7.7. Строительство и монтаж оптических линий связи

Оптические кабели по сравнению с металлическими имеют ряд сущест­венных особенностей:

1. критичность к растягивающим усилиям; стекло очень хрупко и допус­тимое тяговое усилие дли оптических кабелей в несколько раз меньше чем для кабелей с металлическими жилами;

2. большая длина кабелей на барабане (до 6 км по сравнению с 0,5-0,8 км металлического кабеля);

3. большая величина затухания в сростках кабеля в муфте;

4. необходимость постоянного контроля и большой объем измерений;

5. малые размеры и вес;

6. невозможность содержания под давлением, что уменьшает возможно­сти контроля;

7. трудности организации служебной связи;

8. высокая стоимость средств и приборов измерений.

В таблице 8 приведено сравнение некоторых данных электрических и оп­тических кабелей.

Таблица 6. Сравнение электрических и оптических кабелей.

Тип кабеля	ЭК	ОК
Допустимый радиус изгиба,Rизг мм	100	300
Допустимое тяговое усилие, Н	до 30000	до 3000
Предельная длина кабеля, затягиваемого в ка­нал канализации, м	850	2000
Строительная длина, м	250-850	26-1 03
Масса, кг/км	до 6000	150-350
Диаметр, мм	до 80	до 18
Объем измерений в % от всех работ при про­кладке	12-15	3080
Случайные отклонения параметров, %	35	30-50

Большие строительные длины сочетаются с малым допустимым тяговым усилием. В то же время, если резать кабель на куски малой длины, то сущест­венно возрастает затухание линии за счет повышенного затухания на сростках длин. Методы прокладки те же, что и для металлических кабелей, но с особен­ностями:

1. бестраншейный в грунт, непосредственно, а чаще - в гибкой пластмас­совой трубе с последующей задувкой кабеля в трубу;

2. траншейный, в пластмассовой трубе и без неё;

3. в канализации.

Бестраншейная прокладка осуществляется с помощью кабелеукладчика. Так как оптический кабель очень чувствителен к динамическим нагрузкам, в кабелеукладчиках, предназначенных для прокладки оптических кабелей, осуще­ствляется принудительное вращение барабана и постоянный контроль продоль­ной и поперечной устойчивости кабелеукладчика, меры для избежания бокового соскальзывания, меры против закручивания кабеля. При переходах через реки и другие препятствия используется установки горизонтально-наклонного бурения (УГНБ) с активной бурильной головкой с регулируемым наклоном. После прокладки труб кабель вдувается в неё сжатым воздухом.

Тяговое усилие определяется по формуле:

где Р - масса единицы длины кабеля; Q - вертикальное давление слоя земли; f- коэффициент трения, f = 0,3;  - динамический коэффициент,  = 23; l_k - длина проложенного кабеля.

Иногда прокладываемый кабель заключен в гибкую пластмассовую трубу диаметром до 35 мм, заполненную гидрофобной массой (вазелином), и эта труба с кабелем наматывается на барабан. Глубина про­кладки 1,2 м. Используются так называемые вибрационные кабелеукладчики. Средняя скорость движения порядка 400 м/час, максимально допустимая ско­рость 1,8 км/час. На рис. 58 показана зависимость усилия в кабеле от скорости движения. При увеличении скорости возрастает натяжение. При Т  2,5 кН за­тухание возрастает на 35%, но при снятии нагрузки восстанавливается преж­нее состояние. При Т > 3,5-4 кН происходит разрыв отдельных волокон. По допустимой механической нагрузке при прокладке в грунт допускается 4 категории бронированных кабелей: 1 тип Т_доп = 80 кН для прокладки через реки. 2 тип: Т_доп.= 20 кН в скальных и жёстких грунтах. 3 тип: Т_доп. = 7 кН в мягких грунтах. 4 тип: Т_доп. = 2,7 – в трубах.

v, км/ч

Рис. 58

В грунтах 34 категории (с включением камней до 30%) при про­кладке обязательна предварительная под­готовка грунта - так называемая пропорка.

В городских условиях кабель прокладывают в канализации, которая может быть трех типов: бетонная, асбоцемент­ная и полиэтиленовая. Канализация пред­ставляет собой трубу или группу труб в одном корпусе с внутренним диаметром 100 мм. В трубу затаскивается кабель с помощью пневматических и электрических каналопроходчиков. Сначала про­таскивают шнур, прикрепленный к чулку, надеваемому на кабель. Если трасса кабеля имеет изгиб, то усилие тяжения возрастает в 1,5-2 раза, то­гда в кабельных колодцах устанавливают дополнительные лебедки гусеничного типа с ограничителями нагрузки. На рис. 59 показан график усилия тяжения в зависимости от длины кабеля при различных типах канализации, а на рис. 60 при разных углах изгиба трубопровода. Для снижения трения оболочку кабеля покрывают смазочными материалами.

Рис. 59 Рис. 60

Монтаж и соединение оптических волокон существенно отличается от монтажа медных жил. Особое внимание уделяется выполнению сростков строи­тельных длин. Оптические волокна соединяют склеиванием или сваркой. Зату­хание сростка может достигать 0,30,5 дБ. Потери, вносимые сростком оп­ределяются погрешностями юстировки, качеством скола, неравенством или элиптичностью диаметров свариваемых жил, смещением волокон друг относительно друга (см. рис. 61), попаданием пыли и т.д. Для исключения и уменьшения воздействия неблагоприятных факторов монтаж оптических волокон про­водят в специальных машинах. Обязателен запас в виде бухты диаметром 60 см с кабелем длиной 810м. Концы кабеля с нахлестом 0,6-1,5 м располагают в специальной кассете. Юстировка производится оптическим прибором. Сущест­вуют также неразъемные соединения в виде трубок, пластин с канавками, роли­ковых соединений (как в дрели), а также разъемные соединения, например, штыревого типа.

Продольное (осевое) смещение; Поперечное (радиальное ) Угловое смещение

коэффициент передачи смещение

, где _А – апертурный угол; Рис. 61

Потери на соединения сопоставимы с потерями на остальных участ­ках кабеля, поэтому качеству выполнения соединений уделяется особое внимание.