Фриман Р.Л. Волоконно-оптические системы связи

Подождите немного. Документ загружается.

вопросы.

6. Собственники вложенных средств должны проводить инспекции по

мере необходимости, чтобы быть уверенными, что строительство ВОЛС осу-

ществляется по одобренному плану.

7. Все важные документы и учетные записи того, что построено,

должны контролироваться собственниками вложенных средств. Учетные

записи того, что построено, должны быть доступны для правительственных

органов или других организаций, планирующих работу в данном месте,

чтобы иметь возможность избежать конфликтных ситуаций с кабельными

сооружениями, которые были установлены. Ожидается, что построенное не

приведет к последующим изменениям законченных общественных работ,

ландшафта, достопримечательностей, или сделанных другими подземных

сооружений.

Источник. Руководящие указания 1-5 взяты из [11.1].

11.2.2. Глубина прокладки

Прокладка в грунт или коллекторная прокладка должна удовлетворять

требованиям на глубину залегания, указанную в табл. 11.2. Эти требования

относятся к ВОК. Стандарт TIA/EIA-590-A [11.1] также содержит руководя-

щие указания по «Совместной прокладке силовых кабелей и кабелей связи» и

глубине залегания силовых кабелей. В этом стандарте утверждается, что

силовые кабели подчиняются документу NESC (Национальный код элект-

рической безопасности, США), Правило 353D [11.2]. Когда ВОК укладыва-

ется в землю вместе с электрическим кабелем, минимальная глубина залега-

ния должна соответствовать табл. 11.2 или 11.3, причем выбирается большая

глубина.

Таблица 11.2

Глубина прокладки ВОК

Сооружения

Минимальная глубина

залегания, мм

Междугородный магистральный кабель

Кабели питания, распределительная сеть

Кабели обслуживания, линии ввода/вывода

Подземные коллекторы

750

600

450

750

Источник. ЕIА/ТIА-590-А, табл. 2, с. 6, [11.1]

Таблица 11.3

Глубина залегания ВОК

Минимальное фазовое напряжение, В Глубина прокладки, мм

0-600

601-50000

5000 1-й выше

600

750

1070

Источник. ЕIА/ТIА-590-А, табл. 3, с. 6, [11.1]

11.2.3. Маркировка на трассе

Для идентификации общего положения трассы сооружений,

рекомендуется использовать, как постоянные наземные маркеры, так и

подземные предупреждающие ленты. Эти сооружения, как и вся трасса

прокладки ВОК, требуют более точной привязки на местности и нельзя

полагаться только на маркеры.

Стандарты, на которые мы ссылались, рекомендуют, чтобы постоянные

маркеры располагались на расстоянии прямой видимости друг от друга, так

чтобы ясно указывалось направление и положение трассы. Каждый уста-

новленный маркер должен быть видим с позиции соседнего маркера в обоих

направлениях. Максимальное рекомендованное расстояние должно быть 300

м или меньше. Маркеры идентифицируются по названию сооружения,

владельца и соответствующего телефонного номера.

Предупреждающая лента должна быть заглублена в грунт не меньше,

чем на 300 мм, и располагаться над ВОК, не отклоняясь от трассы кабеля

более, чем на 450 мм. Эти ленты должны иметь достаточную прочность на

растяжение и способность к удлинению, так чтобы при производстве экс-

каваторных работ их было бы не так просто порвать, и они могли бы зна-

чительно растягиваться перед тем, как порваться [11.1].

11.2.4. Вертикальные опоры

Когда ВОК подвешивается на вертикальные опоры, он должен иметь

механическую защиту, такую, как кабелепровод (защитную трубу), или U-

образную защиту, на опоре, простирающуюся вверх от земли до высоты

примерно 2,5 м. Защитная труба, или U-образная защита, должна уходить

вниз под землю с помощью согнутого под углом коллектора до определенной

глубины залегания кабеля, как указано в табл. 11.2. Вертикальные участки

выхода кабеля на опору должны быть расположены в безопасных по

отношению к возможным повреждениям кабеля местах. Когда требуется

дополнительная защита, ВОК может быть помещен во внутренний

трубопровод, который должен возвышаться над U-образной защитой и

простираться вплоть до поддерживающего воздушного троса. От подземного

коллектора, внутренний трубопровод может идти от кабельного колодца

через вспомогательный кабелепровод и U-образную защиту на

поддерживающий воздушный трос.

11.2.5. Устройство вводов

Кабельный ввод в здание может быть сделан выше поверхности земли

или же заглублен. Кабель должен быть механически защищен внутренним

трубопроводом или U-образной защитой.

11.2.6. Прокладка кабеля через водные преграды

Для прокладки кабеля через водные преграды обычно требуется

специальное разрешение. В США две организации: Армейский инженерный

корпус и Региональный инженерный корпус могут дать советы для

исполнителей работ о том, какие разрешения и что конкретно требуется в

связи с получением этих разрешений. Эти организации выпустили

публикацию «Программа регулирования — информация для соискателей»,

которая общедоступна и содержит все необходимые сведения.

11.2.7. Пересечение железных дорог

Крайне желательно уведомить соответствующие надзорные

транспортные (железнодорожные) органы в том, какие пересечения

железных дорог вы планируете осуществить. Ответственные инженерные

службы железных дорог укажут вам утвержденные методы пересечения

железнодорожных путей. Хорошим источником информации и

дополнительных деталей инженерных проектов пересечения

железнодорожных путей является Ассоциация американских железных дорог

в Вашингтоне (США).

11.2.8. Прокладка по мостовым переходам

Прокладка кабеля по каждому мостовому переходу должна быть

спроектирована отдельно, так чтобы удовлетворять местным условиям и

физическим ограничениям, накладываемым географическим положением

моста. Местные ограничения, могут меняться от места к месту. Для

формирования структуры и создания защиты ВОК при такой прокладке

обычно требуется использовать коллектор.

11.2.9. Пересечение автомагистралей

При проектировании кабельных сооружений большой длины в городах

очень удобно использовать (городскую кабельную канализацию,

расположенную вдоль улиц), право прохода улиц, а также основных шоссе и

других менее важных магистралей. Все штаты и многие графства имеют

законы или постановления, которые разрешают и определяют правила

использования земли, отведенной под общественные дороги. Существуют

специальные соглашения для данного региона, оговаривающие права на

использование коммунальных сооружений, расположенных вдоль данной

трассы/магистрали.

Владелец ВОЛС может получить информацию по этому вопросу в

«Руководстве по использованию коммунальных сооружений в рамках

получения права прохода по шоссе и магистралям». Этот документ

выпускается Американской ассоциацией государственных магистралей и

транспортными департаментами».

Тип магистралей, конструкция ВОК, почвенные условия, уровень и

схема трафика, зоны отчуждения и другие ограничения будут оказывать

влияние на степень приспособленности кабельных сооружений к проходу по

ним соответствующих магистралей.

11.2.10. Экскаваторные работы и повреждения

Большинство штатов имеют законы, нацеленные на обеспечение

безопасной эксплуатации построенных сооружений и минимизации

вероятности повреждений подземных сооружений. Эти законы меняются от

штата к штату. Можно ожидать, что эти законы определяют такие случаи,

как работа с единым заказчиком, заблаговременное уведомление

собственника перед началом экскаваторных работ, размер допустимой зоны

работ, правила использования унифицированного цветового кода

Координационного совета по коммунальным сооружениям (ULCC), для

временной маркировки положения трассы (оборудования) и регистрации его

владельцев в местном правительственном офисе.

Руководящие указания должны быть получены в Администрации про-

фессиональной безопасности и здоровья (OSHA, см. Code of Federal

Regulations, title 29, Ch.XVII, subpart P, Excavations, Section 1926.651). В них

указано, что «приблизительное положение коммунальных сооружений, таких

как канализационный коллектор, телефонные, топливные, силовые и

водопроводные линии, а также другие подземные сооружения, которые мо-

гут встретиться при выполнении экскаваторных работ, должны быть опре-

делены до того, как начнут производиться вскрышные и экскаваторные ра-

боты». Эти руководящие указания также рекомендуют оповестить

соответствующие службы о предполагаемых работах заранее, до того, как

они начнутся.

Очевидно, что производители экскаваторных работ и владельцы обору-

дования должны знать о тех законах и регулирующих актах, которые пре-

дусматривают методы и процедуры предотвращения возможных поврежде-

ний линий в этих рабочих зонах. Требуется, чтобы обе стороны соблюдали не

только букву, но и дух таких законов, чтобы минимизировать, или исключить

вовсе, возможность случайного повреждения подземных сооружений ВОЛС

и, тем самым, уменьшить степень ответственности, накладываемой на

производителя экскаваторных работ за перерыв связи.

11.2.11. Восстановление повреждений

Владельцы оборудования, т.е. владельцы ВОЛС, которая сооружалась,

восстанавливают оборудование, поврежденное во время экскаваторных

работ. Нужно предварительно подготовиться к возможности возникновения

таких событий. К сожалению, каждый случай таких повреждений отличается

ситуацией, сопутствующими обстоятельствами и условиями, которые

должны быть обработаны и скоординированы для того, чтобы быстро

восстановить связь.

Производители экскаваторных работ или сооружений должны быть

подготовлены к проведению восстановительных работ, которые включают

следующие элементы и виды работ:

- сетевые карты и записи, данные измерений установленного

оборудования, требования, необходимые для быстрого и эффективного

восстановления работы линии;

- запасные кабели, как ВОК, так и медножильные кабели, требуемые

для восстановительных и ремонтных работ (необходимо иметь: отрезки ка-

беля требуемого типа, качества и номенклатуры, в соответствии с тем, что

было заложено при проектировании);

- тренированный персонал, включая сварщиков, с необходимым запас-

ным набором для проведения сварных работ и тестового оборудования;

- питание и другое оборудование, необходимое для временного восста-

новления;

- нужно также быть подготовленным к необходимости проводить

требуемые измерения оборудования.

11.3. Планирование трассы и прокладка ВОЛС

11.3.1. Волоконно-оптические кабели

Организации связи накопили, грубо говоря, миллионы человеко-лет

опыта прокладки медножильных пар и ВОЛС. Конечно, было бы желательно

использовать для прокладки ВОЛС те же самые методы, что и раньше. Одна-

ко, особое внимание должно быть уделено низкой способности ВОК к пе-

регрузкам, его критическим характеристикам на изгиб, большим возможным

строительным длины и воздействию на ВОК окружающих условий.

11.3.2. Планирование трассы прокладки

Мы можем воспользоваться многими процедурами, используемыми

при прокладке медножильных кабелей, но некоторые вопросы прокладки

ВОК должны рассматриваться отдельно. Они включают (хотя и не

ограничиваются) следующее:

- влияние сварки и оптических разъемов на длину секции (расстояние

от оптоволоконного терминала или мультиплексора ввода-вывода (ADM) до

соседнего регенератора или между двумя регенераторами). Термин span

length, используемый автором при этом, соответствует фактически длине

пролета, а приведенное определение - длине секции, эти понятия совпадают

только для однопролетной секции, см. [А-21];

- большие строительные длины ВОК;

- допуски, используемые в системах передачи, на дополнительное

число сростков и/или оптических разъемов;

- различия в конструкции ВОК (по сравнению с медножильным кабе-

лем), при планировании и прокладке нужно быть особенно аккуратным,

учитывая низкую перегрузочную способность, характеристики на изгиб и

допустимый диапазон температур окружающей среды;

- характер трассы и условия допуска персонала при прокладке и обслу-

живании, а также информацию о местности;

- важность информации и тренинга, как части планирования процесса

прокладки кабеля.

11.3.2.1. Выбор трассы

Важность обследования трассы невозможно переоценить. Во внимание

должны быть приняты топография и условия осуществления прокладки, а

для больших пролетов должны быть тщательно спланирована еще и возмож-

ность доступа по трассе. Кабелепроводы должны быть в хорошем состоянии.

Более тонкий, как правило, ВОК дает возможность использовать несколько

труб меньшего диаметра, что может обеспечить лучшее использование

кабелепровода в целом, лучшие условия прокладки и обслуживания. В

больших кабелепроводах, содержащих несколько кабелей, положение ВОК в

средней части кабелепровода более предпочтительно.

В системах с подвесными кабелями важно минимизировать раскачку и

натяжение кабеля, для того чтобы увеличить устойчивость опор подвески.

При подвеске необходимо использовать линейную арматуру, разработанную

для подвески ВОК. Оптические кабели большей пропускной способности

должны подвешиваться на самую верхнюю позицию опор.

Другие моменты, которые должны приниматься во внимание — это

специальные требования, предъявляемые к подземным и надземным структу-

рам, используемым при прокладке ВОК, которые учитывают физические

ограничения и особенности волокна, отмеченные выше.

11.3.2.2. Общая длина секции или пролета

Эта длина основана на понятии бюджета линии, мы обсуждали его в

гл. 10, которое в некоторых работах называют максимальными потерями

внешней прокладки. Нужно иметь ввиду, что на эти потери оказывают

влияние многие факторы, такие, как затухание волокна, уложенного в кабель

(кабельное затухание), а также число оптических разъемов и сростков на

длине звена. Длина трассы, которая содержит большой сегмент с воздушной

кабельной подвеской, может быть короче, благодаря тому, что нужно

предусмотреть дополнительное затухание за счет изменения климатических

условий.

Консервативный подход, рассчитанный на быстрое восстановление

связи после обрыва волокна/кабеля, состоит в резервировании определенной

длины рабочего кабеля, равной наибольшей длине кабеля, проложенного в

секции кабелепровода. Если сердечник кабеля не заполнен, то волокна в

таком кабеле могут лопаться на длине сотен метров от места раскопок; если

же сердечник кабеля заполнен, или если он разделен на дискретные сегменты

и блокирован, то волокна в таком кабеле могут лопаться только вблизи

разрыва оболочки. Поэтому для кабеля с незаполненным сердечником орга-

низация ITU-T (см. [11.2]) рекомендует использовать кабельный резерв,

равный или больший по длине наиболее длинному участку кабеля, незави-

симо от того, где он находится: в секции кабелепровода, закопан в землю,

или подвешен на опорах.

11.3.2.3. Определение общей длины кабеля

Общая длина кабеля берется из окончательно одобренного плана. К

ней добавляется дополнительная длина для каждого сростка и оптического

разъема. Она должна включать один полный оборот резервного кабеля

вокруг кабельного колодца, где расположен сросток или оптический разъем,

плюс резервный отрезок кабеля внутри муфты или корпуса разъема. Полная

кабельная длина также может включать отрезок кабельного ввода в здание,

рассчитанный от первого или последнего внешнего сростка/разъема,

помещенного в оптический распределительный кросс, расположенный рядом

с оконечным волоконно-оптическим терминальным оборудованием, или

отрезок кабеля в здании от аппаратной до кабельного распределительного

кросса.

Резервная длина может быть в диапазоне от 4 м (только запасной

отрезок кабеля в муфте или организаторе) до 12 м.

11.3.2.4. Длина кабеля на катушке или барабане

По сравнению с медножильными кабелями, на катушке можно

разместить больше ВОК. Эквивалентный 2-жильный ВОК значительно

меньше и легче, чем витая пара или коаксиальный кабель. Можно было бы

оптимизировать размер катушек и вес, для того чтобы с ними было легче

обращаться в поле. Однако нужно заметить, что производители ВОК

поставляют катушки, на которых можно намотать не больше, чем несколько

километров кабеля. После этого цена за метр начинает расти.

Для длинных трасс, максимальное разнесение сростков зависит от

физических характеристик трассы (например, горы, пересеченная местность,

плоская равнина). Максимальное разнесение сростков, конечно, зависит от

максимальной длины кабеля на катушке. Кабельная длина, помещаемая в

кабелепровод или коллектор будет короче, благодаря ограничению в усилии

натяжения при затягивании и фактических расстояний между кабельными

колодцами. Длина кабеля, наматываемого на катушку/барабан, зависит от

диаметра кабеля и изменяется от 1 до 10 км.

Вычисляя длину намотанного кабеля, инженер должен принять во

внимание следующее. Для кабелепроводов длина ВОК на барабане

определяется (при определении позиций сростков) следующим образом:

- расстояние между сростками = х (м);