Класифікація та конструкція ОК

Контрольні питання

1. Дати визначення оптичного сигналу; профілю показника переломлення; одномодового, багатомодового, східчастого, градієнтного ОВ; числової апертури.

2. Зарисувати схему поширення оптичного сигналу у ОМ і ММ ОВ.

3. Дати визначення локальної числової апертури.

4. Навести математичні вирази для визначення кількості мод у ОВ.

5. Навести області застосування різних типів ОВ, що розглянуті протягом заняття.

Розробив:

доцент КІ

к.т.н., доцент Слюсар І.І.

Оптичний кабель (ОК) – кабельний виріб, що містить низку оптичних волокон, укладених в загальну оболонку, поверх якої залежно від умов експлуатації може бути накладено захисний покрив. Спільними основними вимогами, що пред’являються до фізико-механічних характеристиках ОК є: висока міцність на розрив; вологонепроникність; достатній буферний захист для зменшення втрат, що викликані механічною напругою; термостійкість в робочому діапазоні температур (-40...+50⁰С); гнучкість і можливість прокладки по реальних трасах; радіаційна стійкість; хімічна та ударна стійкість; простота монтажу та прокладки; надійність роботи протягом 20 років.

Згідно КНД 45-141-99 передавальні характеристики та конструкція всіх типів ОК, які застосовуються при будівництві лінійних споруд ВОЛЗ, мають відповідати Міжнародним стандартам ІЕС 60793-1, 60794-1 і G.651…4. При цьому ОК класифікуються за ознаками, що наведені на рис. 1. Конструкція серцевини ОК містить наступні елементи (рис. 3): ОВ, серцевину, захисну оболонку, броньоване покриття. Основні відомості про класифікацію та конструкцію ОВ були наведені на минулому занятті. Доцільно зупиниткись на інших елементах ОК.

Серцевина ОК має конструкцію, яку можливо віднести до одного з основних типів:

Модульна, при якій навколо центрального силового елемента (ЦСЕ) скручені оптичні модулі з ОВ (рис. 3. г).

Із центральною полімерною трубкою. В ній розташовані як поодинокі ОВ, так й стрічки з ОВ. На трубку нанесена захисна поліетиленова оболонка та інші зміцнювальні елементи (рис. 3 а, е).

З профільованим ЦСЕ, у пазах якого можуть розміщуватись: окремі ОВ (рис. 3. б); ОВ у модульних трубках (рис. 3. є); стрічки з ОВ (рис. 3. д).

При потребі до конструкції серцевини можуть бути включені також струмопроводові жили для організації дистанційного живлення (ДЖ) обладнання або для сигналізації попадання вологи в конструкцію ОК або в муфту.

Рисунок 1. Класифікація ОК.

Рисунок 2. Конструкція серцевини ОВ: 1 – центральний силовий елемент (ЦСЕ); 2 – ОВ; 3 – оптичний модуль з ПБТ, який заповнений гідрофобним гелем; 4 – міжмодульний гідрофобний гель; 5 – оболонка.   Рисунок 3. Конструкція серцевини ОВ.

Рисунок 4. Броньоване покриття ОК.

Силові елементи вводяться до конструкції ОК для обмеження (під час прокладання та після нього) відносної поздовжньої деформації кабелю (від 0,1…1 %) при одночасному забезпеченні механічної міцності. Вони можуть бути з центральним (для більшої гнучкості) або периферійним (для більшої стійкості до зусиль розтягування) розміщенням. ЦСЕ може бути металевим (наприклад, сталевий трос) або діелектричним (кевлар, склопластик).

Внутрішньомодульний та міжмодульний простір по всій довжині ОК має бути заповненій гідрофобним заповнювачем для блокування поздовжнього проникнення води в разі пошкодження оболонки кабелю.

Для кабелів, що прокладаються у приміщеннях або на невелику відстань (наприклад, на міських мережах), забезпечення захисту від вологи можливе з використанням вологонабухаючої стрічки, якою обмотана серцевина ОК. Такий ОК називають «сухим кабелем».

Захисні оболонки оптичних кабелів. Залежно від умов технічної експлуатації ОК на його серцевину накладається одна або кілька захисних оболонок, які призначені для захисту його від зовнішніх впливів та механічних пошкоджень. Кабелі, що прокладаються у кабельній каналізації та безпосередньо у ґрунт від пошкоджень під дією механічних навантажень та гризунами захищаються броньованим покриттям у вигляді сталевої гофрованої стрічки.

У конструкції ОК, призначених для прокладання у глибоководних водоймищах та безпосередньо у ґрунт, до яких ставляться підвищені жорсткі вимоги стосовно механічної міцності, використовується броньове покриття з одного або кількох шарів оцинкованого дроту (рис. 4).

У конструкції підвісних ОК (повністю діелектричних) в якості захисного покриття, що зміцнює, використовуються кевларові або арамідні волокна, склопластикові стрижні. Зовнішня оболонка забезпечує захист кабельної серцевини від дії зовнішніх факторів: механічного тертя, води, розчинників, температури тощо. Іншим питанням є захист від ультрафіолетового (УФ) випромінювання. При підвісці, ОК повинен мати можливість протистояти прямому впливу сонячного УФ випромінювання. ОК з вільною буферизацією містить вуглець в матеріалі зовнішньої оболонки, щоб забезпечити захист від УФ. ОК з щільною буферизацією не містить вуглецю у зовнішній оболонці і значить, не може бути використаний як кабель для підвіски. Таким чином, тип оболонки вибирається з урахуванням: механічної стійкості до зносу, вигинів, кручення, поздовжнього розтягування; стійкості до дії навколишнього середовища (кліматичні впливи, нерозповсюдження полум’я тощо). Захисні оболонки ОК виготовляються з поліетилену, полівінілхлориду, а комбіновані - з алюмополіетилену тощо. ОК, призначений для прокладання всередині приміщень, повинен мати зовнішню захисну оболонку з полівінілхлориду, який не підтримує горіння, або безгалогенного матеріалу, що не підтримує горіння та має властивості самогасіння.

Дата добавления: 2014-01-20