6 Выбор типа оптического кабеля
6.1 Классификация оптического кабеля
Волоконно-оптические кабели выпускаются многими компаниями, как зарубежными, например Alcatel, AMP, BICC Cables Company/BICCKWO Kabel GmbH, Focas, Fujikura, Hellukabel, Lucent Technologies, Phillips, Pirelli, Samsung, Siemens, так и отечественными, например, «Казцентрэнергопровод» (г.Сарань). Казахстанские компании, как правило, используют импортное оборудование и волокно, их продукция соответствует мировому уровню качества и подтверждена соответствующими сертификатами, что позволяет использовать ее с выгодой для отечественного потребителя.
Оптический кабель представляет собой в общем случае сложную многокомпонентную конструкцию, содержащую оптическое волокно (ОВ), совокупность элементов, назначение которых, во-первых, защищать ОВ от механических напряжений, возникающих в процессе изготовления, транспортировки, прокладки и эксплуатации ОК и, во-вторых, сохранять стабильными параметры передачи ОВ в течение всего срока службы ОК, который может достигать 25-30 лет. Кроме того, конструкция должна обеспечивать простоту монтажа и низкую стоимость ОК.
ОК применяют на информационных сетях различного назначения, при этом они могут подвергаться всевозможным вредным воздействиям окружающей среды. Поэтому конструкции ОК должны быть разнообразными, пригодными для эксплуатации при любых внешних условиях.
Наряду с экономией цветных металлов, и в первую очередь меди, оптические кабели обладают следующими достоинствами:
широкополосность, возможность передачи большого потока информации (несколько тысяч каналов);
малые потери и соответственно большие длины трансляционных участков (30...70 и 100 км);
малые габаритные размеры и масса (в 10 раз меньше, чем электрических кабелей);
высокая защищенность от внешних воздействий и переходных помех;
надежная техника безопасности (отсутствие искрения и короткого замыкания).
К недостаткам оптических кабелей можно отнести:
подверженность волоконных световодов радиации, за счет которой появляются пятна затемнения и возрастает затухание;
водородная коррозия стекла, приводящая к микротрещинам световода и ухудшению его свойств.
От правильности выбора оптического кабеля зависят капитальные затраты и эксплуатационные расходы на проектируемую ВОСП. На выбор влияют, с одной стороны, параметры ВОСП (широкополосность или скорость передачи информации, длина волны оптического излучения, энергетический потенциал допустимая дисперсия, искажения), с другой стороны, оптический кабель должен удовлетворять и техническим требованиям в части возможности прокладки в тех же условиях, в каких прокладываются электрические кабели.
6.2 Выбор типа оптического кабеля
Тип кабеля определяется заданной длиной волны, допустимыми потерями и дисперсией, а также условиями прокладки (категориями грунта, наличием переходов через водные преграды и т.д.).
Основными особенностями конструкций оптического кабеля, определяющими область их прокладки, являются:
состав элементов конструкции оптического кабеля (наличие или отсутствие гидрофобного заполнения, металлических элементов);
механические характеристики оптического кабеля (в основном допустимые растягивающие и раздавливающие усилия);
материал наружной оболочки оптического кабеля.
Для соединения центрального узла (OLT) находящийся по адресу ул. Кустанайская 79, с абонентскими устройствами, выбран оптический кабель марки КС-ОКБ-SM-48-FF компании «Kazcenterelektroprovod» г. Караганда, так как эта компания ближе всех находится к району строительства, следовательно, будет меньше затрат на транспортировку кабеля к месту строительства, также эта продукция сертифицирована по стандарту ISO 9000(рисунок 6.1).
Кабель имеет разрешение на применение от Республиканской службы по экологическому, технологическому и атомному надзору, санитарно-эпедемиологическое заключение соответствия санитарным нормам, и сертификат пожарной безопасности.
Кабель применяется для прокладки в трубах, коллекторах, кабельной канализации, грунтах всех категорий, на мостах, через болота и водные переходы.
Рисунок 6.1 – Внешний вид кабеля типа КС-ОКБ-SM-48-FF
Преимущества выбранного кабеля:
– уникальная нераскручиваемая конструкция повива стальных проволок;
– отсутствие остаточных механических напряжений;
– стойкость к повышенным механическим нагрузкам;
– надежная защита от повреждений грызунами;
– высокая молниестойкость;
– высокая стойкость к раздавливанию и ударам;
– высокая надежность при эксплуатации в тяжелых условиях;
– компактный дизайн;
– минимальный вес.
Рисунок 6.2 –Эскиз поперечного сечения кабеля КС-ОКБ-SM-48-FF
Описание: Данный тип кабеля используется в качестве основной магистрали в кабельной канализации и проложен от станции находящейся по адресу ул. Кустанайская 79.
Технические характеристики:
кабели оптические с броней из стальных оцинкованных проволок в соответствии с СТ ТОО 41021646-38-2008;
предельно допустимая рабочая температура в условиях фиксированного монтажа от - 40 °С до + 60 °С;
устойчивость к циклической смене температур (не менее двух циклов) от - 40 °С до + 60 °С;
допустимая относительная влажность при температуре 35 ºС – до 98 %;
электрическое сопротивление изоляции наружной оболочки кабеля, измеренное между металлическими элементами кабеля и землей — не менее 2000 МОм х км;
оптические параметры волокна представлены в таблице;
наружная оболочка устойчива к воздействию УФ излучения;
оптическое волокно – согласно ITU-T Rec. G.652 (В, С или D), ITU-T Rec. G.655 или ITU-T Rec. G.651;
максимальное растягивающее усилие – от 7000 до 20000 Н;
максимальная раздавливающая нагрузка – 1 кН/см;
минимальный радиус изгиба кабеля — не менее 20-ти кратного наименьшего размера кабеля;
строительная длина кабеля – не менее 2000 метров. По требованию заказчика возможно изготовление других строительных длин (с допуском 0-5%).
Структура кабеля:
оптическое волокно одномодовое;
анизотропный заполнитель (гель);
оболочка оптического модуля (PBT);
ЦСЭ (стеклопластик FRP или стальная оцинкованная проволока);
оптические модули и кордели скручены SZ-скруткой вокруг ЦСЭ;
сердечник кабеля заполнен гидрофобным заполнителем и скреплён синтетическими нитями;
внутренняя оболочка кабеля из ПЭ;
повив стальных проволок;
свободное пространство между проволоками заполнено гидрофобным заполнителем;
наружная оболочка кабеля из светостабилизированного ПЭ;
цвет оболочки – черный.
Указания к монтажу
Кабели могут прокладываться ручным или механизированным способом при температуре не ниже минус 10° С.
При прокладке и монтаже кабелей не должны быть превышены допустимые растягивающие и раздавливающие нагрузки.
Таблица 6.1–Геометрические параметры оптического волокна
Параметры
|
Тип оптического волокна
|
SM
|
MM (50)
|
MM (62,5)
|
ITU-T Rec. G. 652D
|
ITU-T Rec. G. 655
|
ITU-T Rec. G. 651
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Диаметр сердцевины ОВ, мкм
|
-
|
-
|
50±3
|
62,5±3
|
Диаметр оболочки ОВ, мкм
|
125±1
|
125±2
|
Некруглость оболочки ОВ, %, не более
|
1,0
|
2,0
|
Неконцентричность сердцевины и оболочки ОВ, мкм (не более)
|
0,5
|
2,0
|
Неконцентричностьмодового поля и оболочки ОВ, мкм (не более)
|
0,5
|
-
|
-
|
Диаметр модового поля, мкм, на длине волны:
- 1310 нм
- 1550 нм
|
9,2±0,4
10,5±1,0
|
-
9,2-10,0
|
-
|
-
|
Диаметр защитного покрытия
|
245±5
|
|
245±10
|
245±10
|
Минимальная температура разделки и монтажа кабеля должна быть не ниже минус 10° С.
Радиус изгиба при монтаже, прокладке и эксплуатации кабеля не должен быть менее 20 номинальных наружных диаметров кабеля.
При монтаже кабеля минимально допустимый радиус изгиба ОВ равен трём мм, на время не более 10 минут.
Разделка и монтаж кабеля должны проводиться способами и инструментами, исключающими его повреждение.
6.3 Выбор оптического кабеля для построения внутри домовой сети
При построении внутридомовой сети выбран кабель HPC1625фирмы Acoma предназначенный для внутридомовой сети. Оптический кабель содержит разноцветные модули диаметром 0,9 мм с волокнами G.657 (не чувствительные к изгибам).
Серия кабелей H-Pace компании Acome, Франция, была специально разработана для построения сетей широкополосного доступа с идеологией «волокно-до-абонента» (FTTH) в многоквартирных жилых домах (застройка городского типа), либо в крупных бизнес-центрах.
Оптические волокна (ОВ) для кабелей H-Pace изготавливаются в соответствии с требованиями стандартов IEC/EN 6070093-1, IEC/EN 6070093-2. В кабелях H-Pace используется стандартное одномодовое ОВ, соответствующее спецификации G.652D или одномодовое волокно спецификации G.657A, допускающее многократные изгибы с радиусом15 мм. Использование того или другого типа ОВ определяется условиями прокладки и монтажа.
Структура кабеля позволяет прямой доступ к каждому волокну в любой момент и в любой точке, что существенно упрощает расчёт сети и сокращает сроки подключения абонентов. Каждое волокно в специально разработанном жёстком модуле может быть проложено (методом проталкивания) в микро трубке на длину до 20м до абонентской розетки. Устранение сварки на этаже уменьшает линейные потери и время прокладки.
Кабель прокладывается по существующему стояку многоквартирного дома. Конструкция кабеля позволяет делать боковой разрез в оболочке (с помощью специального ножа), обеспечивая простой доступ к волоконным модулям. В свою очередь, модули с волокнами уложены свободно и легко могут быть извлечены через боковой разрез.
Рисунок 6.3 – Эскиз поперечного сечения кабеля Acome HPC1625
Физико-механические свойства оптических волокон во многом определяются качеством используемых стекол и особенностями процесса вытяжки. Несмотря на то, что стекло химически стойкий материал, под действием внешней среды происходит постепенное усиление имевшихся на поверхности волоконного световода дефектов, резко снижающих его прочность. Чтобы сохранить первоначальную прочность, на каждое волокно в процессе вытяжки наносится защитное покрытие, которое обеспечивает достаточную эластичность и одновременно препятствует образованию микротрещин на изгибах волокон, предохраняет поверхность волокон от царапин, а также разрушения различными жидкостями.
Таблица 6.2 –Спецификация кабеля HPC1625
Масса кабеля, кг/км
|
90
|
Рабочий диапазон температур, °С
|
-15/+60
|
Температура прокладки и монтажа, не ниже, °С
|
-5/+50
|
Номинальный наружный диаметр кабеля, мм
|
10,5
|
Минимальный радиус изгиба, мм
|
100
|
Допустимая раздавливающая нагрузка, Н/см
|
200
|
Продолжение таблицы 6.2
|
Количество ОВ в кабеле
|
12-24
|
Тип ОВ
|
SM/G657
|
Количество модулей
|
12-24
|
Длительно допустимая растягивающая нагрузка, Н
|
500
|
Тип сердечника
|
периферийные силовые элементы из стеклопластика FRP
|
Тип защитной оболочки
|
из малодымного без галогенов материала (LSOH) стойкая к ультрафиолету, соответствует стандарту EN 50290-2-27
|
|
