Волоконно-оптичні кабелі (стр. 2 из 3)

Рисунок 5 – Кабелі для важких умов експлуатації

Кабелі для прокладання в порожнинах мають застосування: прокладання між приміщеннями й у фальшполах, кабельні мережі будинків, міжповерхові з'єднання і комутаційні центри, прокладання всередині будинків

Пластикові кабелі мають застосування: оптичне спостереження, дешеві волоконно–оптичні з'єднання, підключення зовнішнього устаткування, промислові системи керування

Рисунок 6 – Кабелі для прокладання всередині приміщень

Симплексні кабелі містять одне волокно. Симплекс – термін, використовуваний в електроніці для позначення односпрямованого каналу передачі. Оскільки одне волокно дозволяє передавати сигнал тільки в одному напрямку від передавача до приймача, симплексний кабель служить тільки для одноканальної передачі.

Дуплексні кабелі містять два оптичних волокна. Дуплекс означає наявність двох каналів передачі. Одне волокно передає сигнал в одному напрямку, а інше – у протилежному. (Дуплексний режим роботи можна створити за допомогою двох симплексних кабелів.) На рис. 7 наведене порівняння роботи симплексних і дуплексних кабелів.

У дійсності дуплексний кабель являє собою два симплексних кабелі з об'єднаною зовнішньою оболонкою і подібний відомому електричному кабелю для прокладання всередині приміщень, часто симплекс називається "локшиною". Спеціальна нитка для поділу двох проводів дуплексного кабелю дозволяє легко розділити його на симплексні кабелі.

Використання дуплексного кабелю замість двох симплексних обумовлено також розуміннями зручності. Проводка дуплексного кабелю також гарантує велику надійність кабельної системи, оскільки імовірність, що обидва канали вийдуть з ладу, мінімальна. Нагадаємо, що силовий кабель типу "локшина", використовуваний у настільній лампі, також є дуплексним і дозволяє легко розділити його на два проводи. Однак один провід такого кабелю не може забезпечити роботи електричної лампочки, рівно як і в дуплексному волоконно-оптичному кабелі.

Рисунок 7 – Симплексний і дуплексний режими

Багатопровідні кабелі містять більше двох волокон. Волокна звичайно використовуються попарно, що дозволяє передавати сигнал в обох напрямках, наприклад, десятижильний кабель, дозволяє організувати п'ять дуплексних ліній передачі сигналу.

Багатопровідні кабелі часто складаються з декількох порожніх кабельних трубок, що містять одне або декілька волокон. Ідентифікація волокон у такого роду кабелях здійснюється по трубках, що мають кольорове маркування. Такі трубки розташовуються в кабелі навколо центрального силового елемента зі сталі або скловолокна. Такий пристрій забезпечує захист волокон при вигині кабелю.

Конструкція кабелю залежить від його застосування. Існує чотири основних види:

- для легких умов експлуатації;

- для тяжких умов експлуатації;

- для прокладання в порожнинах;

- для вертикальної проводки.

Кабелі для тяжких умов експлуатації мають більш щільну зовнішню оболонку в порівнянні з кабелями для легких умов, що не висуває особливих обмежень при прокладанні.

Порожнини – вузький простір між стінками, під підлогою й у стелі, часто використовуються для проводки сигнальних, силових і телефонних ліній. Звичайно в порожнинах може легко поширитися полум'я під час пожежі в будинку.

Зазначені матеріали, що застосовуються для виготовлення зовнішніх оболонок, виділяють під час горіння шкідливий дим.

Кабелі для вертикальної проводки використовуються для прокладання між поверхами будинку. Такі кабелі мають конструкцію, що запобігає поширенню полум'я між поверхами.

6. Розділювані кабелі

Даний тип кабелю складається з декількох симплексних кабелів, укладених у загальний екран. Кабель містить дві діелектричні вставки, що дозволяють зафіксувати симплексні кабелі всередині зовнішнього екрана, і майларову оболонку, що охоплює як симплексні кабелі, так і діелектричні вставки. Зовнішній екран має витяжний нейлоновий трос, що дозволяє легко і швидко його знімати. Особливість розділюваного кабелю полягає в незалежному використанні складаючих його симплексних кабелів, що можуть мати різну довжину. Кабель даного типу звичайно має два або чотири симплексних кабелі, хоча можлива і більша кількість.

Кабелі для зовнішнього прокладання мають відповідати більш жорстким навколишнім умовам, ніж внутрішні кабелі. Монтаж зовнішніх кабелів здійснюється декількома способами.

Підвіска: кабель натягається між телефонними стовпами.

Безпосереднє прокладання: кабель укладається у відриту траншею і засипається землею.

Пряме прокладання: кабель також укладається в землю, але у спеціальних кабельних каналах.

Підводне прокладання: кабель укладається під водою, у тому числі для трансокеанічного застосування.

Кабелі даного типу мають бути більш міцними і довговічними, тому що піддаються різним екстремальним впливам. Більшість кабелів має додаткові захисні екрани. Наприклад, сталева оболонка використовується для запобігання від гризунів, що можуть перегризти як зовнішній екран, так і саме волокно. В інших конструкціях як наповнювач порожніх кабельних трубок для витиснення повітря використовується гель. Крім того, наповнення кабельної трубки гелем запобігає просочуванню води всередину кабелю. Під час відсутності гелю вода може потрапити всередину кабелю, а при замерзанні розширитися і пошкодити кабель. Щоб уникнути цього, волокно міститься в "плаваючому" стані – всередині трубки, наповненої незамерзаючим гелем.

Більшість зовнішніх кабелів містить декілька волокон. Силовий елемент звичайно являє собою міцний сталевий або скловолоконний сердечник, хоча іноді використовуються і тонкі сталеві троси, запаяні в зовнішньому екрані. Більшість багатопровідних кабелів має декілька кабельних трубок. На рис. 10 і рис. 11 зображено поперечні перерізи типових кабельних конструкцій.

Рисунок 8 – Волоконно-оптичний кабель типу ОКМС: 1– центральний силовий елемент, 2– оптичний модуль, 3 – оптичне волокно, 4 – гідрофобний заповнювач, 5 – бандажна стрічка, 6 – внутрішня оболонка, 7 – армідні зміцнюючи нитки, 8 – зовнішня оболонка

Застосування кабелю ОКМС: підвіска на опорах контактної мережі та лініях автоблокування залізниці, опорах ліній електропередач, повітряних лініях зв’язку. Технічні характеристики кабелю подано у таблиці 2.

Таблиця 2 – Технічні характеристики кабелю ОКМС

1	Кількість оптичних волокон у кабелі, шт.	2 – 144
2	Максимальна кількість оптичних волокон в одному модулі, шт.	12
3	Тип оптичних волокон, за рекомендацією ITU–T…	G.651 G.652 G.655
4	Коефіцієнт загасання, дБ/км, не більше, на довжині хвилі:1310 нм550 нм	0,360,22
5	Довжина хвилі відсічки, нм, не більше:	1270
6	Хроматична дисперсія, пс/(нм*км), не більше, в діапазоні (1285–1330) нм(1525–1575) нм	3,518
7	Номінальний діаметр кабелю (Dкаб), мм	11,8 – 23,7
8	Температура експлуатації, ° С	– 60 …+70
9	Температура монтажу, °С, не нижче	–10
10	Температура транспортування та зберігання, °С	– 60…+70
11	Нормована будівельна довжина, км, не менше	4,0
12	Розрахункова маса кабелю, кг/км	114 – 488
13	Припустиме розтягуюче зусилля, кн..	3,0 – 30,0
14	Припустиме роздавлююче зусилля, кН/см, не менше	0,25
15	Мінімальний припустимий радіус вигину, мм	20 Dкаб

Особливості кабелю типу ОКМС: строк служби – не менше 30 років; модульна конструкція; виконання з діелектричних матеріалів; несприйнятливість до впливу електричних полів; наявність високостійких захисних покриттів (армідні нитки), центрального елементу з склопластикового прутка; можливе виконання із зовнішньою оболонкою, що не підтримує горіння; стійкість до впливу обмерзання.

Іншим представником кабелю для зовнішнього застосування є волоконно-оптичний кабель ОКГ-0.22використовує одномодове волокно з гарантованим загасанням не більше 0,22 дБ/км (див. рис.9).

ОКГ-0.22 призначений для прокладення вручну або механізованим способом у кабельній каналізації, у трубах, блоках, колекторах, за відсутності небезпеки механічних пошкоджень.

Технічні характеристики кабелю наведені у таблиці 3.

Рисунок 9 – Волоконно-оптичний кабель типу ОКГ-0.22: 1 – оптичне волокно, 2 – гідрофобний заповнювач, 3 – полімерна трубка, 4 – центральний силовий елемент, 5 – гідрофобний заповнювач, 6 – бандажна стрічка, 7 – поліетиленова зовнішня оболонка

Таблиця 3 – Технічні характеристики ВОК ОКГ–0.22

Кількість оптичних волокон	2–72
Коефіцієнт загасання, дБ/км (1550 нм)	0,22
Припустимі розтягуючі зусилля, кн..	3
Робоча температура, °С	–40...+60°С
Мінімальний радіус вигину на кут 90°	250мм
Зовнішній діаметр, мм	10,4
Маса кабелю кг/км	110

Інший напрямок у кабельному конструюванні представляють стрічкові кабелі. У стрічковій конструкції 12 рівнобіжних волокон розташовуються у вигляді сендвічу між поліестерними стрічками, що мають клейове двостороннє покриття. Кожна кабельна стрічка може бути зклеєна з іншими і утворити тим самим прямокутний масив. Наприклад, склеювання 12 кабельних стрічок утворює масив з 144 волокон. Цей масив розміщується в порожній трубці, що у свою чергу оточується двома шарами поліетилену. Кожний шар поліетилену містить 14 сталевих ниток, що відіграють роль силових елементів. У залежності від призначення можливі додаткові захисні шари, наприклад, сталеві рукава, що охоплюють поліетилен. У перших промислових волоконно-оптичних системах, випущених компанією AT&T у 1977 році, використовували стрічкову конструкцію.