Назначение определяется обеспечением волоконно-оптической связи по трассам открытой прокладки ⎼ уличный оптический кабель, кабель для наружной прокладки, кабель в трубопроводе, кабель для подвесной прокладки. Конструкция учитывает эксплуатацию при температурном диапазоне эксплуатации, стойкость к ультрафиолету и химстойкость, сопротивление растяжению и минимальный радиус изгиба. Применение включает ADSS кабель, OPGW кабель, бронированный оптический кабель и герметичный оптический кабель. Обеспечение отказоустойчивости достигается использованием силового элемента кабеля, полиэтиленовой оболочки, коррозионная стойкость и влагозащищенный кабель. Требуется маркировка, стандарты ITU-T и соответствие стандарту G.652 для одномодового волокна, а также спецификация для многомодовое волокно.
Содержание страницы
Назначение и роль в волоконно-оптической связи
Функция оптического кабеля наружной прокладки заключается в передаче оптического сигнала между узлами сети с минимальными потерями и высокой помехозащищённостью. Для городской и магистральной инфраструктуры применяется уличный оптический кабель, кабель для наружной прокладки, кабель в трубопроводе или кабель для подвесной прокладки в зависимости от трассы и условий несущих конструкций. При проектировании учитывается соответствие стандартам ITU-T, параметрам одномодового волокна и многомодового волокна, а также требованиям к минимальному радиусу изгиба и сопротивлению растяжению. Надёжность достигается за счёт использования бронированный оптический кабель или герметичный оптический кабель при агрессивных внешних воздействиях, применения полиэтиленовой оболочки для влагозащиты и химстойкого исполнения для коррозионной стойкости. В сетях электроснабжения предпочтение отводится ADSS кабелю и OPGW кабелю при необходимости выполнения функций заземления и экранирования оптического кабеля. Оценка трассы предусматривает выбор силового элемента кабеля и определение срока службы кабеля, что влияет на регламент технического обслуживания.
Классификация кабелей для наружной прокладки
Классификация базируется на условия эксплуатации и конструкции ⎼ бронированный оптический кабель, герметичный оптический кабель, ADSS кабель и OPGW кабель. Для подвесной прокладки и прокладки в трубопроводе выбирается конструкция с учётом сопротивления растяжению и морозостойкости. Для траншейной и уличной прокладки применяются кабель с полиэтиленовой оболочкой и влагозащищенный кабель. Требуется соответствие стандартам ITU-T и маркировка.
По конструкции и применению бронированный, герметичный, ADSS, OPGW
Классификация по конструкции определяется типом защиты и функцией несущих элементов. Бронированный оптический кабель применяется для прямой прокладки в траншее и в кабельном лотке ‒ стальная ленточная или проволочная броня обеспечивает механическую защиту и коррозионная стойкость. Герметичный оптический кабель предусматривает заполнение гелем или пластиковым наполнителем и полиэтиленовую оболочку для влагозащиты и химстойкости. ADSS кабель предназначен для подвесной прокладки между опорами ‒ несущая конструкция выполнена из неметаллических силовых элементов с высокой сопротивляемостью растяжению; изоляция устойчива к ультрафиолету. OPGW кабель интегрирован в силовую линию и выполняет функцию заземления и оптической магистрали ‒ конструкция сочетает сердечник оптического волокна и металлическую оболочку для передачи токов заземления. Выбор определяется условиями прокладки, требованиями к сроку службы кабеля и требованиям к минимальному радиусу изгиба.
Конструктивные элементы оптического кабеля
Оптическое волокно размещено в буферных трубках, силовой элемент арматура из стекловолокна или стального троса, полиэтиленовая оболочка обеспечивает влагозащиту.
Оптическое волокно, силовой элемент, полиэтиленовая оболочка
Оптическое волокно используется для передачи сигналов с минимальными потерями, выбор производится между одномодовое волокно по стандарту G.652 и многомодовое волокно в зависимости от дальности и пропускной способности. Силовой элемент кабеля подбирается по требуемому сопротивлению растяжению и температурному диапазону эксплуатации, чаще применяются арматурные стальные или композиционные стеклопластиковые элементы. Полиэтиленовая оболочка обеспечивает защиту от влаги и коррозии, изготавливается из низкоплотного или высокоразмерного полиэтилена с добавками для стойкости к ультрафиолету и химстойкости. В герметичных конструкциях внутренняя армировка сочетается с барьерными покрытиями для предотвращения миграции влаги по микроканалам. При проектировании учитывается минимальный радиус изгиба, теплостойкость и совместимость с кабельной арматурой для обеспечения заданного срока службы кабеля.
Типы волокон и их особенности
Одномодовое волокно соответствует стандарту G.652 для магистралей; многомодовое волокно применяется в локальных участках с ограниченной длиной передачи.
Одномодовое волокно и многомодовое волокно, стандарт G.652
Выбор волокна определяется требованиями к полосе пропускания и дальности передачи в наружных сетях. Одномодовое волокно применяется для магистральных трасс и линий большой дальности; стандарт G.652 регламентирует параметры геометрии сердцевины, ослабления и дисперсии, что обеспечивает совместимость с трансмиссионным оборудованием. Многомодовое волокно применяется в коротких участках и распределительных ветвях, где приемники работают на более высокой модовой дисперсии; проектирование трасс должно учитывать ограничение дальности из‑за модовой дисперсии и необходимость использования соответствующих коннекторов и оконцевания. Точность изготовления и контроль потерь соответствуют требованиям измерения потерь в волокне и тестирования OTDR.
Защита и стойкость кабеля
Химстойкий кабель и стойкость к ультрафиолету обеспечиваются полиэтиленовой оболочкой, коррозионная стойкость подтверждена испытаниями, морозостойкий кабель проверяется по температурному диапазону эксплуатации.
Химстойкость, стойкость к ультрафиолету, коррозионная стойкость, морозостойкость
Оценка химстойкости проводится по воздействию кислот, щелочей и нефтепродуктов на полиэтиленовую оболочку и гидрофобные заполнители ⎼ изменение массы и механических свойств фиксируется по ГОСТ или международным методикам. Стойкость к ультрафиолету проверяется методом искусственного старения по УФ-спектру с измерением предельного изменения прочности и трещиностойкости. Коррозионная стойкость обеспечивается использованием коррозионно-устойчивых металлических элементов и антикоррозионных покрытий, контроль осуществляется по изменению толщины и адгезии покрытия. Морозостойкость подтверждается циклическими испытаниями при отрицательных температурах с контролем гибкости оболочки и сохранения минимального радиуса изгиба ⎼ критерий допуска определяется по потере механических и оптических характеристик.
Механические параметры и эксплуатационные ограничения
Сопротивление растяжению и минимальный радиус изгиба заданы; температурный диапазон эксплуатации и срок службы указываются в ТУ.
Сопротивление растяжению, минимальный радиус изгиба, температурный диапазон эксплуатации
Требуется указывать номинальные значения сопротивления растяжению для каждого типа оптического кабеля наружной прокладки ‒ для бронированный оптический кабель и герметичный оптический кабель параметры определяются в паспорте. Указывается кратковременное и длительное усилие разрыва, а также рабочее усилие при прокладке в траншее и при подвесной прокладке. Для минимальный радиус изгиба прописывается значение при статической нагрузке и при динамической прокладке лебедками, измеряемое в диаметрах кабеля или в миллиметрах. Температурный диапазон эксплуатации фиксируеться в нормативной документации с учетом морозостойкий кабель и влагозащищенный кабель, указывается рабочий диапазон и диапазон хранения, влияющий на сопротивление растяжению и минимальный радиус изгиба, а также на срок службы кабеля.
Методы прокладки наружного кабеля
Прокладка в траншее, в трубопроводе, подвесная прокладка, прокол под дорогой и горизонтально-направленное бурение ‒ выбор по трассе.
Прокладка в траншее, в трубопроводе, подвесная прокладка, прокол под дорогой и горизонтально-направленное бурение
Прокладка в траншее предусматривает укладку оптического кабеля наружного в подготовленную траншею с контролируемым слоем подсыпки и сигнальной лентой для предотвращения механических повреждений при дальнейших раскопках. В трубопроводе прокладка предполагает применение кабель для трубопроводной прокладки с минимальным радиусом изгиба и смазкой для снижения трения при протяжке. Подвесная прокладка выполняется для ADSS кабель и OPGW кабель с расчётом сопротивления растяжению и ветровой нагрузки, используются специализированные лебёдки и анкерные зажимы. Прокол под дорогой и горизонтально-направленное бурение применяются для сохранения дорожного покрытия и снижения риска повреждения коммуникаций; при этом требуется выбор герметичный оптический кабель с влагозащищённой оболочкой и стойкостью к агрессивным средам, а также контроль осадки трассы и проверка целостности волокна после завершения работ.
Крепеж и кабельная арматура
Крепёж подбирается по типу прокладки ⎼ кабельный лоток, муфта наружной установки, гильзовая муфта, коробка распределительная, анкерные зажимы.
Кабельный лоток, муфта наружной установки, гильзовая муфта, коробка распределительная
Кабельный лоток используется для механической поддержки оптического кабеля наружной прокладки при прокладке по опорам и в распределительных помещениях. Муфта наружной установки применяется для защиты стыков волокон от влаги и механических нагрузок, герметизация достигается использованием реагентов для герметизации и уплотнителей. Гильзовая муфта предпочтительна при необходимости ремонта отдельных волокон и должна обеспечивать минимальный радиус изгиба и фиксацию силового элемента кабеля. Коробка распределительная предусматривает организацию оконцевания волокна и размещение гильз, должна быть влагозащищенной и морозостойкой, допускать работу с оптическим рефлектометром и обеспечивать маркировку каналов. Требуется соответствие стандартам накладных работ и требованиям по кабельной маркировке.
Оконцевание и соединение волокон
Оконцевание волокна выполняется в муфта наружной установки с гильзовой муфтой, сварка оптических волокон применяется для минимизации потерь.
Сварка оптических волокон, оконцевание волокна, реагенты для герметизации
Сварка оптических волокон выполняется с использованием термоэлектрических и фокусных сплайсеров для достижения потерь, соответствующих нормам измерения потерь в волокне и требованиям OTDR. Оконцевание волокна производится под контролем минимального радиуса изгиба и чистоты оконцевой поверхности, применяется полировка или механические коннекторы в зависимости от типа муфты наружной установки. Герметизация соединений осуществляется силиконовыми, эпоксидными и полиуретановыми реагентами для герметизации с проверенной адгезией к полиэтиленовой оболочке и стойкостью к ультрафиолету, химстойкостью и морозостойкостью. Требуется нанесение маркировки на коробка распределительная и гильзовая муфта, проведение тестирования OTDR до и после герметизации, измерение потерь в волокне для подтверждения качества. Влагозащищенные и коррозионно-стойкие материалы применяются в уличных условиях, реагенты подбираются согласно стандартам накладных работ и температурного диапазона эксплуатации.
Экранирование и заземление
Экранирование применяется для металлических оболочек и OPGW; заземление выполняется через заземляющие выводы, проверяется сопротивление и целостность.
Экранирование кабеля, заземление оптического кабеля, силовой элемент в OPGW/ADSS
Экранирование применяется для снижения электромагнитных помех у бронированный оптический кабель и OPGW кабель при прокладке вдоль силовых линий. Металлическая броня и ленты обеспечивают механическую защиту и эквипотенциальное соединение. Заземление оптического кабеля выполняется через заземляющие зажимы на муфта наружной установки и на опорах, чтобы исключить потенциализацию металлических элементов. В OPGW кабель силовой элемент комбинированный ⎼ несущие стальные жилы и оптические волокна внутри металлической оболочки. В ADSS кабель силовой элемент непроводящий ⎼ армирование стекловолокном или арамидными нитями для снижения токов и обеспечения сопротивления растяжению. Контроль целостности экрана производится при испытаниях на коррозионная стойкость и сопротивление контакту; требования интегрируются в стандарты накладных работ и в документацию по заземлению.
Тестирование и диагностика состояния линии
Измерение потерь в волокне и проверка целостности выполняются OTDR, проверка отражений и локализация повреждений при прокладке наружного кабеля.
Измерение потерь в волокне, оптический рефлектометр OTDR, проверка целостности волокна
Контроль потерь в оптической линии выполняется с применением оптического рефлектометра OTDR и источников постоянной мощности для определения затухания на участке. Измерение потерь проводится в дБ/км с учётом окон спектра и типов волокна одномодовое волокно по стандарту G.652 или многомодовое волокно. Проверка целостности волокна производится методом импульсной рефлектометрии для локализации разрывов, дефектов сростков и плохих оконечений. Тестирование включает калибровку длины импульса и динамического диапазона, измерение обратных отражений, оценку потерь соединений и муфт наружной установки, проверку гильзовой муфты и коробки распределительной. Документирование проводится с указанием координат точки, уровней потерь, длины участка и профиля рефлектограммы. Для подтверждения годности линии выполняется тестирование OTDR и непосредственное измерение потерь при помощи источника и измерителя мощности, а также проверка целостности волокна перед монтажом в муфту и после герметизации реагентами.
Стандарты и нормативы
Соответствие ITU-T и G.652 требуется для многомодовое волокно и одномодовое волокно; маркировка, тестирование OTDR и требования накладных работ.
Стандарты ITU-T, стандарты накладных работ, кабельная маркировка
Требуется соответствие кабеля требованиям ITU-T для параметров затухания и дисперсии, включая применение стандартов для одномодового волокна G.652. Нормы накладных работ регламентируют методы прокладки, испытаний и документирование трасс ⎼ процедуры приемки измерений OTDR и измерение потерь в волокне. Кабельная маркировка должна содержать тип кабеля, число и тип волокон, год выпуска, минимальный радиус изгиба и температурный диапазон эксплуатации. Маркировка наносится на полиэтиленовую оболочку и в сертификате поставщика. Требуется протокол тестирования, включающий проверка целостности волокна, измерение потерь в волокне и запись OTDR-отчёта. Требуется соблюдение требований по заземлению, экранированию кабеля и коррозионной стойкости материалов.
Расчет срока службы и эксплуатационные рекомендации
Расчет срока службы основан на температурном диапазоне эксплуатации, коррозионной стойкости, стойкости к ультрафиолету и химстойкости.
Срок службы кабеля, условия обслуживания, рекомендации по замене и мониторингу
Прогнозируемый срок службы наружного оптического кабеля определяется конструкцией и условиями эксплуатации ⎼ для бронированный оптический кабель и герметичный оптический кабель обычно указывается 25–30 лет при соблюдении эксплуатационных лимитов. Мониторинг целостности рекомендуется выполнять регулярно с использованием оптического рефлектометра и тестирование OTDR для измерение потерь в волокне и проверка целостности волокна. Обслуживание должно включать визуальную инспекцию муфта наружной установки, коробка распределительная и кабельная арматура, проверку герметизации реагентами для герметизации и контроль коррозионная стойкость крепежа. Замена кабеля планируется при стабильном увеличении потерь свыше проектных значений или при снижении сопротивление растяжению элементов до критического уровня. Режимы испытаний фиксируются в протоколах, кабельная маркировка используется для идентификации участков. Рекомендуется внедрение систем дистанционного мониторинга и периодическая диагностика для продление срока службы.
FAQ Вопрос-Ответ
Частые вопросы сгруппированы для оперативного получения технической информации по оптическому кабелю наружной прокладки. Вопрос о выборе типа кабеля решается по условиям трассы ⎼ если требуется подвесная прокладка, предпочтение отдается ADSS кабель, при использовании опор с заземлением и силовыми функциями применяется OPGW кабель. При наличии механических рисков и угрозы грызунов выбирается оптический кабель бронированный или герметичный оптический кабель с металлической или композиционной броней. Вопрос о волокне уточняется по требованию полосы пропускания; стандарт G.652 применяется для одномодовое волокно, для локальных сетей рассматривается многомодовое волокно. Вопрос о защите от агрессивной среды требует проверки химстойкость, стойкость к ультрафиолету и коррозионная стойкость оболочки из полиэтилена. Вопрос о прокладке и монтажных методах решается выбором между прокладка в траншее, кабель в трубопроводе, прокол под дорогой и горизонтально-направленное бурение; для подвесной прокладки учитывается сопротивление растяжению и минимальный радиус изгиба. Вопрос по сцепке и обслуживанию затрагивает муфта наружной установки, гильзовая муфта, коробка распределительная, оконцевание волокна и сварка оптических волокон с последующей проверкой целостности волокна и измерением потерь в волокне при помощи оптический рефлектометр и тестирование OTDR. Вопросы по сроку службы решаются через спецификации материалов, температурный диапазон эксплуатации и требование к влагозащищенный кабель.
Рекомендации
Рекомендации сформированы на основе практики прокладки и обслуживания кабельных систем в открытой среде. При выборе оптического кабеля наружного исполнения предусмотреть соответствие проекту по назначению ‒ уличный оптический кабель для подвесной прокладки или кабель для наружной прокладки в трубопроводе. Для трасс с механическими нагрузками предусмотреть бронированный оптический кабель или ADSS кабель с увеличенным сопротивлением растяжению. Для магистральных опорных линий рассмотреть OPGW кабель с интегрированным силовым элементом и возможностью заземления. При выборе волокна учитывать стандарт G.652 для одномодовое волокно в магистралях и многомодовое волокно для внутрипарковых подключений. Конструкция кабеля должна включать полиэтиленовая оболочка с высокой стойкостью к ультрафиолету и химстойкость для длительной эксплуатации в агрессивной среде. Для прокладки в траншее предусмотреть трубопроводные решения, маркировка трассы и применение реагенты для герметизации при коробках распределительных и муфта наружной установки. При подвесной прокладке обратить внимание на минимальный радиус изгиба и силовой элемент кабеля для обеспечения срока службы кабеля и устойчивости к динамическим нагрузкам. Для прокола под дорогой и горизонтально-направленное бурение применять герметичный оптический кабель с влагозащищенным исполнением. Для контроля качества и диагностики предусмотреть тестирование OTDR, проверка целостности волокна и измерение потерь в волокне после монтажа. Для оконцевание волокна и сварка оптических волокон использовать сертифицированное оборудование и гильзовая муфта с надежной герметизацией. Требуется вести документацию по кабельная маркировка и соответствие стандартам ITU-T, стандарты накладных работ и условиям эксплуатации по температурный диапазон эксплуатации. Контроль коррозионная стойкость и проверка экранирование кабеля с привязкой заземление оптического кабеля должны выполняться в периодическом режиме для поддержания волоконно-оптической линии в рабочем состоянии.
