shadow_left
пїЅпїЅпїЅпїЅпїЅ-пїЅпїЅпїЅпїЅ (O-LINK) пїЅпїЅпїЅпїЅ Домашняя arrow Статьи arrow Оптический кабель

ПРОДУКЦИЯ И РЕШЕНИЯ ДЛЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СЕТЕЙ СВЯЗИ

Shadow_R
   

Оптический кабель

Версия в формате PDF Версия для печати

Когда мы вспоминаем о стекле, первое, что приходит на ум - это его хрупкость. Однако, оптическое волокно - за счет своей особой чистоты и небольшого диаметра, довольно гибкое и прочное, то есть, оно обладает не характерными для стекла свойствами. Тем не менее, при обращении с ним следует соблюдать особую осторожность, так как его можно легко повредить. Какие бывают методы защиты волокон?

Первый уровень защиты волокна

Чтобы изолировать волокно от механических воздействий, что позволяет осуществлять передачу с минимумом потерь, и предохранить его от повреждений, разработаны два типа защиты первого уровня: свободный буфер и плотный буфер.

Волоконно-оптический кабель со свободным буфером

В конструкции со свободным буфером волокно заключается в не очень гибкую пластиковую трубку, внутренний диаметр которой значительно превосходит диаметр волокна. Эта трубка обычно заполняется особым гелем. Таким образом, волокно изолируется от внешних механических воздействий, которым подвержен кабель. В многожильном кабеле имеется несколько таких трубок, содержащих по одному или несколько волокон, которые совместно с силовыми элементами кабеля (арматурой) позволяют освободить волокна от механических напряжений и уменьшить растяжение и усадку кабеля. Все они могут, в свою очередь, размещаться в заполненной желеобразным веществом трубке, поверх которой располагается наружная оболочка кабеля.

Волоконно-оптический кабель со свободным буфером

Для таких кабелей нежелательны большое количество изгибов и прокладка по вертикали (допускается не более 5 м), поскольку, в них возникают микроизгибы и механические напряжения, а также смещение волокон. Кроме того, возникают дополнительные сложности при монтаже соединений, так как помимо удаления оболочки и установки коннектора, необходимы очистка волокна, продувка трубок и заделка соединений, установка их в специальных втулках, муфтах или коробках. Еще существует необходимость исключить возможность проникновения влаги и веществ, которые могут взаимодействовать с заполнением кабеля.

Волоконно-оптический кабель с плотным буфером

В конструкции с плотным буфером защитный слой вокруг волокна в оболочке создается методом выдавливания пластмассы. Эта конструкция обладает значительно большей стойкостью к растяжениям, сжатиям и ударам, они допускают изгибы меньшего радиуса (но не менее 20 диаметров волокна). Прокладка такого кабеля осуществляется гораздо проще, и намного проще реализуются соединения. Эти кабели имеет малые диаметры и вес, они устойчивы к воздействию влаги и различных веществ и огнестойкие. В последнее время характерно преимущественное использование кабелей с плотным буфером.

Волоконно-оптический кабель с плотным буфером

Выбор волоконно-оптического кабеля

В соответствии с возможными применениями оптические волокна собираются в кабели, в которых обеспечивается более надежная защита от механических повреждений, а также от воздействий окружающей среды таких как влага, пыль и высокие температуры. Кроме того, в кабеле не может быть таких сильных изгибов волокон, которые привели бы к их разрыву и, следовательно, к утере сигнала.

Волоконно-оптический кабель состоит из оптических волокон, силовых элементов (арматуры) и защитных оболочек. В большинстве случаев используются обычные оптические волокна. Волокна могут собираться в жгуты, которые могут быть обмотаны арамидной пряжей и заключены в оболочки. Несколько таких жгутов объединяются в одну или несколько свивок и покрываются одной общей оболочкой и, таким образом, получается кабель. Световоды в жгуте могут различаются по цвету оболочки или по ее цветовой маркировке, что позволяет легко находить нужный, особенно при большой длине кабеля, и избежать ошибки при соединении.

Упрочняющие элементы могут быть в виде жил или прутков цилиндрического или специального профиля, изготовленных в основном из кевлара, хотя могут использоваться и другие полимерные материалы, а также сталь или стекловолокно, которые располагаются или в центре или по периферии кабеля. Все эти материалы применяются также для изготовления брони. Защитные наружные оболочки кабеля изготавливаются преимущественно из полимерных материалов, таких как полиэтилен, поливинилхлорид, фторопласт. При конструировании оптических кабелей учитываются величины внешних воздействий, особенно механических нагрузок, которые возникают при прокладке и эксплуатации, износоустойчивость, долговечность, гибкость, размеры, температурный диапазон и внешний вид.

Следует еще раз обратить внимание на прочность волоконно-оптического кабеля, которая определяется максимально допустимыми механическими нагрузками. Прежде всего, это - кратковременные нагрузки, которые могут возникать в ходе прокладки кабеля, например, тяговое усилие при протягивании кабеля в трубах, изгибах и т.п. Их значения определяются длиной кабеля и условиями его прокладки. Хотя, механические нагрузки, которые возникает в ходе эксплуатации кабеля, - не менее важны, их величина будет, конечно же, намного меньше, чем максимальные тяговые нагрузки при прокладке. Поэтому, в ряде случаев их можно не учитывать.

Поскольку возможно множество применений в различных условиях, имеется множество конструкций кабелей. Как и обычные медные кабели, могут быть волоконно-оптические кабели для прокладки непосредственно в грунте и в канализации, кабели общего назначения, кабели для воздушной прокладки (подвески), многожильные кабели с одним или несколькими жгутами, бронированные и много других. На одном объекте, как правило, возникает необходимость прокладки кабелей нескольких типов. Например, для нескольких зданий необходимы магистральные кабели для наружной прокладки (причем, кабель можно проложить по коммуникациям, непосредственно в земле или по воздуху), внутри здания - вертикальные для разводки по этажам и для разводки непосредственно по рабочим местам. Поэтому важное значение приобретает правильный выбор кабеля для реализации конкретнго участка проводки в конкретном месте.

Для прокладки вне помещений преимущественно используются кабели со свободным буфером различных конструкций в т.ч.: для воздушной прокладки (или подвески) - такие кабели проводятся между строениями или подвешиваются на опорах; для прокладки непосредственно в грунте, такие кабели укладываются в предварительно выкопанных канавах и, затем, засыпаются землей; подземные, которые прокладываются в трубах или кабелепроводах и подводные, включая трансокеанские. Для обеспечения необходимой прочности в них могут использоваться мощные силовые элементы нескольких типов, что позволяет избежать повреждений при протяжке в канализации, а также различная броня, которая служит надежной защитой кабеля при непосредственном вкапывании или подвеске. Поскольку стоимость таких кабелей - выше, экономия достигается за счет простоты прокладки.
Для прокладки в помещениях применяются волоконно-оптические кабели с плотным буфером следующих типов: симплексные, дуплексные, многожильные и другие.

Симплексный и дуплексный кабели

В симплексном кабеле только один световод, а в дуплексном - два. Дуплексный кабель физически состоит из двух симплексных, которые заключены в общую оболочку. Часто эта оболочка выполняется в виде 8 (т.н. shotgun или zipcord см. рисунок), очень часто подобным образом делаются электрические сетевые провода. Хотя дуплексный кабель можно заменить двумя симплексными, предпочтительнее применение именно дуплексного кабеля, поскольку он - дешевле и укладывается аккуратнее, и, кроме того, будет намного меньше возможностей допустить ошибку при монтаже.

Дуплексный и симплексный волоконно-оптические кабели

Многожильный кабель

Многожильный кабель состоит из нескольких световодов. Волокна собираются в один или несколько жгутов, каждый из которых могут быть обмотаны арамидной пряжей и заключены в оболочку. Несколько таких жгутов объединяются в одну или несколько свивок и покрываются одной общей оболочкой и, таким образом, получается кабель. Световоды в жгуте могут различаться по цвету оболочки или по ее цветовой маркировке, что позволяет легко находить нужный, особенно при большой длине кабеля, и избежать ошибки при соединении. Такие кабели применяются для разводки сигналов по разным помещениям.
Ведущие производители волоконо-оптических кабелей выделяют несколько типов многожильных кабелей для разводки внутри помещений. Следует особо удостовериться в соответствии условий предполагаемой прокладки кабеля тем требованиям, которые предъявляются к такой прокладке.

Кабель для оконечной разводки

Термин кабель для оконечной разводки - breakout cable - определяет основное назначение этого многожильного кабеля. Так как отдельные его волокна представляют собой отдельные кабели заключенные в собственные защитные оболочки, концы их могут прокладываться самостоятельно и присоединяются к тому оборудованию, для которого предназначается передача, то есть они используются для доставки сигналов непосредственно, без использования панелей соединений.

Кабель для оконечной разводки

В этих кабелях применяется цветная маркировка для облегчения поиска требуемого волокна. Из-за необходимости использования более мощной упрочняющей оболочки из кевлара, эти кабели, как правило, тяжелее и имеют большие размеры, чем другие кабели с таким же количеством световодов. Эти кабели полностью соответствуют требованиям пожаробезопасности. Имеется множество конструкций этих кабелей, что позволяет подобрать кабель, соответствующий любым требованиям. Как правило, это - кабели особой конструкции и небольшой длины для применения в локальных сетях, системах передачи данных, видеосистемах и АСУТП.

Пожаробезопасный кабель

Можно осуществлять прокладку кабелей в свободных пространствах между перекрытиями и полом или подвесным потолком. Для такой прокладки кабелей разработаны довольно жесткие требования, особенно - относящиеся к пожаробезопасности. Так как при сильном нагреве кабеля или при его горении могут выделяться ядовитые вещества, то прокладка кабеля в обычной оболочке - недопустима, или же такой кабель должен прокладываться в пожаробезопасном кабелепроводе или должен быть обмотан негорючим или недымящим материалом. Поэтому выделяется особый тип кабелей - plenum cables, оболочка которого выполняется из негорючего или малогорючего пластика (чаще всего из тетраполифторэтилена, более известного у нас как фторопласт. При наличии особо жестких требований используются кабели в оболочке типа LSFOH (Low Smoke And Fume And Zero Halogen - низкая способность к горению и дымообразованию) при термическом разложении которой не выделяются токсические вещества.

Многожильный кабель для разводки по этажам

Некоторые компании выделяют еще одну разновидность кабелей - riser cables, которыми осуществляется разводка по этажам, и разработанных с учетом особых требований по не распространению огня.

Гибридный кабель

Обсуждение волоконно-оптических кабелей было бы не полным без упоминания гибридных кабелей. Это особый тип кабелей, которые сконструированы как для общего применения, так и специальных, которые поставляются по специальным заказам. Применяются же они в случаях, когда необходимо использование обеих технологий и волоконно-оптической и витой пары, особенно, в случае когда производится или намечается переход на оптоволокно. Применение кабеля этого типа не влечет за собой в ходе такого перехода нарушение существующей сети.

Гибридный кабель

Соединение оптических волокон

В системах телекоммуникации необходимо реализовать большое количество соединений для разводки сигналов от магистральных линий к конечному потребителю, для подключения разнообразного оборудования и так далее. Для соединения волоконно-оптических линий используются специальные наборы инструментов и приспособлений. Соединение световодов должно быть надежным, стойким к внешним воздействиям (ударам, вибрации, перепадам температуры), вносить малое затухание, и, при этом, желательно, чтобы оно было недорогим и легковыполнимым. Соединение выполняется согласно следующей процедуре:

  • Удаление защитных оболочек кабеля, защитных оболочек и буфера световода, которые снимаются до размеров, определяемых типом соединения и используемым инструментом.
  • Подготовка торцов. Торцы должны быть плоскими, гладкими и перпендикулярными к оси оптоволокна.
  • Установка в соединительное устройство.
  • Соединение.
  • Нанесение защитных покрытий, восстановление оболочек.

Различают разъемные и неразъемные соединения.

Неразъемные соединения осуществляются сваркой, склейкой или посредством соединительных трубок, которые сжимаются при нагревании. На стыке не должно быть пузырьков, неоднородностей или других дефектов. Торцы обрабатываются перед соединением. Стыки контролируются микроскопом и рефлектометром. Для защиты места соединения могут применяться специальные втулки или муфты.

Для реализации разъемных соединений используются коннекторы разных типов: ST, SC, FDDI и другие. Оптоволокно зачищается от оболочек и буфера и устанавливается в коннектор, так чтобы был достаточно длинный свободный конец. Используются обжимные технологии и технологии в которых используется фиксирующий состав (т.н. epoxy). Наиболее популярной из последних является технология hot melt. Она заключается в следующем, фиксирующий состав находится в коннекторе и при нагревании после установки коннектора охватывает оптоволокно и затвердевает. После установки коннектора свободный конец обрезается, а торец в месте среза тщательно полируется определенным образом.

 

 

 
< Пред.   След. >
 
   
   
Нас читают...

Locations of visitors to this page