Оптические кабели (2)

1. Конструкция оптических кабелей

2. Конструкция оптических кабелей

Оптическим кабелем (ОК) называют группу волоконных
световодов, оформленных в конструкцию, отвечающую комплексу
оптических и механических требований, а также условиям
окружающей среды.
Оптический кабель состоит из скрученных по определенной
системе оптических волокон из кварцевого стекла (световодов),
заключенных в общую защитную оболочку.

3. Конструкция ОК должна обеспечивать:

защиту от внешних механических, климатических и других
видов воздействий;
защиту от обрывов при растяжении;
защиту от статического усталостного разрушения;
защиту от микроизгибов ОВ;
стабильность оптических характеристик;
простоту эксплуатации и текущего ремонта ОК;
относительно низкую стоимость;
технологичность, т.е. простоту изготовления и большие
строительные длины.

4. Область применения оптических кабелей

В зависимости от области применения ОК подразделяются на кабели
внешней ( наружной) прокладки и кабели внутренней прокладки

5. Элементы конструкции ОК

• оптические волокна, состоящие из сердцевины и оболочки с
защитно-упрочняющими покрытиями;
• оптические модули – ОВ, свободно уложенные в полимерной
трубке;
• упрочняющие силовые элементы – нити СВМ (синтетический
высокомолекулярный материал), стеклопруток, стальные тросы,
проволоки, броневые покровы (ленты, проволоки, стеклопрутки);
• заполняющие элементы – хлопчатобумажные нити различных
номеров для демпфирования ОВ, гидрофобные заполнения;
• металлические элементы – медные жилы дистанционного питания,
металлические оболочки (алюминиевые, в редких случаях
медные), армирующие (силовые) элементы (тросы, проволоки,
бронеленты и т.п.).

6. Конструкция оптических кабелей

7. Упрочняющие элементы кабеля (центральный силовой элемент - ЦСЭ)

Центральный силовой элемент (ЦСЭ) повышает
механическую прочность кабеля. В ходе прокладки и
после нее силовые элементы принимают на себя
растягивающие напряжения, защищая от них волокно.
В качестве ЦСЭ используется:
Стальная проволока;
Медная, алюминиевая или свинцовая трубка;
Стекловолокно;
Арамидные нити (воздушные кабели).

8. Сердечник ОК

Все конструкции сердечника оптического кабеля с
технологической точки зрения можно разделить на 4 типа

9. Сердечник ОК

В оптическом кабеле с профилирующим сердечником оптические волокна
укладываются в специальные пазы сердечника, который нанизан на ЦСЭ.
В оптическом кабеле модульной конструкции ОВ уложены в оптические
модули – специальные полимерные трубки. Модули в свою очередь
скручиваются вокруг центрального силового элемента (ЦСЭ) либо
повивной, либо пучковой скруткой.
В ОК трубчатой конструкции (кабели с центральным модулем) оптические
волокна свободно располагаются вместе с силовым элементом в общей
оболочке.
В оптическом кабеле ленточного типа оптические волокна укладываются
послойно укладываются в прямоугольную или квадратную матрицу.
Количество оптических волокон в кабеле – от 2 до 96. В конструкцию
кабеля могут быть введены медные жилы для дистанционного питания
регенераторов и телеметрии.

10. Защита от влаги

Вода воздействует на стекло, уменьшая тем самым срок
службы волокон. При замерзании вода способна повредить
элементы кабелей и привести к нарушению связи.
Лучший способ избежать повреждений, вызываемых
водой и повышенной влажностью, заключается в заполнении
пространства между волокнами, модулями, волоконнооптическими лентами и оболочкой водонепроницаемым
наполнителем- гидрофобным компаундом под высоким
давлением.
При этом компаунд должен иметь состав не
оказывающий вредного влияния на характеристики элементов
кабеля и иметь малый коэффициент линейного расширения.

11. Оболочка ОК

Для защиты от воздействия внешней среды и механических
повреждений в процессе прокладки ОК и его эксплуатации
кабельный сердечник защищается наружной оболочкой.
Оболочка кабеля должна защищать сердечник ВОК от:
механических воздействий;
тепловых воздействий;
химических воздействий;
воздействий влаги.

12. Оболочка ОК

В конструкциях ОК используется 4 варианта оболочек:
полиэтиленовая,
алюмополиэтиленовая,
поливинилхлоридная,
из безгалогенного материала, не распространяющего горение.
Применяемые виды полимеров обладают различными
термическими, механическими и электрическими свойствами
Прочность, стойкость к воздействию химикатов и
воспламеняемость у них также различная.
Таким образом, правильный выбор материала для каждого
конкретного изделия имеет большое значение.

13. Броня

Броня используется для защиты сердечника волоконнооптического кабеля и его оболочки в особых случаях, как
например, для прокладки под водой или в шахтах, для кабелей с
защитой от грызунов, для самонесущих кабелей или для случаев,
когда требуются очень высокие величины механических нагрузок
на растяжение и/или сжатие, применяется дополнительная броня.
Броня может быть выполнена из:
- Стальная проволока;
- Стальные ленты;
- гофрированной стальная ленты .
- Волокон арамида (кевлара);

14. Защитная оболочка

Наружные защитные оболочки, предохраняющие
кабель, подобно изоляции провода, обеспечивает
защиту кабеля от:
Проникновения влаги;
Масла;
Щелочей;
Растворителей;
Кислот;
Паров вредных веществ;
Внешних механических воздействий.

15. Классификация оптического кабеля

По типу оптических волокон:
с одномодовыми волокнами (SM);
с многомодовыми волокнами (MM);
По огнестойкости оболочки:
с горючей оболочкой;
с негорючей оболочкой;
По назначению:
магистральные;
зоновые;
городские;
В отдельные группы выделяется:
подводные;
объектовые;
монтажные.

16. Классификация оптического кабеля

- Подводные оптические кабели связи служат в качестве
осуществления связи через большие водные преграды. Они
обязаны в связи с этим иметь высокую механическую прочность
на разрыв, для чего используется броня бронепроволоками.
- Объектовые волоконно-оптические кабели служат для
передачи информации внутри объекта. Данный вид кабеля
обеспечивает высокоскоростное соединение внутри сети
учреждений, кабельных и телефонных систем связи, в
передвижных объектах информационных систем.
- Монтажные волоконно-оптические кабели используются для
внутри и межблочного монтажа аппаратуры. Они выполняются в
виде жгутов или плоских лент.

17. Примеры оптических кабелей

Оптический кабель для подвеса.
- Подвесной оптический кабель может иметь
отдельно вынесенный трос (так называемый кабель
типа "восьмерка"), усиленный центральный трос или
кевларовую оболочку, которые берут на себя
основную силовую нагрузку.
- Кевлар применяется в целях облегчения кабеля с
одновременным усилением сопротивления разрыву.
Если подвес
делают рядом с силовыми линиями ж/д, к примеру,
то кевлар используют во избежание электрических
наводок.
Такой
кабель
выполняется
полностью
диэлектрическим и может крепиться на опорах
линий
освещения,
низковольтных
линиях
электропередачи и т.п.

18. Примеры оптических кабелей

19. Примеры оптических кабелей

Кабель для подвеса на опорах
высоковольтных ЛЭП.
- Здесь недостаточно сделать кабель
диэлектрическим. При подвесе на опорах
высоковольтных линий необходимо также
защитить кабель от коротких замыканий
проводов ЛЭП, а также от ударов молний.
Для
этих
целей
предназначена
грозозащитная армированная оболочка,
состоящая из алюминированных стальных
или алдреевых проволок. Она сохраняет
температуру внутри оптоволокна на
допустимом уровне.
- Реже самонесущий кабель просто
обвивается вокруг грозозащитного троса. В
этом случае конструкция кабеля облегчена
- силовой элемент тоньше, т.к. часть
сопротивления разрыву берет на себя
трос.

20. Примеры оптических кабелей

Подземный кабель для укладки в кабельную канализацию и в грунт.
- Лучшее решение при подземном
проведении кабельных коммуникаций – это
использование кабельной канализации.
Это удешевляет стоимость прокладки сети,
т.к. сама канализация уже построена
- Оптоволоконный кабель в этом случае
идет
с
минимальной
броней.
Представлена
она
металлической
гофрированной лентой, которая защищает
кабель от повреждения грызунами.
- При прокладке в туннелях и коллекторах
также не требуется усиленная защита.
- Для укладки подземного оптического
кабеля непосредственно в грунт броня
состоит из
металлической проволоки,
расположенной по кругу.

21. Маркировка оптических кабелей

ОКГМн-HF-01-3x4E3-7,0
ОКГМ
н
HF
01
3x4E3
7,0
Допустимое
растягивающее
усилие (статическое),
кН.
Количество ОМ умноженное на
количество ОВ в ОМ
Е3 – тип волокна
Конструктивное исполнение
Тип кабеля с внешней оболочкой, не распространяющей
горение
Оболочка кабеля из материала, не распространяющего горение

22. Маркировка оптических кабелей по ТУ 3587-006-51172458-2010

ОКГМ: ОК - Оптический кабель, Г - Грунт, М - Многомодульной конструкции.
ОКГЦ: ОК - Оптический кабель, Г - Грунт, Ц - Одномодульной конструкции с центральной
трубкой.
ОККМ: ОК - Оптический кабель, , К - Канализация, М - Многомодульной конструкции,
ОККЦ: ОК - Оптический кабель, , К - Канализация, Ц - Одномодульной конструкции с
центральной трубкой.
ОКТМ: ОК - Оптический кабель, Т - Трубы пластмассовые, М - Многомодульной
конструкции.
ОКТМн: ОК - Оптический кабель, Т - Трубы пластмассовые, М - Многомодульной
конструкции, Н - Негорючая оболочка.
ОКТЦ: ОК - Оптический кабель, Т - Трубы пластмассовые, Ц - Одномодульной конструкции
с центральной трубкой.
ОКСМ: ОК - Оптический кабель, С - Самонесущий, М - Многомодульной конструкции.
ОКСД: ОК - Оптический кабель, С - Самонесущий, Д – Диэлектрический.
ОКПМ: ОК - Оптический кабель, П – Подвесной, М - Многомодульной конструкции.
ОКПЦ: ОК - Оптический кабель, П – Подвесной, Ц - Одномодульной конструкции с
центральной трубкой.

23. Маркировка оптических кабелей

- Оболочка кабеля из материала, не распространяющего горение:
«н» – при одиночной прокладке;
«нг» – при групповой прокладке.
- Тип кабеля с внешней оболочкой, не распространяющей горение:
LS – ПЭ, не содержащий галогенов с пониженным дымо- и газовыделением;
HF – ПЭ, не содержащий галогенов и не содержащий коррозионно-активных
газообразных продуктов при горении и тлении.
- Конструктивное исполнение:
00 – одномодульный, ЦСЭ отсутствует;
01 – многомодульный, ЦСЭ (ВСЭ - для ОКПМ и ОКПЦ) – стеклопластиковый
стержень;
02 – многомодульный, ЦСЭ (ВСЭ - для ОКПМ и ОКПЦ) – стальной трос;
03 – многомодульный, ЦСЭ (ВСЭ - для ОКПМ и ОКПЦ) – стальная проволока;
04 – многомодульный, ВСЭ - для ОКПМ и ОКПЦ – арамидные нити.

24. Маркировка оптических кабелей

-
Тип ОВ:
Е1 – одномодовое ОВ с несмещенной дисперсией по рекомендации ITU-T
G.652.B;
Е3 – одномодовое ОВ с дополнительным окном прозрачности по
рекомендации ITU-T G.652.D;
Е5 – одномодовое ОВ с ненулевой дисперсией по рекомендации ITU-T
G.655;
М1 – многомодовое ОВ 50/125; М2 – многомодовое ОВ 62,5/125.
Расшифровка сокращений:
ПЭ – полиэтилен, ОВ – оптическое волокно, ОМ – оптические модули,
ЦСЭ – центральный силовой элемент, ВСЭ – выносной силовой элемент.

25. Контрольные вопросы (подобрать правильные ответы)

1.
Что означает вторая буква К в маркировке ОККМ
2.
Укажите максимальное количество оптических волокон в кабеле
3.
Назначение центрального силового элемента (ЦСЭ)
4.
Для чего свободное пространство между элементами сердечника заполняется
специальным гидрофобным компаундом
5.
Какой тип конструкции кабельного сердечника находит наибольшее применение
6.
Какие типы оболочек применяются в ОК при прокладке в помещениях
7.
Когда целесообразно в качестве брони использовать кевлар
8.
Какой буквой маркируется тип одномодового волокна в ОК
9.
Что означает цифра 4 в маркировке 3х4 в ОК
Ответы:
Е, 96, для защиты от влаги, модульный, в подвесных кабелях, количество волокон в
модуле, прокладка в кабельной канализации, упрочняющий элемент для
формирования кабельного сердечника, виниловая.