Как правильно выбрать оптический кабель

На сегодняшний день одной из самых распространённых технологий прокладки кабеля при строительстве магистральных ВОЛС можно назвать размещение волоконно-оптического кабеля на опорах ЛЭП способом подвеса. Если говорить о внутризоновых и местных ЛС, то и здесь этот способ находит своё широкое применение — прокладка кабеля осуществляется по любым опорам, например, по опорам контактной сети автомобильного и ж/д транспорта, на опорах осветительных и силовых сетей и пр. Этот способ обладает рядом достоинств по сравнению с другими способами прокладки:

  • отсутствие необходимости согласования отвода земель;
  • уменьшение сроков строительства;
  • снижение капитальных и эксплуатационных затрат в районах с тяжёлыми грунтами;
  • простота обслуживания построенных ВОЛС.

Одним из самых распространённых типов кабеля для подвеса является оптический самонесущий кабель, имеющий также повсеместно принятую аббревиатуру — ОКСН. Мы расскажем об особенностях его применения.

Конструкция ОКСН

Обычно под таким названием подразумевается тип кабеля, изготовленный из диэлектрических материалов, в отличие от других типов, также предназначенных для подвеса, но имеющих другое назначение и содержащих металлические элементы. Например, оптический кабель, встроенный в грозотрос (ОКГТ), оптический кабель, совмещенный с фазным проводом (ОКФП) или металлический самонесущий оптический кабель (ОКСМ). Самонесущим он назван потому, что силовой элемент его конструкции, служащий опорой для подвеса, расположен внутри, под оболочкой. Этим он так же отличается от кабеля типа «8», т. е. кабеля с выносным силовым элементом, выполненным в виде троса и размещенным отдельно от оптических модулей.

Рассмотрим типовую конструкцию самонесущего кабеля на примере кабеля марки ДПТ производства ООО «Инкаб», изображенного на рис. 1.

Кабель ОКСН ДПТ

Рис. 1. Стандартный подвесной самонесущий кабель ДПТ

В центре сечения кабеля проходит стеклопластиковый пруток — центральный силовой элемент (ЦСЭ), вокруг которого закручены полимерные модули с оптическими волокнами, содержащие гидрофобный гель. Некоторые монтажники ошибочно приписывают ЦСЭ функцию сопротивления продольной растягивающей нагрузке. На самом деле назначение ЦСЭ заключается лишь в придании общей жёсткости конструкции кабеля, т. е. свойству сопротивляться чрезмерному изгибу и залому, неизбежно приводящему к обрыву волокна. На повив модулей наложена промежуточная оболочка из полимерного материала, под которую под давлением закачан гидрофобный гель. На промежуточную оболочку накладываются арамидные нити, которые и служат основным силовым элементом, обеспечивающим сопротивление определённой растягивающей нагрузке.

Арамидные нити, имеющие характерный жёлтый цвет, иногда называют кевларовыми или просто кевларом. Напомним, что это определение не вполне корректно, ибо «кевлар» (Kevlar) — это зарегистрированное торговое название арамидного волокна, выпускаемого фирмой DuPont, получившего широкое распространение.

Эти нити обладают очень высокой стойкостью к разрыву; по сути, они превосходят максимально допустимые нагрузки на кабель в два раза. При этом стоимость арамидных нитей довольно высока. Альтернативой применения их в качестве силового элемента могут служить стеклонити, которые обладают меньшей прочностью, но и существенно дешевле арамидных. Максимально допустимые растягивающие нагрузки (МДРН) на ОКСН со стеклонитями не превышают 15 кН — и если расчёт нагрузки позволяет уложиться в это значение, то появляется возможность сэкономить на материалах при строительстве.

У арамидных нитей ограничений по нагрузке практически нет. Помимо этого, ОКСН с арамидными нитями разрешен для подвеса на ЛЭП 35 кВ и выше стандартом «ФСК ЕЭС», в то время как стеклонити запрещены — это необходимо помнить всегда при подборе кабеля для проектируемой ВОЛС.

Пример конструкции ОКСН со стеклонитями приведен на рис. 2.

Стандартный подвесной самонесущий кабель ДПТс

Рис. 2. Стандартный подвесной самонесущий кабель ДПТс

Как видим, стеклянные упрочняющие нити имеют ленточную форму и белый цвет.

Кстати, необходимо помнить о том, что привычная цветовая окраска нитей не гарантирует соответствие материалу! Некоторые, нечистые на руку, производители кабеля могут таким образом сэкономить на своей продукции, а именно — использовать стеклянные нити, окрашенные в жёлтый цвет. Такие случаи известны, когда потребитель тоже решал сэкономить и приобретал удивительно дешёвый кабель категории «no-name» китайского производства. Последствия такой «экономии» могут быть весьма плачевны.

Помимо описанных марок самонесущих кабелей в ассортименте «Инкаб» имеются марки ДОТа и ДОТс, являющиеся их облегченными вариантами. Эти кабели не имеют промежуточной полимерной оболочки, что снижает их стоимость. Такие кабели применяются в тех случаях, когда расчётная МДРН лежит в диапазоне 1,5 – 10 кН. Конструкции, рассчитанные на 3 кН рекомендованы МРСК для подвеса на ЛЭП до 10 кВ.

Кроме стандартной полиэтиленовой оболочки (П) подвесные кабели могут быть изготовлены в вариантах нг(А)-HF и Э.

нг(А)-HF — оболочка кабеля изготавливается из полимерного материала, не распространяющего горение при групповой прокладке, с низким дымовыделением, безгалогенного. Важно! Применение негорючей оболочки ограничено по МДРН, температуре монтажа (до –10°С) и рекомендовано только на заходы в подстанции, здания и сооружения.

Э — оболочка из трекингостойкого материала, её необходимо применять в случае воздействия на кабель электрического поля с потенциалом 12 — 25 кВ.

Стекло или пластик?

В сфере телекоммуникаций как всегда неспокойно. Волоконная оптика неуклонно наступает, отвоевывая у медного кабеля право на трон. В том же направлении эволюционирует и оборудование: появляется все больше устройств, ориентированных на работу именно с оптическими кабелями связи. Но и в лагере завоевателей ведется непрерывная подковерная борьба: что же предпочтительнее — пластиковое оптическое волокно или все-таки более привычное для всех кварцевое?

Немного теории…

Пластиковое, или полимерное оптическое волокно (POF — Plastic/Polymer Optical Fiber) — это оптическое волокно, изготовленное из полимерных материалов (спасибо, кэп). В процессе эволюции химический состав используемых полимеров, размеры и конструкция претерпели неоднократные изменения, некоторые разработки были стандартизированы. В соответствии со стандартом IEC-60793-2-40 на сегодняшний день существует восемь типов пластикового волокна. Самым распространенным является многомодовое волокно со ступенчатым показателем преломления диаметром 1 мм из полиметилметакрилата (PMMA), так же известного как оргстекло, плексиглас, акрил и т.п. Световод занимает около 96-98% поперечного сечения волокна.

Сравните: 50/125 мкм — диаметр световода / общий диаметр кварцевого многомодового волокна, и 980/1000 мкм — те же параметры для пластикового волокна. Ничего себе размерчик, правда? Число пространственных мод оптического излучения в пластиковом волокне может достигать нескольких миллионов. И как вы уже догадались — одномодового пластикового волокна не бывает.

Затухание в полимерном волокне несравнимо больше, нежели в кварцевом. Минимумы затухания приходятся на окна 520, 560 и 650 нм и составляют 100-200 дБ на 1 км волокна. Правда, в более современных версиях POF со световодами из перфторированных полимеров минимумы потерь находятся уже в инфракрасном диапазоне (около 1300 нм).

Затухание (потери) в пластиковом оптическом волокне

… и немного истории

Впервые пластиковое волокно было изготовлено в 1968 г. компанией DuPont. В 1978 г. DuPont продал весь бизнес, связанный с POF, японской компании Mitsubishi Rayon. На тот момент потери в полимерном волокне составляли 1000 дБ/км. Спустя несколько лет японцам удалось снизить эти потери до 150 дБ/км на длине волны 650 нм. Работы над уменьшением затухания не прекращались, но снизить его до 1 дБ/км как в кварцевом волокне? Mission impossible! Тем временем на низкоскоростных коротких линиях продолжала царствовать медь, высокоскоростную нишу понемногу отвоевывал оптический кабель на кварцевом волокне. А пластиковое волокно со своими весьма скромными характеристиками осталось как-то не у дел, и производство его фактически прекратилось.

Стекловолокно — коротко о главном

Теперь вспомним, что мы знаем о кварцевом (стеклянном) волокне.

Стеклянное (кварцевое) оптическое волокна намного тоньше пластикового, его нельзя резать (но можно скалывать :)), нельзя склеить или починить (но можно сварить :)), оно не слишком гибкое, может случайно сломаться… Но! Ассортимент кабелей на основе кварцевого волокна, можно сказать — на все случаи жизни. Для оконцевания существуют разные виды коннекторов. Стекловолокно идеально для применения в агрессивных средах. Оно продолжает исправно выполнять свои функции при воздействии механического напряжения, высоких температур или химических веществ — просто универсальный солдат!

Об истории кварцевого оптического волокна мы уже писали, о его производстве планируем написать в ближайшее время, поэтому сегодня подробно останавливаться на этом вопросе не будем. Поговорим сейчас о преимуществах и недостатках пластикового волокна и попробуем понять — не рано ли списывать его со счетов!

Плюсы

Посмотрите на эти рисунки. На них представлены два оптических кабеля — на основе пластикового волокна и на основе кварцевого. Что в первую очередь бросается в глаза — это диаметр волокна. Как говорится — почувствуйте разницу. А второе — положение упрочняющих арамидных нитей в конструкции кабеля. Посмотрите, сколько их непосредственно вокруг стеклянного волокна, чтобы защитить его от перегибов, которые могут привести к поломке. Пластиковое волокно на коротких линиях в подобной защите не нуждается, потому что обладает хорошими механическими характеристиками (например, стойкостью к нагрузкам и изгибам и прочностью). А еще, в тех условиями, в которых обычно оно используется, такая защита не является необходимой.

Читайте также:  Громкоговорители рупорные: особенности техники

glass-optical-fiber

Вот еще преимущества пластикового волокна, о которых можно услышать чаще всего: • линии на основе пластикового волокна более простые с точки зрения монтажа и менее дорогостоящие (с учетом компонентов); • пластиковое волокно весит меньше кварцевого; • работает в видимой части спектра; • обладает большой гибкостью и устойчивостью к ударам и вибрации; • имеет иммунитет к электромагнитным помехам (EMI); • легкость в обращении и подключении (большой диаметр POF=1 мм). Монтаж коннекторов осуществить проще, эпоксидный клей при этом не используется. POF оконцовывают как стандартными коннекторами (FC, ST и т.д.), так и специально сконструированными для пластикового волокна (коннекторы Versatile Link от Avago Technologies, например).

а еще пластиковое волокно можно подключить к приемникам и передатчикам напрямую, без коннектора! Правда, не ко всем, а только к имеющим специальный механизм фиксации. В этом случае задача монтажника — сделать торец волокна ровным и вставить его в разъем передающего устройства.

И еще о плюсах: • простота и относительная дешевизна испытательного оборудования; • ввод излучения в пластиковое волокно значительно проще, чем в стекловолокно, требующее дорогостоящих узконаправленных лазеров или специальной фокусирующей оптики. Для POF достаточно доступных по цене светодиодов LED, излучающих в видимом диапазоне и имеющих широкий угол расходимости. • приемопередатчики для пластикового волокна требуют меньше энергии, чем медные приемопередатчики.

В целом, линию связи на пластиковом волокне прокладывать быстрее, чем на обычном. Замена поврежденных участков на линии POF так же происходит быстрее. Несмотря на то, что пластиковое волокно может стоить немного дороже обычного, общие затраты на монтаж и ремонт или общая стоимость линии значительно ниже за счет небольшой цены на компоненты.

А стекло?

Все это делает пластиковые волокна более дешевой альтернативой стекловолокну или меди на средних расстояниях и скоростях передачи до 10 Гбит / с. Стеклянные оптические волокна требуют более сложной обработки и большей деликатности в обращении. Они механически более защищенные, имеют высокую пропускную способность с меньшими потерями. Кроме того, стеклянные оптические волокна могут использоваться как в видимом красном, так и в инфракрасном диапазоне и совместимы с длинным списком коннекторов.

Минусы

Но существуют и недостатки POF: • огромные значения затухания в полимерных материалах во время передачи, а так же малая устойчивость к воздействию высоких температур; • ограниченное количество поставщиков систем на пластиковом волокне; • недостаточная стандартизация в этой области; • недостаточная осведомленность пользователей о том, как устанавливать и проектировать линии POF (дефицит информации); • ограниченный выпуск, не позволяющий пользователям реализовать весь потенциал пластиковых оптических волокон; • небольшое количество известных систем и их компонентов; • не всегда есть действующие программы сертификации от установщиков POF и т.д.

Область применения

Из-за больших значений затухания POF имеет заметные ограничения по скорости и дальности передачи информации. Линии на основе пластикового волокна имеют длину около нескольких десятков метров, а максимальная скорость передачи может достигать нескольких Гбит/с, но только при использовании усовершенствованных пластиковых волокон. Обычно же скорость передачи — не более 200 Мбит/с.

Эти ограничения определяют сферу применения POF: все преимущества пластикового волокна наилучшим образом проявляются в низкоскоростных сетях малой протяженности, например это:

Промышленные линии связи

Пластиковое волокно успешно заменяет медные линии в индустриальных сетях, работающих по протоколам RS-485, Fast Ethernet, Fieldbus. Это объясняется тем, что POF (как и кварцевое волокно) — диэлектрик, и его можно использовать вблизи источников электромагнитных помех, таких как силовые кабели, электродвигатели и т.п.

Датчики и автомобильная электроника

В современной автомобильной промышленности все большее внимание уделяется программно-аппаратным комплексам управления различными системами внутри транспортных средств, в частности мультимедийными системами. Пластиковое волокно полностью удовлетворяет требованиям для передачи данных по специальным протоколам для автомобильных линий связи (например, MOST – Media Oriented Systems Transport).

Медицина

POF может использоваться для связи между блоком управления и высоковольтным оборудованием в рентгеновских аппаратах.

Домашние/корпоративные сети передачи данных

В России пока не очень популярна эта ниша в качестве области применения POF. Но тем не менее, в масштабах квартиры или офиса пластиковое волокно вполне может конкурировать с традиционными медными линиями.

Системы освещения и иллюминации

POF может быть использовано для подсветки объектов в рекламных конструкциях.

Вывод

У проектировщиков сетей должно быть четкое понимание, что существует альтернатива меди и привычной нам оптике на кварцевом волокне. Тот, кто умеет считать деньги, должен запомнить, что применение POF наиболее эффективно в условиях, когда передача данных по медным линиям сопряжена с трудностями или же невозможна вообще, а использование кварцевого волокна экономически невыгодно. Плюс то, что пластиковые волокна идеально подходят для приложений, требующих непрерывного изгиба волокна.

Сейчас пластиковое оптическое волокно — пока неведомый зверь, неисхоженная целина и белое пятно на карте оптических компонентов. Но у этой темы громадный потенциал, все чаще возникает интерес к ней. И если продолжить развитие этого направления в производстве оптического кабеля (а оно уже рвется вперед семимильными шагами) — как знать, возможно совсем скоро пластиковое волокно заменит медь, а может даже превзойдет своего главного оппонента — кварцевое волокно!

Мы попытались объяснить разницу между пластиковым и стеклянным волокном. Теперь вам известно об их сильных и слабых сторонах. И ваша задача — выбрать то, которое наилучшим образом соответствует вашим требованиям к сети.

Применение кабеля ОКСН

Рекомендованное применение кабелей с арамидными нитями:

  • магистральные междугородние линии связи;
  • магистральные линии в пределах города;
  • подвес на ЛЭП;
  • многоволоконные кабели.

Рекомендованное применение кабелей со стеклонитями:

  • сети в пределах городской застройки;
  • распределительные линии до отдельных домов;
  • подвес между домами, опорами освещения, ЛЭП 0,4 – 10 кВ;
  • маловолоконные кабели.

Пропускная способность оптоволокна

За последние несколько десятков лет пропускная способность волоконно-оптического кабеля значительно увеличилась. При этом разработки по усовершенствованию одной из передовых технологий передачи данных не прекращается даже на минуту. В сущности, скорость передачи сигнала во многом зависит от расстояния между оборудованием, типа волоконного носителя и количества соединительных стыков в магистралях.

К примеру, использованный при построении внутренней сети (между серверами данных) многомодовый оптический кабель на расстоянии приблизительно в 200 метров способен обеспечить скорость до 10 Гбит/с.

Для прокладки внешних коммуникаций, где расстояние между передатчиками может достигать нескольких десятков километров применяется одномодовое оптоволокно. Структура такого кабеля позволяет развивать скорость потока более 10 Гбит/с. Правда, это далеко не предел возможности оптики. С увеличением потребительского спроса возникнет необходимость наращивать мощность оборудования и даже замена техники, позволяющая добиться скорости передачи данных на уровне 160 Гбит/с не способна использовать потенциал носителя в полной мере.

Особенности подбора ОКСН и ошибки, допускаемые при проектировании

Несмотря на большое количество положительных качеств как самого ОКСН, так и технологии подвеса, эти кабели оказываются самыми сложными с точки зрения расчётов параметров, подбора марки, выбора арматуры и т. д. Примеров неправильного подбора множество и цена этих ошибок весьма высока.

Перечислим основные моменты, которые необходимо учитывать на стадии проектировании ВОЛС:

  • тщательный расчёт МДРН кабеля, расчёт стрел провеса и нагрузок при различных климатических условиях;
  • расчёт на соблюдение допустимых наименьших изоляционных расстояний между ОКСН и фазными проводами, грозотросом и другими ОКСН;
  • расчет дополнительных нагрузок на опоры;
  • расчет наведенного потенциала электрического поля от фазных проводов;
  • расчет вибрации и пляски проводов, выбор защитной арматуры;
  • правильный выбор зажимов и сцепной арматуры.

Как правило, основным определяющим параметром выбора оптического кабеля является МДРН. Однако следует понимать, что основа правильного выбора ОК и его дальнейшей надёжной работы в течение всего срока эксплуатации должна закладываться при проектировании и учитывать максимально возможное количество параметров, влияющих на кабель.

Как известно, кабель, подвешенный между опорами, подвергается растягивающим нагрузкам, вызванным собственным весом кабеля, ветровым давлением и весом гололёда. Кабель под воздействием этих нагрузок удлиняется. Гололёдные и ветровые нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации обязательно необходимо учитывать при расчётах, чтобы не превысить допустимых нагрузок на кабель и обеспечить необходимые габариты до земли, пересечений и элементов ВЛ.

ris3

Рис. 3. Гололёдные отложения на элементах ВЛЭП

ris4

Рис. 4 и Рис. 5. Неправильно подобранный кабель лёг на землю под тяжестью гололёда

ris6

Рис. 6. Неправильный расчёт стрелы провеса привёл к нарушению габаритов кабеля над дорогой

В связи с тем, что подвес ОКСН на ВЛ осуществляется, как правило, в межфазном пространстве, его тяжения и точки подвеса должны быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить требуемые изоляционные расстояния между ОКСН и фазными проводами, а также во избежание схлёстывания или навивки необходимо исключить прямые контакты с ГТ, ОКГТ, другими ОКСН (при их наличии) при воздействии ветровых и гололёдных нагрузок и при возникновении пляски.

Читайте также:  Лабораторный практикум / 1-ая физическая лаборатория / 121 — Триод и пентод / 121 — Триод и пентод

ВОК, как правило, является дополнительным элементом ВЛ.

При подвесе ОКСН на действующих ВЛ всегда возникают дополнительные нагрузки, которые не были учтены при расстановке опор на момент проектирования ВЛ.

Если не провести расчёт допустимых нагрузок на опоры, то в процессе эксплуатации, это может привести к выходу из строя не только линии связи, но и к аварийной ситуации на линии электропередачи.

ris7

Рис. 7. Упавшая опора ЛЭП

СТО 56947007-33.180.10.172-2014 «Технологическая связь…» «ФСК ЕЭС» предусматривают размещение ОКСН в точках минимального наведённого фазными проводами ВЛЭП потенциала.

Допустимый потенциал электрического поля для кабелей типа ОКСН должен быть в диапазоне 12 – 25 кВ

Емкостная связь между силовыми проводами, кабелем ОКСН и землей приводит к образованию разности потенциалов вдоль всей длины кабеля. На расстоянии десятков метров длины кабеля разность потенциалов может достигать десятков киловольт.

В результате длительного воздействия переменных электромагнитных полей высокой напряженности происходит накопление заряда как на оболочке ОК, так и на его внутренних элементах. При стекании таких зарядов к поддерживающим зажимам, закрепленным на заземленных опорах, на внешней оболочке кабеля образуются поверхностные (коронные) разряды. Результатом этих электрофизических процессов являются локальные термические разрушения поверхностного слоя на всей длине ОК, но в значительной степени в местах крепления кабеля подвесными зажимами, где проявляются большие переходные сопротивления при стекании тока на землю. В ходе исследований было выявлено, что основной причиной обрыва кабеля на ЛЭП и контактных сетей ж/д являются именно коронные разряды, возникающие на промежутке кабеля и заземленного натяжного зажима.

Кроме того, разрушение кабеля происходит вследствие так называемого трекинг-эффекта. Дождевая вода, стекающая по поверхности кабеля, часто содержит токопроводящие угольные частицы, которые образуют своеобразные грязевые токопроводящие дорожки на поверхности. Такие дорожки называются треками. По мере накопления грязи на оболочке значение токов утечки начинает возрастать, что приводит к эффекту трекинга. При высыхании на поверхности кабеля может образоваться локальный сухой участок — сухая полоса. Эта сухая полоса имеет чрезвычайно высокое поверхностное сопротивление по сравнению с влажным слоем на остальных участках кабеля. В сухополосной области кабель будет обладать более высоким сопротивлением, чем в других частях кабельной поверхности, что приводит к большому падению напряжения на коротком участке сухого кабеля. В результате возникает сухополосный разряд. Дуга этого разряда обладает высокой температурой и приводит к быстрому старению кабельной оболочки и ее разрушению.

ris8

Рис. 8. Разрушение оболочки ОКСН под действием коронных разрядов

Вибрацией проводов называются вызываемые ветром периодические колебания натянутого в пролёте провода, происходящие, главным образом, в вертикальной плоскости и образующие на длине пролёта стоячие волны. Опасность вибрации проводов ВЛ состоит в том, что при периодических перегибах провода в нём возникают циклические механические напряжения. Чтобы избежать воздействия вибрации, необходимо заранее предусмотреть применение защитной арматуры в виде гасителей вибраций.

Ну и наконец, необходимо выбирать зажимы и сцепную арматуру, строго соответствующую рассчитанным нагрузкам и выбранному кабелю. Результатом применения несовместимых друг с другом изделий скорее всего будет разрушение оболочки кабеля и вывод его из строя.

ris9

Рис. 9. Передавливание кабеля неправильно подобранным зажимом

Для решения всех обозначенных задач по проектированию ВОЛС с ОКСН на воздушных линиях мы рекомендуем воспользоваться конфигураторами решений — бесплатными онлайн-программами, доступными на нашем сайте по ссылке:

Типы оптических волокон

С точки зрения волновой теории энергия в оптическом волокне сосредотачивается в определенных областях сердцевины, которые получили название мода. Одной их характеристик оптического волокна является количество мод – участков распространения энергии.

Все оптические волокна делятся на две основные группы:

  • Многомодовые волокна, в которых возникает несколько областей распространения энергии – мод. Каждая мода распространяется по своей траектории и в итоге они поступают на выход в разные моменты времени. Это приводит к искажению сигнала.
  • Одномодовые волокна, в которых энергия распространяется по одному направлению.

Многомодовые волокна также отличаются профилем показатели преломления. Профиль показателя преломления представляет зависимость показателя преломления от центра оси волокна. По показателю преломления многомодовые волокна делятся на ступенчатые и градиентные.

7ab69b01c2b356f582f8a97f7e0d9988

У градиентного волокна показатель преломления зависит от радиуса. Для многомодового волокна градиентный показатель преломления имеет лучшие характеристики, чем ступенчатое. Это связано с тем, что межмодовая дисперсия значительно меньше, что приводит к большей пропускной способности. Одномодовое волокно имеет значительно меньший диаметр сердцевины по сравнению с многомодовым и, как следствие, из-за отсутствия межмодовой дисперсии, более высокую пропускную способность.

В ВОЛС наиболее широко используются следующие стандарты оптических волокон:

  • Многомодовое градиентное волокно 50/125 (G.651)
  • Многомодовое градиентное волокно 62.5/125 (G.651)
  • Одномодовое ступенчатое волокно с несмещенной дисперсией 8-10/125 (G.652)
  • Одномодовое волокно со смещенной дисперсией DSF 8-10/125 (G.653)

Особенности монтажа ОКСН

Если для проектировщика задача выбора самонесущего кабеля — настоящее испытание, то для монтажника ситуация оказывается обратной. Кабель ОКСН разделывается и монтируется значительно легче и быстрее, чем другие типы кабеля для подвеса. К тому же, чтобы разделать, например, ОКГТ, монтажнику необходимо иметь специальный инструмент для разделки стальных модулей, а в случае ОКСН достаточно обойтись стандартным набором инструментов типа НИМ-25.

Чтобы освоить навыки уверенной работы с кабелем ОКСН достаточно будет пройти «Базовый» курс обучения в нашем учебном центре, посвящённый монтажу ВОЛС. Для тех, кто этой возможности не имеет, может пригодиться видеоинструкция, посвящённая разделке кабелей этого типа (марки ДПТ/ДПТс):

Задача по сращиванию строительных длин кабеля ОКСН в муфте также отличается невысокой сложностью и возможностью применения муфт самых разнообразных моделей. Что опять выгодно отличает этот кабель от тех же ОКГТ и ОКСМ, где возможно использование только специализированных муфт с довольно непростой технологией монтажа.

Для сращивания самонесущего кабеля рекомендуется использовать муфты серии МТОК и МОГ, имеющие герметизацию с помощью ТУТ (МТОК-Г3, МТОК-Л7, МОГ-Т3 и т. д.). Для этих муфт, которые производятся на выпускаются также различные варианты крепежа, позволяющего размещать их на столбах и опорах.

ris10

Рис. 10. Муфта МТОК-Л7 на опоре

В случае размещения ОКСН на опорах ЛЭП напряжением более 35 кВ, в соответствии с требованием СТО 56947007-33.180.10.175-2014 ПАО «Россети» («ФСК ЕЭС») к муфтам для ВОЛС-ВЛ на ЛЭП напряжением 35кВ и выше необходимо использовать муфты, имеющие специальные вводы для каждого типа кабелей, увеличивающие прочность заделки кабеля. В частности, для этих целей можно использовать муфту МТОК-В3, которая аттестована на соответствие этим требованиям.

ris11

Рис. 11. Муфта МТОК-В3

Для закрепления и герметизации в муфте кабеля типа ОКСН используется комплект ввода №3, основной элемент которого показан на рис. 12.

Рис. 12. Основной элемент комплекта ввода №3

Для желающих познакомиться с подробностями монтажа кабеля ОКСН (монтаж муфты, установка спиральных зажимов, гасителей вибрации и т. д.) рекомендуем изучить инструкцию от.

Затухание в оптическом волокне

Оптическое волокно характеризуется двумя важными параметрами: затухание и дисперсией. Чем меньше затухание (потери) и чем меньше дисперсия, тем больше может быть расстояние между регенерационными участками.

Затухание – уменьшение мощности оптического сигнала. Измеряется в децибелах.

P1 – мощность на входе, Вт. P2 – мощность на выходе, Вт.

Затухание в оптическом волокне может зависит от разных причин. Рассмотрим классификацию потерь.

htmlconvd-jpl7ks_html_m509ceea6

Кабельные потери обусловлены скруткой, деформацией и изгибами волокон, возникающими при наложении покрытий и защитных оболочек. Изгибы приводят к нарушению условия полного внутреннего отражения.

Собственные потери обусловлены неидеальными свойствами оптического волокна. Затухание рассеивания возникает за счет неоднородностей сердцевины волокна. Неоднородности проявляется в том, что волокно имеет участки с немного отличающимися показателями преломления. Свет попадания на такие неоднородности, рассеивается в разных направлениях. Затухание поглощения состоит как из собственных потерь в кварцевом стекле (ультрафиолетовое и инфракрасное поглощения), так и из потерь, связанных с поглощением света в примесях. Причиной поглощения в ультрафиолетовом диапазоне является резонанс электронных оболочек атомов кремния. Причиной поглощения в инфракрасном диапазоне является резонанс атомов кремния как системы. Поглощения света на примесях обуславливается резонансном гидрооксидных групп OH, в результате чего на длинах волн 1000 нм, 1998 нм возникает резкое увеличение затухание, которое проявляется в увеличении джоулева тепла.

Существует три окна прозрачности оптического волокна: 850 нм, 1310 нм, 1550 нм.

okna_prozrachnosti

Неоднородность затухания света в оптическом волокне в разных диапазонах длин волн обусловлена неидеальностью среды, наличием примесей, резонирующих на разных частотах.

Затухание в разных окнах прозрачности неодинаково: наименьшая его величина — 0,22 дБ/км наблюдается на длине волны 1550 нм, поэтому третье окно прозрачности используется для организации связи на большие расстояния (DWDM, SDH). Во втором окне прозрачности (1310 нм) затухание выше— 0,36 дБ/км, однако для этой длины волны характерна нулевая дисперсия, поэтому второе окно используется на городских и зоновых сетях небольшой протяжённости (PON). Первое окно прозрачности (850 нм) используется в офисных оптических сетях; использование этого окна прозрачности незначительно. Затухание на 850 нм составляет 0,5 дБ/км.

Оцените статью
Добавить комментарий