Оптические кабели для прокладки внутри зданий.

Волоконно – оптические кабели внутренней прокладки, иногда называемые кабелями внутриобъектовой прокладки, используются для построения горизонтальной подсистемы и подсистемы внутренних магистралей структурированных кабельных систем (СКС). От кабелей внешней прокладки они отличаются по двум основным параметрам:

- меньшим внешним диаметром и массой в сочетании с более высокой гибкостью за счет отсутствия гидрофобного заполнителя и применения облегченных упрочняющих покрытий без броневых покровов;

- лучшими характеристиками пожарной безопасности.

Волоконно – оптические кабели внутренней прокладки, применяемые в СКС, должны соответствовать требованиям пожарной безопасности. Свойства кабеля с точки зрения пожарной безопасности определяются материалом диэлектриков, используемых в его конструкции (главным образом, материалом внешней оболочки).

ОВ кабелей рассматриваемой группы обязательно снабжаются вторичным защитным полимерным покрытием диаметром 900 мкм, которое без зазора уложено на первичное покрытие диаметром 250 мкм. Волокно в таком покрытии допускает непосредственную установку вилки оптического разъема без применения каких-либо дополнительных элементов. Удобство монтажа разъема достигается ценой некоторого увеличения коэффициента затухания по сравнению с кабелями внешней прокладки. Это, однако, не имеет существенного значения, так как согласно стандартам длина кабеля подсистемы внутренних магистралей не превышает 500 м.

Для защиты кабельного сердечника от механических воздействий в кабелях внутренней прокладки используется слой кевларовых нитей, который расположен непосредственно под шлангом внешней оболочки. В отличие от кабелей внешней прокладки здесь наблюдается свободная укладка этих нитей без сплетения в оплетку.

Кабели внутренней прокладки известны в двух основных конструктивных разновидностях. Изделия первой группы называются распределительными кабелями (distribution) и содержат ОВ в буферном покрытии 0,9 мм, которые вместе с кевларовыми упрочняющими нитями помещены в общую защитную оболочку. Их разделка осуществляется в коммутационных устройствах. В так называемых композитивных кабелях (breakout) каждое ОВ дополнительно помещено в защитный шланг внешним диаметром 2 – 3 мм. Таким образом, данное изделие может рассматриваться как конструктивный аналог многоэлементного электрического многопарного кабеля. Такие конструкции обладают большим внешним диаметром и механической прочностью, что определяется как наличием центрального силового элемента, так и дополнительным слоем кевларовых нитей под каждым индивидуальным защитным шлангом. Они ориентированы, в первую очередь, на изготовление претерминированных сборок и, как это следует из названия (breakout по-английски означает место отвода из многожильного кабеля), выполнение отводов отдельных ОВ без использования разветвительных муфт. Не исключается, хотя и редко применятся на практике, возможность изготовления многоволоконных соединительных шнуров.

Пример конструкции кабелей внутренней прокладки показан на рис. 2.16, а в таблице 2.4 приводятся типовые механические характеристики современных серийных изделий этого типа.

Основная цель прокладки волоконно-оптических кабелей и соответствующего оборудования на участках, проходящих внутри здании, аналогична цели их прокладки на участках линейно-кабельных сооружений.

Таким образом, конструкция, характеристики окружающей среды и механические характеристики, а также методы испытаний волоконно-оптических кабелей на участках, проходящих внутри зданий, в основном такие же, что и волоконно-оптического кабеля, применяемого на участках линейно-кабельных сооружений. Существенные различия состоят в использовании для оболочки материалов, не поддерживающих горение и в исключении гидрофобных компаундов, поскольку таковые не требуются.

Система прокладки волоконно-оптического кабеля внутри зданий и помещений была разработана для сооружений как локальных сетей (сетей LAN), так и внутренних систем передачи, а также для реализации высокоскоростных широкополосных цифровых и видео конференц-связей.

Рис. 2.16. Основные варианты конструктивного исполнения кабелей внутренней прокладки: а) распределительный кабель (distribution); б) композитивный кабель (breakout)

Таблица 2.4. Типовые механические характеристики кабелей внутренней прокладки

Систему прокладки волоконно-оптического кабеля внутри зданий и помещений можно, в основном, классифицировать следующим образом:

- основная распределительная часть, которая представляет собой систему прокладки кабеля в вертикальной кабельной канализации внутри шахтных стволов от панели MDF (главной панели переключений) к панелям IDF (промежуточным панелям переключений) или в таких местах соединения кабелей, как шкаф;

- напольная распределительная часть, которая представляет собой систему горизонтальной прокладки кабеля между такими местами соединения кабелей, как шкаф, в/на стене, под полом, на полу;

- оконечная часть, которая представляет собой систему прокладки кабелей, идущую от таких мест соединения кабелей, как шкаф, до устройства SDU (устройство цифровой связи) или выходов; часто в качестве оконечной части применяются одно- и двухволоконные кабели;

- место соединения кабелей, волоконно-оптические кабели и относящиеся к ним устройства внутри зданий в отличие от внешних кабелей могут применяться на ограниченных участках сети электросвязи; при определении конструкции кабеля и относящихся к нему устройств необходимо очень тщательно рассматривать большое количество различных условий окружающей среды, чтобы обеспечить возможность непрерывного поддержания требуемых характеристик.

Кабели для шнуров (patchcord cables), которые достаточно часто называются миникабелями, предназначены в первую очередь для изготовления коммутационных и оконечных шнуров. Механические характеристики данной разновидности кабельных изделий вполне позволяют применять их для построения горизонтальной проводки при реализации проектов «fiber to the desk» и «fiber to the room». В некоторых случаях ОК этого типа выполняются локальная разводка в помещениях аппаратных и кроссовых.

Кабель для шнуров представляет собой фактически ОК внутренней прокладки, имеющий одно или два ОВ, которые в большинстве конструкций снабжены буферным покрытием диаметром 0,9 мм. Необходимую механическую прочность такому изделию придает слой кевларовых нитей, который расположен между волокном и внешней оболочкой [64].

Основные варианты конструктивной реализации ОК для шнуров изображены на рис. 2.17. Изделия первого поколения делились на одинарные (рис. 2.17а) и двойные по количеству шлангов защитной оболочки. Подавляющее большинство разновидностей современного сетевого оборудования использует в процессе своей работы два световода, поэтому одинарные кабели применяются на практике достаточно редко. Двойные ОК классической конструкции изготавливаются без дополнительной общей оболочки (рис. 2.17б) или с общей оболочкой различной формы и толщины (рис. 2.17в).

Следует отметить, что для СКС в настоящее время в основном используются ОК зарубежного производства. Из отечественных производителей ОК внутренней прокладки следует отметить ООО «Сарансккабель - Оптика», которое серийно выпускает ОК с одно и многомодовыми ОВ марки ОКСн-Р (Distribution), а также миникабели ОКСн-С (Simplex) и ОКСн-Д (Duplex).

Рис. 2.17. Конструкции кабелей для шнуров:

а) одинарный (simplex); б) двойной типа zip-cord;
в) двойной типа heavy duty duplex

Контрольные вопросы по разделу 2 «Характеристики, параметры и классификация ОВ и ОК».

1. Как классифицируются одномодовые ОВ?

2. Область применения стандартных одномодовых ОВ?

3. Область применения ОВ со смещенной дисперсией?

4. Область применения ОВ с минимизацией потерь в третьем окне прозрачности?

5. Какой профиль показателя преломления имеет стандартное одномодовое ОВ?

6. Какой профиль показателя преломления имеет ОВ со смещенной дисперсией?

7. Область применения ОВ с ненулевой смещенной дисперсией?

8. Какой профиль показателя преломления имеет ОВ со смещенной ненулевой дисперсией?

9. Какие причины вызывают потери в ОВ на поглощение?

10. Какие причины вызывают потери в ОВ на рэлеевское рассеяние?

11. Причины появления кабельных потерь.

12. Как проявляется дисперсия ОВ?

13. Причины появления межмодовой дисперсии.

14. Причины появления материальной дисперсии.

15. Причины появления волноводной дисперсии.

16. В каких одномодовых ОВ и при каких скоростях передачи необходимо компенсировать дисперсию?

17. Как классифицируются оптические кабели связи?

18. Типы и конструкции оптических модулей?

19. Для какой цели ОК заполняются гидрофобной массой?

20. Каково назначение и конструкции силовых элементов?

21. Какие оболочки и бронепокровы используются в конструкциях ОК?

22. Принцип маркировки ОК?

23. Какие конструкции ОК применяются для прокладки в грунт?

24. Какие конструкции ОК применяются для пневмозадувки?

25. Какие конструкции ОК применяются для подвески на опорах?

26. Какие конструктивные особенности подводных ОК?

27. Какие конструкции ОК применяются для прокладки внутри зданий?

Литература по разделам курса ССТ.

Раздел 2 «Характеристики, параметры и классификация ОВ и ОК».
Руководство по строительству сельских волоконно-оптических линий связи. – М.: ССКТБ-ТОМАСС, 1994г.

1. Сабинин Н.К. Экономика строительства ВОЛС подземной прокладки. LIGHTWAVE russian edition №2, 2003г.

2. Воронцов А.С., Гурин О.И., Мифтяхетдинов С.Х. и др. Оптические кабели связи российского производства. Справочник. – М.: Эко-Тренз, 2003. – 288с.

3. Портнов Э.Л. Оптические кабели связи: конструкции и характеристики. – М.: Горячая линия – Телеком, 2002. – 232с.

4. Иоргачев Д.В., Бондаренко О.В. Волоконно-оптические кабели и линии связи. – М.: Эко-Тренз, 2002. – 282с.

5. Листвин А.В., Листвин В.Н., Швырков Д.В. Оптические волокна для линий связи. – М.: ЛЕСАРарт, 2003. – 288с.

6. Андреев В.А., Бурдин А.В. Многомодовые оптические волокна. Теория и приложения на высокоскоростных сетях связи. – М.: Радио и связь, 2004. – 248с.

7. Стерлинг Д. Волоконная оптика: Пер. с англ. – М.: Лори, 1998. – 288с.

8. Андреев В.А., Бурдин В.А., Кочаловский Л.Н. и др. Направляющие системы электросвязи. Том 2. Проектирование, строительство и техническая эксплуатация. Горячаа линия. - Телеком, 2010 – 424с.

9. Андреев В.А. , Бурдин А.В., Бурдин В.А., Технология строительства ВОЛП. Оптические кабели и волокна. Самара, СРТТЦ, ПГУТИ, 2011 – 376с.