Технические требования, предъявляемые к ОК
В соответствии с [37] основные технические требования к ОК, применяемых на ВСС России сводятся к следующему [34,38].
Оптические кабели должны быть рассчитаны на возможность передачи всех видов информации на базе современных и перспективных оптических технологий передачи. Как правило, линейные ОК не должны иметь внутри оптического сердечника металлических элементов, чтобы не возникали дополнительные затраты на защиту от внешних электромагнитных воздействий.
Оболочка ОК должна в течение всего срока службы сохранять герметичность, влагонепроницаемость, электрическую прочность, стойкость к воздействию соляного тумана, солнечного излучения, стойкость к избыточному гидростатическому давлению, к низким и высоким температурам, обеспечивать нераспространение горения (при прокладке внутри помещений) и иметь требуемые механические свойства на растяжение, сдавливание, удары и изгибы.
Броня, применяемая в ОК, должна обладать механические свойствами, адекватными условиям прокладки и эксплуатации ОК, и сохранять эти свойства в течение всего срока службы, обеспечивать защиту от грызунов.
Оптические кабели должны иметь сертификат соответствия Министерства информационных технологий и связи России.
Требования к одному из основных характеристик ОК коэффициенту затухания, обусловленные необходимостью создания больших длин элементарных кабельных участков для высокоскоростных ВОСП, стремлением уменьшить затраты на строительство, эксплуатацию, а в дальнейшем и реконструкцию линий передачи, приведены в таблице 2.2.
Важными характеристиками, позволяющими контролировать состояние ОК в процессе его эксплуатации, являются:
электрическое сопротивление изоляции наружной полиэтиленовой оболочки постоянному току между металлическими элементами и землей (водой), которое должно быть не менее 2000 МОмкм;
испытательное напряжение наружной полиэтиленовой оболочки между соединенными вместе металлическими элементами кабеля и водой в течение 5с величиной 10 кВ переменным током частотой 50 Гц и 20 кВ постоянным током.
Оптические кабели с металлическими элементами в защитных покровах должны выдерживать испытания импульсным током, /м, значения которого, в зависимости от категории молниестойкости ОК, должны быть:
категория 1М> 105 кА;
категория 80 кА < /м < 105 кА;
категория 55 кА < /м < 80 кА;
категория 1М < 55 кА.
Требования к механическим параметрам ОК и рабочей диапазон температур приведены в таблице 2.3.
Оптические кабели вне зависимости от условий применения должны выдерживать циклическую смену температур от низкой до высокой рабочей температуры.
Параметр | Ед. из-мер. | Много-модо- вые (градиентные) ОВ | Одномодовые ОВ | |||
Рекомендации МСЭ-Т | ||||||
G.651 | G.652 | G.653 | G.654 | G.655 | ||
Рабочий диапазон длин волн | нм | 1260 .1360 1530... 1565 | 1530... 1565 | 1530 .1565 | 1530 1565 1550. 1625 | |
Коэффициент | ||||||
затухания, не бо- | дБ/км | |||||
лее, на опорной | ||||||
длине волны: | ||||||
1300 нм | 0.7 | - | - | - | - | |
1310 нм | - | 0,35 | - | - | - | |
1550 нм | - | 0,22 | 0,22 | 0,20 | 0.22 | |
1625 нм | - | - | - | - | 0.25 |
Таблица 2.2. Коэффициент затухания ОВ и ОК
Подвесные ОК должны быть стойкими к воздействию атмосферных осадков, соляного тумана, солнечного излучения (радиации).
Подводные ОК должны выдерживать избыточное гидростатическое давление 70 МПа (при прокладке на береговых и морских участках) и 0,7 МПа (при прокладке на речных переходах и на глубоководных участках водоемов).
Оптические кабели должны иметь защиту от продольного распространения влаги.
Гидрофобный компаунд, заполняющий оптический кабель, не должен становиться текучим при температуре до +70°С и должен быть совместим с другими материалами оптического кабеля.
Гидрофобный компаунд не должен влиять на параметры оптических волокон, должен легко удаляться при монтаже, не быть токсичным и не вызвать коррозию.
Оптические кабели, предназначенные для прокладки внутри зданий, в коллекторах и тоннелях, должны иметь наружную оболочку из материала, не распространяющего горение.
Срок службы оптических кабелей должен быть не менее 25 лет.
2.4. Основные производители и номенклатура ОК
В настоящее время в России ОК выпускают достаточно большим количеством отечественных предприятий. Оснащение производства современным высокопроизводительным и полностью автоматизированным оборудованием ведущих зарубежных фирм, использование отечественного и импортного высококачественного сырья и материалов, современной испытательной и измерительной техники, а также внедрение систем качества, отвечающих требованиям отечественных и зарубежных стандартов позволяют кабельным заводам успешно конкурировать с ведущими зарубежными фирмами-изготовителями оптических кабелей. На сегодняшний день на сети связи России в основном поступает ОК отечественного производства.
Перечислим основные заводы-изготовители оптического кабеля.
Совместные предприятия:
- СП ЗАО «Самарская оптическая кабельная компания» (г. Самара), одним из соучредителей которой является фирма Corning Inc., США;
- СП ЗАО «Москабель-Фуджикура» (г. Москва), одним из соучредителей которой является фирма Fujikura, Япония;
- СП ЗАО «ОФС Связьстрой-1», «Волоконно-оптическая кабельная компания» (г. Воронеж), соучредителем которой являются фирмы Fujikura (Япония) и Commscope (США).
Отечественные предприятия:
- ЗАО НФ «Электропровод» (г. Москва);
- ЗАО «Севкабель-оптик» (г. Санкт-Петербург);
- ООО «Оптен» (г. Санкт-Петербург);
- ЗАО «ОКС-01» (г. Санкт-Петербург);
- ООО «Сарансккабель-оптика» (г. Саранск);
- ООО «Эликс-кабель» (г. Реутов Московской области);
- ЗАО «Трансвок» (г. Боровск Калужской области);
- ЗАО «Еврокабель» (г. Щелково Московской области).
На российский рынок также поставляют ОК ОАО «Одесскабель» (г. Одесса, Украина) и завод «Союз-кабель» (г. Витебск, Республика Беларусь), который начал свою деятельность в 2003г.
Типы ОК по условиям применении | Статическое растяги-еающае усилие, не | Рл ММ-ливаю-щгг усилие, не менее, «Н'Ю мм | Стойкость к удару с начальной анергией, не менее. Ож | Стойкость к изгибу | Стойкость к осевому кручению | Стойкость к вибрационной нагрузка | Диапазон температур, ГС |
l'1-Mi.i.ie | |||||||
В грунтах, кроме сильных и подверженных мерзлотным Петатм мафиям | 0,4 | 20 циклов изгибов на угол ±90° с радиусом не более 20 наружных диаметров в нормальных климатических условиях при температуре не ниже минус Ю°С | 10 циклов осевого кручения на угол 1360° на длине не более 4 м | С ускорением 40 м/с с частотой 10 200 Гц | -40 «50 | ||
В грунтах сальных и подеерхтеных мерзлотным деформацией | 0.4 | -40..«50 | |||||
в твлпшоЛ жтшпютш* | 1.5 | 0,4 | 5,0 | -40. «50 | |||
В специальных защитных пластмассовых трубах (ЗПТ) | 1.0 | 0.2 | 3,0 | •40 «50 | |||
На речных переходах | 1.0 | В соответствии с документацией завода производителя | То же, что и для подземных | -40. «50 | |||
На глубоководных участках водоемов | 1.0 | -40 «50 | |||||
На берел выв v-v пота | 1.0 | -40 "50 | |||||
На мороих участхах | 1.5 | ♦4 *50 | |||||
По— ВС1ЯЛВ | |||||||
На опорах ВЛС. городского згимгтрохоземства, лпял и | 3.0 | 1.0 | То же. что и для подземных | ■•О .70 | |||
На опорах ЛЭП (ОК в грозотросе) | 7 0 | 2.0 | -60 «70 | ||||
Виутриобъектоеые | |||||||
Распредепи'ельные | 0.2 | 3.0 | То же. что для подземных, но только в норыапь-ных климатических условиях | -10 , «50 | |||
Станционные (монтажные) | 0.05 | 0.05 | 1.0 | •10....50 | |||
Примечание Динамичесхое растягивающее усилив в соответствии с документацией завода производителя, величина которого должна быть на 15% больше, чем статическое растягивающее усилие |
Большинство кабельных заводов придерживается стратегии выпуска ОК, при которой потребителю предлагается на выбор конструкции ОК с несколькими базовыми конструкциями оптических сердечников (с центральным ОМ или с различным числом ОМ и элементов заполнения вокруг ЦСЭ), несколькими вариантами брони (круглая проволока, стальная лента, арамидные нити, стеклопластиковые прутки и т.п.), внутренних и наружных оболочек.
Выпускаются ОК различного назначения (линейные, внутриобъектовые) и для различных условий прокладки и эксплуатации (подземные, подводные, подвесные, для прокладки внутри зданий - распределительные и станционные).
Унификация выпускаемых ОК заключается прежде всего в унификации оптического сердечника ОК. Применяются две конструкции:
- ОК с оптическим сердечником, в центре которого расположен силовой элемент (ЦСЭ) и несколько элементов повива - оптических модулей (ОМ) и корделей заполнения;
- ОК с оптическим сердечником, в центре которого расположена полимерная трубка с ОВ, выполняющая роль центрального оптического модуля.
Всеми кабельными заводами освоены конструкции ОК с многомодульным оптическим сердечником повивного типа, т.е. несколько ОМ и корделей заполнения располагаются вокруг центрального силового элемента. Для многомодульных конструкций хорошо отработана не только технология изготовления, но и технология монтажа ОК, что способствует сохранению стабильности конструкции ОК как в процессе прокладки, так и эксплуатации.
В многомодульном оптическом сердечнике может быть от 2 до18 ОМ, а в каждом ОМ от 2 до 24 ОВ. ОК могут выпускаться емкостью до 288 ОВ. Ряд кабельных заводов освоили конструкции ОК с одномодульным оптическим сердечником в виде полимерной трубки с ОВ, выполняющей роль центрального оптического модуля, внутри которой могут свободно размещаться от 2 до 48 ОВ. Эти конструкции в соответствии с техническими условиями рассчитаны на допустимые растягивающие усилия до 20 кН.
Пределы допустимых растягивающих и раздавливающих усилий зависят от марок ОК и определяются материалом, площадью сечения оболочек и металлических элементов, применяемых в ОК. По требованию заказчика кабельные заводы могут выпускать ОК с любыми механическими параметрами, но не хуже, чем указано в технических условиях. Тенденция такова, что конструкция ОК постоянно усовершенствуются, уменьшается их материаломемкость, улучшаются технические параметры, расширяется номенклатура ОК с учетом адекватности условиям применения.
По критерию «допустимое растягивающее усилие» для прокладки и эксплуатации на магистральной сети связи с учетом природно-климатических условий, в основном, можно выделить четыре типа подземных и подводных ОК:
-тип 1 - не менее 80 кН;
-тип 2 - не менее 20 кН;
-тип 3 - не менее 7 кН;
-тип 4 - не менее 2,7 кН.
Указанные типы ОК были использованы при строительстве Транссибирской ВОЛП.
В систематизированном виде технические параметры этих типов подземных, подвесных и подводных ОК, наиболее оптимальные условия их прокладки и эксплуатации, а также марки ОК, соответствующие допустимому растягивающему усилию для конкретного типа ОК с конкретным количеством ОВ, и производители ОК приведены в [34].