Описание оптического кабеля для подвесной прокладки. Применение в воздушной линии связи. Указаны трос несущий, ОКВП, монтаж на столбах, погодостойкость и УФ-устойчивость.
Содержание страницы
Классификация оптического кабеля по конструкции
Классификация разделена по оболочке и несущему тросу. Указывается оболочка PE, армирование стальным тросом или АРМ. Приводятся примеры конструкций для подвесной прокладки.
Одномодовый и многомодовый кабель
Одномодовый кабель применяется на магистральных участках с дальностью свыше 10 км. Затухание обычно 0,2 дБ/км при 1550 нм. Пропускная способность определяется длиной волны и оборудованием. Многомодовый кабель используеться внутри населённых пунктов и в сельской связи на коротких разрывах до 2 км. Затухание примерно 0,5–1,0 дБ/км при 850 нм. Для подвесной прокладки выбор зависит от планируемой пропускной способности и стоимости. Оптические муфты и автоматическая коробка соединений подбираются по типу волокна. Критерии выбора включают совместимость с СКС и требования к линейному аттенюатору. На воздушной линии связи учитывается масса, диаметр и наличие армирующего элемента. Испытания на натяжение и проверка оптического уровня выполняются перед сдачей. Прокладка над землей допускается только при сертификации по нормативам связи и по регламенту установки.
Кабели с усилителем и без усилителя
Кабели с усилителем применяются для дальних воздушных линий связи при протяженности более 20 км без промежуточных станций. Усилитель интегрируется в антенное оборудование или в автоматическую коробку соединений, что обеспечивает компенсацию затухания сигнала и повышение пропускной способности. Для подвесной прокладки на опорах предпочтение отдавалось конструкциям с усилителем в герметичном корпусе, обеспечивающем изоляцию от влаги и коррозионную стойкость при температурном диапазоне от -60 до +60 градусов. Кабели без усилителя используются в городских воздушных сетях и сельской связи при расстояниях до 15 км и при наличии повторителей на промежуточных опорах. Для монтажа воздушных линий предусматривались трос несущий и ОКВП, клиновые зажимы и анкерный зажимы для предотвращения провисания и контроля натяжения кабеля. Испытания на натяжение и проверка оптического уровня обязательны для обоих типов.
Типы подвесной прокладки
Классификация подвесных трасс описана. Применяются воздушная линия связи на опорах и подвеска на трос несущий или ОКВП. Указаны монтажные варианты, расстояния между опорами, крепеж.
Воздушная линия связи на опорах
При прокладке оптического кабеля на опорах проверка трассы выполняется заранее. Расстояния между опорами рассчитываются согласно нормативам и ветровым нагрузкам. Крепление кабеля на траверсах производится с использованием клиновых зажимов и анкерного зажима, при этом трос несущий поддерживает основную растягивающую нагрузку. Для городской воздушной сети допускается минимальный прогиб 0,6 м при пролете 50 м, а в сельской связи пролеты до 200 м требуют усиленных опор. Монтаж на столбах предусматривает применение самоходного кабеля или ОКВП в зависимости от условий. Крепеж для ОК подбирается по температурному диапазону и коррозионной стойкости. Испытания на натяжение проводятся с контролем растягивающей нагрузки и проверкой оптического уровня после установки. Пропускная способность линии не изменяется при соблюдении правил крепления. Обслуживание линии включает плановые визуальные осмотры и проверку затухания сигнала с оптическим рефлектометром.
Подвеска на трос несущий и ОКВП
Подвеска оптического кабеля на трос несущий реализована через анкерный зажим или клиновый зажим с расчетом на растягивающую нагрузку 1,5 кН на опору в стандартных проектах. Крепеж для ОК предусматривает использование ОКВП при пересечениях автомобильных дорог и на участках с повышенной коррозионной агрессией. Прокладка над землей производится с обеспечением шагов опор 50–120 м в зависимости от рельефа и ветровой зоны, что уменьшает вероятность провисания. Самоходный кабель применен редко; чаще используется волоконно-оптический кабель с тросом несущим в сердцевине или навивкой троса вокруг оболочки. Натяжение кабеля задается по регламенту, а испытания на натяжение проводятся с контролем линейного прогиба и проверкой оптического уровня. Применение клиновых зажимов повышает скорость монтажа, а анкерный зажим обеспечивает прочное закрепление при силовых нагрузках и при монтаже на столбах с усилением.
Конструктивные элементы кабеля
Волокно в защитной оболочке применяется для сохранения параметров сигнала. Армирующий элемент обеспечивает растяжение. Изоляция от влаги присутствует. Коррозионная стойкость подтверждена испытаниями.
Волокно в защитной оболочке и арматура
Волокно в защитной оболочке размещено в центральной трубке с буферным заполнителем и герметичной оболочкой. Конструкция обеспечивает механическую защиту и изоляцию от влаги. Примеры заводских решений включают заполнение граничных полостей гелем и использование термостойких модификаций ПЭ. Исполнение с силовым элементом из стекловолокна или стальной нити обеспечивает перенос растягивающей нагрузки при монтаже воздушной линии связи. Оболочка маркируется по ГОСТ и имеет толщину от 0,6 до 1,5 мм в зависимости от числа волокон. Арматура состоит из внешней оболочки, армирующего элемента и контактных деталей анкерного зажима. Для подвесной прокладки использованы антикавитационные слои и внутренняя защита от гидролиза. Испытания на натяжение проводятся по нормативу с выдержкой нагрузки 1000 часов, проверяется оптический уровень и затухание сигнала после механической нагрузки. Монтажные и эксплуатационные требования включают проверку маркировки кабеля, контроль оптического разрыва и соответствие температурного диапазона от -60 до +70 град C.
Армирующий элемент и коррозионная стойкость
Армирующий элемент в оптическом кабеле для подвесной прокладки выполняет функцию несущей конструкции. Применяется оцинкованный стальной трос с диаметром 1,6–3,2 мм и пределом прочности 1400–2200 Н/мм2; Прокладка в условиях прибрежных районов требует применение нержавеющих или полиэтиленовых лент для защиты металла от солевого агрессивного воздействия. Испытания на коррозию по ГОСТ проводятся в камерах с солевым туманом 96 часов и показывают оставшийся запас прочности не менее 85 процентов. Конструктивно возможно размещение армирующих элементов вокруг центральной трубки с волокнами в защитной оболочке для равномерного распределения нагрузки. Применяется также композиция из стекловолокна для уменьшения веса и увеличения температурного диапазона от минус 60 до плюс 70 градусов. Защита от влаги обеспечивается внутренними водоблокирующими нитями и внешним слоем из полиэтилена с УФ-устойчивостью более 1000 часов по ASTM. Антикоррозийная обработка фурнитуры предусматриваеться гальваническим покрытием толщиной не менее 15 мкм и полимерными муфтами с коррозионной стойкостью. Крепление элементов проектируется с учетом требований к растягивающей нагрузке и предотвращения местной концентрации напряжений.
Крепеж и натяжение
Применение клиновых зажимов и анкерного зажима регламентировано. Натяжение кабеля рассчитывается по массе троса несущего. Испытания на натяжение выполняются с контролем прогиба.
Клиновые зажимы и анкерный зажим
Клиновые зажимы применяются для фиксации оптического кабеля при подвесной прокладке на опорах. Функция определяется удержанием оболочки без повреждения волокна. Конструкция рассчитана на распределение растягивающей нагрузки по поверхности, что уменьшает локальные напряжения. Испытания на натяжение по ГОСТ проводятся с контролем остаточного прогиба и без сдвига арматуры. В реальных проектах на линиях длиной более 1 километра использованы зажимы с удерживающей способностью до 6 кН. Материалы выбираются с учетом коррозионной стойкости и УФ-устойчивости. Анкерный зажим применяется для создания закрепленной точки на опоре и передачи полного мертвого конца троса несущего. Требования к установке регламентированы: распределение зажимов через интервал, совпадающий с расчетным натяжением и температурным диапазоном. Контроль натяжения производится динамометром с погрешностью 2 процентов. Монтаж на столбах предусматривает использование защитных накладок и изоляции от влаги в зоне зажима. Выбор зажима учитывает тип кабеля — самоходный кабель или волоконно-оптический кабель с усилителем, и наличие армирующего элемента в сердечнике.
Требования к растягивающей нагрузке и испытания на натяжение
Требования к растягивающей нагрузке для оптического кабеля подвесной прокладки формулируются по нормативам связи и зависят от конструкции кабеля. Для самоходного кабеля и ОКВП указываются паспортные пределы статической нагрузки в Н, обычно 2000–6000 Н для уличных одномодовых оболочек с тросом несущим. Испытание на натяжение проводится на стенде с динамометром и протоколируется в журналах; выдерживается растягивающая нагрузка 1,5 от рабочей в течение 1 минуты при температуре минус 20 до плюс 40 градусов. Проверка на длительную растяжку включает выдержку 48 часов при 0,6 рабочего усилия для оценки релаксации и восстановления геометрии волокна. Фиксация кабеля в зажимах и применение клиновых зажимов обеспечивает равномерное распределение усилий и предотвращение локального повреждения оболочки. Контроль оптического уровня производится до и после испытания с использованием источника и измерителя мощности или ОКТ для измерения затухания, при этом допустимый прирост затухания не должен превышать 0,2 дБ на участок 1 км после пассивной нагрузки. Испытания на динамическое натяжение имитируют порыв ветра и расчетные нагрузки на пролеты 50–200 м; циклы 1000 повторов с амплитудой до 0,5 рабочего усилия применяются для оценки усталости армирующего элемента и изоляции от влаги. Документация испытаний содержит маркировку кабеля, дату и исполнителя, нормативные ссылки и результаты измерений, а также заключение о пригодности к монтажу на опорах;
Погодостойкость и долговечность
Погодостойкость подтверждена испытаниями 25 лет службы. Изоляция от влаги и УФ-устойчивость заявлены. Температурный диапазон -40 до +60 C. Коррозионная стойкость измерена по ASTM.
УФ-устойчивость, изоляция от влаги и температурный диапазон
УФ-устойчивость оболочки проверяется по ГОСТ 15150 и IEC 60794 посредством 1000 часов воздействия. Применение черного полиэтилена с добавкой стабилизаторов обеспечивает снижение деградации на 60 процентов по сравнению с ненаполненными покрытиями. Изоляция от влаги обеспечивается гелевыми заполнителями и водоотталкивающими лентами, при этом параметр проникновения воды по IEC 60794-1-22 должен быть не допускающим капиллярного продвижения более 5 метров в течение 24 часов. Температурный диапазон эксплуатации подвесных кабелей обычно указывается от минус 60 до плюс 70 градусов Цельсия для кабелей с арматурой из стеклоплетенки и металлических элементов с антикоррозийным покрытием. Испытания термоустойчивости проводятся циклически, не менее 20 циклов с выдержкой по часу при крайних температурах. Погодостойкость оценивается по паре параметров — изменение механических свойств оболочки и сохранение оптических характеристик; пределы изменения затухания не должны превышать 0,2 дБ на километр после климатических испытаний.
Защита от ветра и предотвращение провисания
Применение мер по защите от ветра обеспечивает стабильность оптического кабеля на подвесной прокладке. Крепеж с аэродинамическими пластинами снижает колебания до 60 процентов при скорости ветра 20 м/с. Превентивная установка дополнительных промежуточных опор уменьшает пролеты и предотвращает провисание. Расчет прогиба производится по таблице с шагом опор и допустимой растягивающей нагрузкой троса несущего. Использование трос несущий с минимальным модулем упругости 70 кН/мм2 повышает жесткость системы. В местах с интенсивными порывами монтируються антивибрационные демпферы и клиновые зажимы с коррозионной стойкостью класса C3. Провисание контролируется лазерной нивелировкой и фотограмметрией при каждом техосмотре. Для сельской связи рекомендованы тросы длиной пролета до 150 метров. В городских сетях применяется уменьшение пролета до 40 метров при наличии близко расположенных опор. Испытания на натяжение проводятся по регламенту и фиксируются в журнале обслуживания.
Монтаж воздушных линий
Монтаж воздушных линий производится по проекту. Настилание оптического кабеля выполняется с применением кабельных лебедок. Проверка натяжения и крепежа проводится по нормативам связи, испытания задокументированы.
Монтаж на столбах и безопасность при монтаже
Монтаж на столбах производится с расчетом грузоподъемности опоры. Выбор крепежа основывается на массе оптического кабеля и трос несущий. Крепление клиновыми зажимами применено в 78 процентах районов с ветровой нагрузкой свыше 30 м/с. Использование анкерного зажима обеспечивает перераспределение натяжения и предотвращение провисания на пролетах длиной более 120 метров. Испытания на натяжение проводятся перед установкой; измерение производится динамометром с точностью 1 процента. Защитная изоляция от влаги применяется на сварных соединениях и точках крепления. Применение автоматической коробки соединений снижает время на муфты и уменьшает оптический разрыв. Обслуживание линии регламентировано проверками оптического уровня каждые 12 месяцев в сельской и городской воздушной сети. Безопасность при монтаже обеспечивается применением страховочного оборудования, заземления опор и маркировки кабеля на высоте не менее 2,75 метров над проезжей частью.
Регламент установки и нормативные документы
Регламент установки оптического кабеля для подвесной прокладки базируется на российских и международных стандартах. Требования по расстояниям между опорами, допускаемым углам отклонения и высотам над проезжей частью приведены в СП 52.13330 и ГОСТ Р 53801. Монтажные операции описаны в ПУЭ при работах вблизи электрических линий. Технические характеристики крепежа и анкерных зажимов должны соответствовать паспортам производителей и испытаниям на натяжение с запасом 25 проц. Испытания на натяжение и визуальный контроль регистрации протяженности выполняются с применением калиброванных лебедок и динамометров. Прокладка кабеля над землей регламентирована по зонам безопасности, с указанием минимальных клиренсов для сельской связи и городской воздушной сети. Требования по маркировке кабеля и по оформлению проектной документации включают указание типа оптического кабеля, напряжения разрушающей нагрузки, температурного диапазона и протяженности. Оформление актов выполненных работ производится с приложением протоколов испытаний и результатов проверки оптического уровня и затухания сигнала.
Соединения и муфты
Оптические муфты применяются для защиты сцепления волокон. Проверка стыка выполняется оптическим рефлектометром. Автоматические коробки соединений используются в уличных воздушных линиях для быстрого восстановления.
Оптические муфты и автоматическая коробка соединений
Оптические муфты для подвесной прокладки применяются при соединении отрезков оптического кабеля на опорах и в анкерных точках. Конструкция муфт обеспечивает защиту волокон в защитной оболочке и сохранение механической прочности при натяжении кабеля. Корпуса муфт из полиамида или поликарбоната выдерживают температурный диапазон от -40 до +60 °C и обеспечивают изоляция от влаги при степени защиты не ниже IP66. В муфты закладываются микрорезервуары для гелеобразной герметизации, что снижает риск оптического разрыва и уменьшает затухание сигнала. Автоматическая коробка соединений используется в узлах оконечных устройств, где требуется быстрая перестановка линий и минимизация времени простоя. В автоматических коробках реализованы механизмы позиционирования сварных и механических соединений с сохранением линейного аттенюатора на уровне не хуже 0,3 дБ на сплайс. Монтажные элементы коробок предусматривают крепеж для ОК и упоры для трос несущий, что предотвращает смещение при ветровой нагрузке до 150 Н на метр. Испытания на натяжение и проверка оптического уровня выполняются после установки, при этом нормативы по маркировке кабеля и месту соединения соблюдаются;
Маркировка кабеля и требования к СКС
Маркировка кабеля для подвесной прокладки должна быть однозначной. Обозначение включает тип волокна, количество волокон и назначение, например одномодовый 1х8 для городской воздушной сети. Применение буквенного кода для трос несущий и ОКВП обеспечивает читаемость при монтаже на столбах. Данные о температурном диапазоне и требования к растягивающей нагрузке наносятся каждые 1 метр или на бухтовой этикетке. Для СКС предусматривать маркировку по портам и магистралям, чтобы автоматическая коробка соединений и оптические муфты имели соответствующие коды. Обозначения по стандартам связи должны сопровождаться цветовой схемой жил и цифровым идентификатором для линейной идентификации. Маркировка должна выдерживать УФ, влагу и коррозионную среду, чтобы надёжность сохранялась не менее 25 лет. Контрольный осмотр маркировки проводится при приёмке, а проверка оптического уровня и тесты на затухание выполняются по протоколам СКС после завершения сборки.
Электрооптические параметры и испытания
Затухание сигнала измеряется в дБкм по стандарту ITU и ГОСТ. Проверка оптического уровня производится оптическим рефлектометром. Испытания на натяжение и линейный аттенюатор проведены по регламенту.
Затухание сигнала, линейный аттенюатор и проверка оптического уровня
Затухание измерено в дБ на километр и зависит от типа волокна. Для одномодового кабеля типичные значения 0,35 дБ/км при 1310 нм и 0,2 дБ/км при 1550 нм. Для многомодового кабеля приведены значения 1,0 дБ/км при 850 нм и 0,5 дБ/км при 1300 нм. Линейный аттенюатор используется для имитации потерь по трассе и калибруется по эталонному источнику и детектору. Проверка оптического уровня производится оптическим рефлектометром ОТDR и мощномером с точностью 0,1 дБ. Контроль на стыках с автоматической коробкой соединений выполняется путем измерения обратного рассеяния и уровня сигнала на каждом волокне. При прокладке оптический кабель для подвесной прокладки проверяется после натяжения и фиксации клиновыми зажимами, что позволяет выявлять оптические разрывы, внутрикоровые дефекты и повышенное затухание на соединениях.
Оптический разрыв и методы диагностики
Обнаружение оптического разрыва производится при помощи ОТDR. Короткое предложение для ритма. Дальность измерения у современных приборов достигает 40 километров при разрешении до 0,5 метра. Пример практики сети: при прокладке оптический кабель на опорах в сельской зоне фиксировались разрывы после ветровых нагрузок. Уточнение данных контроля выполнено с фиксацией координат в формате GPS и привязкой к опорной сетке. Применяется проверка оптического уровня с применением источника и приемника мощности для оперативной локализации потерь. Конкретика тестирования включает измерение затухания на 1310 и 1550 нм, контроль POL и сравнение с паспортными значениями. Диагностика дополнена визуальным осмотром муфт и автоматических коробок соединений при доступе. Для воздушной линии связи учитывается влияние натяжения кабеля и возможное повреждение волокна в защитной оболочке в местах крепежа. Испытания на натяжение согласуются с регламентом установки, данные протоколируются. Регистрация оптического разрыва производится с указанием типа кабеля, одномодовый или многомодовый, и номеров волокон.
Эксплуатация и обслуживание воздушной сети
Плановое обслуживание воздушной сети регламентировано. Проверка оптического уровня производится ежеквартально. Ремонт выявленных оптических разрывов проводится с применением автоматических коробок соединений и оптических муфт.
Плановое обслуживание, проверки и ремонт
Плановое обслуживание подвесной оптической линии включает визуальный осмотр опор и крепежа. Проверка натяжения кабеля производится каждые 12 месяцев в населенных пунктах и каждые 6 месяцев в прибрежных зонах с повышенной коррозией. Контроль затухания сигнала выполняется оптическим рефлектором с разрешением не хуже 0,1 дБ, зафиксированные значения сравниваются с паспортными параметрами. Диагностика оптического разрыва выполняется методом OTDR; дистанция и амплитуда дефекта фиксируются в отчетной документации. Ремонтные работы планируются на основании порога повышения затухания на 0,5 дБ на участке длиной 1 км или при механическом повреждении оболочки. При замене секций применяется автоматическая коробка соединений с герметизацией и маркировкой по ГОСТ. Подвеска пересматривается при просадке более 0,3 м на пролете свыше 50 м. Испытания на натяжение проводятся с применением динамометра; требования к растягивающей нагрузке задаются в технической карте кабеля. Обслуживание линии регистрируется в журнале с указанием даты, исполнителя и примененных материалов.
Оценка пропускной способности и модернизация
Оценка пропускной способности выполнена по измеренным показателям затухания и числу волокон в подвесном оптическом кабеле. Квоты по трафику привязаны к одномодовым и многомодовым каналам, при этом один одномодовый кабель обеспечивает до 100 Гбит на пару при использовании DWDM компонентов. Учёт резервирования производится по схеме 1+1 или 1:2 для сельской связи и городской воздушной сети. Модернизация начинается с инвентаризации маркировки кабеля и проверок оптического уровня, затем выполняется расчёт свободных волокон и оценка линейного аттенюатора в местах прохода через муфты. Прокладка дополнительных волокон в существующем ОКВП возможна при соблюдении требований к растягивающей нагрузке и натяжению кабеля. Обновление оптических муфт и автоматических коробок соединений снижает оптические разрывы. В итоге план модернизации содержит сроки, бюджет и испытания на натяжение.
Оборудование ЗАО «СИ» для прокладки кабеля: кабельные лебедки, кабельные домкраты, трос, кабельные толкатели, аксессуары
Описание продукции ЗАО «СИ» представлено перечнем инструментов и вспомогательных устройств, предназначенных для прокладки оптического кабеля по подвесной трассе. Приводные кабельные лебедки с регулируемым крутящим моментом применяются при размотке одномодового и многомодового кабеля в условиях городской воздушной сети и сельской связи. Регулировка скорости производится в диапазоне 0,1–3 м/с, контролируемое натяжение поддерживается по заданной кривой, что снижает риск оптического разрыва и превышения требований к растягивающей нагрузке. Кабельные домкраты выпускаются с грузоподъемностью до 2 тонн и оснащаются тормозной системой для предотвращения провисания во время монтажа на столбах.
Трос несущий продается в вариантах с оцинкованной и нержавеющей оплеткой, допустимая разрывная нагрузка указана в маркировке. Применение троса с несущим тросом ОКВП допускается для подвески оптического кабеля на опорах без дополнительной арматуры. Кабельные толкатели разработаны для протяжки самоходного кабеля и волоконно-оптического кабеля через гильзы и пролеты между опорами; сила тяги контролируется динамометром. Аксессуары включают клиновые зажимы, анкерный зажим, комплект втулок для защиты оболочки, защитные ролики и стойки для размотки барабанов.
Испытания на натяжение и проверка оптического уровня проводятся на заводе перед отгрузкой. Документация содержит регламент установки и нормативные документы применимых стандартов связи. Маркировка кабеля на катушках указывает тип кабеля, пропускную способность и температурный диапазон эксплуатации. Поставляемое оборудование адаптировано к погодостойкости, УФ-устойчивости и коррозионной стойкости, что обеспечивает долговечность монтажа оптического кабеля на опорах в климате регионов России.
Где применяется? Как использовать? Что дает применение? Что такое? Как работает с кабельными лебедками? Области использования. Какие преимущества?
Применение оптического кабеля для подвесной прокладки охватывает городские и сельские сети связи. Использование отмечено в магистральных и локальных Aerial fiber трассах, при организации резервных кольцевых линий и доступа в населенные пункты с плотностью застройки от 50 до 120 домов на км. Конструкция кабеля обеспечивает совместимость с кабельными лебедками и кабельными домкратами при прокладке по опорам с шагом 25–50 метров. Прокладывать над землей допускается при использовании трос несущий или ОКВП, при этом монтаж воздушных линий выполняется с применением клиновых зажимов и анкерный зажимов. Экономический эффект выражен в снижении материалоемкости опор до 30 процентов и уменьшении сроков ввода в эксплуатацию на 20 процентов по сравнению с подземной прокладкой.
Функционирование с кабельными лебедками предусматривает подготовку барабана, проверку маркировки кабеля и настройку натяжение кабеля по проектному значению. Испытания на натяжение и проверка оптического уровня выполняются до окончания подвески. Технические характеристики кабеля допускают работу с одномодовый кабель и многомодовый кабель в диапазоне температур от минус 40 до плюс 60 градусов. Защита от ветра и предотвращение провисания достигаются выбором троса несущий с запасом по растягивающей нагрузке 20–30 процентов и установкой промежуточных распорных элементов через каждые 150–200 метров.
Преимущества применения включают повышение пропускная способность сети при минимальном строительном следе и снижение затрат на СКС. Обслуживание линии упрощено благодаря доступности оптические муфты и автоматическая коробка соединений на опорах. Риски снижаются за счет погодостойкость материалов, УФ-устойчивость оболочек и коррозионная стойкость металлических элементов. В результате плотность покрытия увеличивается, а время восстановления после повреждений сокращается до 6–12 часов при наличии мобильных бригад и кабельных толкателей.
