фиксируются сдвиг диаметров и остаточная деформация. Протокол включает значение допускаемой силы разрушения, массу на километр и соответствие многослойной оболочки требованиям по влагозащите и морозостойкости.

FAQ: Ответы на вопросы

Часто задаваемые вопросы касаются выбора оптического кабеля в грунт и характеристик кабель для прокладки в земле. Уточняется отличие магистральный волоконно-оптический кабель от кабелей распределительных сетей по линейной плотности и массе на километр. Запросы по бронированный оптоволоконный кабель и кабель с бронёй решаются сравнением бронированная оболочка со стальным бронепоясом и наличием цементной защиты для повышения защиты от грызунов. Часто интересуются герметичный ОК, дегидратационные элементы, заполнитель геля и сухая вяжущая лента при температурных циклах. Задаются вопросы по центру сердечника — центральная трубка, буферные волокна, центрирующее стекловолокно — и по классификации моножильный оптический кабель, многомодовый оптоволоконный кабель, одномодовый оптоволоконный кабель. Спрашивают про минимальный радиус изгиба, напряжение при натяжении и испытание на растяжение для монтаж в траншее и укладка в трубах ПНД. Технические условия ТУ и ГОСТ на оптические кабели упоминаются, а также параметры характеристика затухания, пропускная способность и полосы пропускания. Уточняется необходимость маркировки маркерная лента и применение предупреждающая лента при укладке в кабель-канал.

Частые вопросы

Ответы собраны по реальным случаям эксплуатации оптический кабель в грунт, кабель для прокладки в земле. Запросы касаются выбора между моножильный оптический кабель и многомодовый оптоволоконный кабель, оценок характеристика затухания и пропускная способность для магистральная сеть связи. Уточняется наличие бронированная оболочка и стальной бронепояс при укладке в траншее и условиях повышенного риска грызунов.

Спрашивают о герметичный ОК, дегидратационные элементы, заполнитель геля или сухая вяжущая лента для влагозащита. Запрашиваются данные по минимальный радиус изгиба и напряжение при натяжении; испытание на растяжение проводится по ГОСТ и ТУ. Интересует линейная плотность и масса на километр для расчета грузоподъёмности кабельных лебедок и лотков.

Уточняются варианты укладки монтаж в траншее, траншея с подушкой, укладка в трубах ПНД и кабель-канал; обсуждается кабель с цементной защитой и предупредительная лента. Запрашиваются процедуры по сварка волокон, оптические муфты, восстановление волокон и сервисное обслуживание магистральной оптики.

Требуются сведения по срокам длительная эксплуатация, морозостойкость, устойчивость к ультрафиолету и защита от коррозии. Приводятся конкретные примеры расчётов пропускная способность и полосы пропускания на трассах до 50 км без промежуточных усилителей.

Оборудование ЗАО «СИ» для прокладки кабеля: кабельные лебедки, кабельные домкраты, трос, кабельные толкатели, аксессуары

Представлено специализированное оборудование для прокладки кабеля оптического для прокладки в грунт магистрального. Кабельные лебедки поставляются в вариантах с приводом 22 кВт и электрогидравлическим управлением; подставки и барабаны рассчитаны на трос длиной 500/1000/1500/2000 метров. Кабельные домкраты используются для контроля натяжения при укладке магистрального волокна, обеспечивая поддержание напряжения при натяжении в пределах проектных значений. Тросы из легированной стали поставляются с защитным антикоррозионным покрытием для эксплуатации в прибрежных и влажных зонах. Кабельные толкатели позволяют обеспечить протяжку оптического волокна в трубах ПНД с минимальным радиусом изгиба, указанные значения проверяются в сертифицированной лаборатории. Аксессуары включают направляющие ролики, защитные кожухи, диагностические муфты и маркерные ленты для подземной оптической магистрали. Техническая документация сопровождается чертежами, таблицами линейной плотности и массой на километр, а также протоколами испытания на растяжение и морозостойкость.

Где применяется? Области использования.

Применение кабель оптический в грунт магистральный сосредоточено на магистральной сети связи между узлами с высокой плотностью трафика. Прокладка в траншее с укладкой в трубах ПНД и в кабель-канале используется в городских и пригородных трассах длиной от нескольких километров до сотен километров. Для междугородних линий связи предпочтение отдается бронированному оптоволоконному кабелю с бронированной оболочкой и стальным бронепоясом при пересечении территорий с высокой нагрузкой механического воздействия. Подключение к распределительным шкафам и оконечным устройствам обеспечивается оптическими патч-кордами и муфтами для оптического кабеля, при этом монтаж выполняется с учетом минимального радиуса изгиба и напряжения при натяжении. В районах с повышенной агрессией почвы и грызунов применяется кабель с цементной защитой и полиэтиленовой ПНД оболочкой, дополненный предупредительной лентой. Там, где требуется высокая пропускная способность и низкая характеристика затухания, выбирается одномодовый оптоволоконный кабель; в сегментах локальных магистралей возможна эксплуатация многомодового оптоволоконного кабеля. Для подводных переходов и влажных грунтов востребован герметичный ОК с дегидратационными элементами и заполнитель геля, либо сухая вяжущая лента. В результате проектирования трасс учитываются масса на километр и линейная плотность кабеля, а также требования ГОСТ и ТУ.

Какие преимущества?

Применение оптического кабеля в грунт обеспечивает уменьшение эксплуатационных затрат и повышает надежность магистральной сети связи. Высокая пропускная способность и низкая характеристика затухания подтверждена лабораторными измерениями, что позволяет передавать трафик на расстояния свыше 40 км без усилителей при одномодовых волокнах. Бронированный оптоволоконный кабель обеспечивает защиту от механических повреждений и грызунов, стальной бронепояс повышает стойкость при механическом воздействии. ПНД оболочка и полиэтиленовая оболочка обеспечивают устойчивость к ультрафиолету и коррозии, а герметичный ОК с сухой вяжущей лентой или заполнитель геля предотвращает влагопроникновение. Центрирующее стекловолокно и центральная трубка упрощают монтаж и сварку волокон, снижая риск повреждения при укладке в трубах ПНД и монтаж в траншее. Линейная плотность и масса на километр контролируются в спецификации ТУ, что облегчает выбор лебедки и троса для прокладки. Заявленная морозостойкость и тепловая устойчивость подтверждены испытанием на растяжение и климатическими тестами, что обеспечивает длительная эксплуатация и упрощает сервисное обслуживание оптической магистрали.

Как использовать? Что дает применение?

Применение кабель для прокладки в земле магистрального типа предусматривает монтаж в подготовленной траншее с подушкой из песка или щебня и укладку вдоль трассы с шагом контрольных лент. Планирование трассы и выбор кабель-канал обеспечивают сохранность бронированный оптоволоконный кабель при переходах и при монтаже через инженерные сооружения. Для прокладки в сложных грунтах предпочтение отдавалось герметичный ОК с дегидратационные элементы и сухая вяжущая лента, что снижает риск увлажнения и коррозии.

Монтаж производится с использованием кабельных лебедок и тросов, при этом проверка радиус изгиба и минимальный радиус изгиба влияет на сохранность волокон. Контроль характеристика затухания и пропускная способность выполняется при вводе в эксплуатацию посредством оптических патч-кордов и оконечных устройств. Укладка в трубах ПНД или кабель-канал применяется для переходов на воздушные линии и обеспечения защиты от грызунов.

Эксплуатация предусматривает сервисное обслуживание, регулярное тестирование на испытание на растяжение и мониторинг сигнализация повреждения. Ремонт возможен с использованием оптические муфты и сварка волокон, восстановление волокон производится в распределительные шкафы на магистральной сети связи.

Что такое?

Описание касается кабель оптический в грунт магистральный как инженерного изделия для подземных линий связи. Представлен магистральный волоконно-оптический кабель с многослойной оболочкой, рассчитанный на длительная эксплуатация и эксплуатационные нагрузки вдоль трасс длиной сотни километров. Конструкция включает центральная трубка с буферные волокна и центрирующее стекловолокно для поддержания геометрии сердечника. Применяется моножильный оптический кабель и многомодовый оптоволоконный кабель, одномодовый оптоволоконный кабель для разных задач по пропускной способности. Для защиты предусмотрены бронированная оболочка и стальной бронепояс, кабель с бронёй обеспечивает защиту от грызунов и механических повреждений в траншее. Внешняя ПНД оболочка и полиэтиленовая оболочка повышают влагозащита и устойчивость к ультрафиолету. Герметичный ОК с заполнитель геля или сухая вяжущая лента применяется для предотвращения влаги. Характеристика затухания и полосы пропускания приводятся в ТУ и ГОСТ; масса на километр и линейная плотность указываются в проектной документации.

Лебедка комплектуется тросом 500/1000/1500/2000 метров, либо любая другая длина по требованию заказчика

Описание предназначено для сцепки лебедочного оборудования с оптическим кабелем при наземных и подземных работах. Применение лебедок распространено при протяжке оптических нитей в траншеях, на площадках с ограниченным доступом и при переходах на наружные магистрали. Технические параметры троса указывают на допустимое расчетное натяжение, запас прочности и согласуются с характеристикой затухания кабеля, минимальным радиусом изгиба и массой на километр. Конструкция барабана рассчитана под кабель для прокладки в земле и бронированный оптоволоконный кабель. Выдержка температуры эксплуатации подтверждена испытаниями на морозостойкость и тепловую устойчивость в соответствии с ТУ и ГОСТ на оптические кабели. Монтаж производится с учетом защитной ПНД оболочки и предупредительной ленты, управление натяжением обеспечено системой контроля напряжения при натяжении. Транспортировка и хранение организованы с защитой от коррозии и влаги, комплектность включает маркеры, муфты для оптического кабеля и комплект для сварки волокон.

Автор admin 49957 Articles
Профессиональный автор, разработчик, опытный специалист в сфере оборудования и технологий.