Фриман Р.Л. Волоконно-оптические системы связи
Подождите немного. Документ загружается.
- допуск на увеличение длины = 2% от х (м);
- сращивание + допуск на измерение — 10 м на каждом конце = 20 м;
- таким образом, длина ВОК на барабане для кабелепровода длиной х
метров равна (1+0,02)х + 20 м.
Важно принять во внимание, что для длинных секций, уложенных в ка-
белепровод, минимизация числа стыков должна быть согласована с возмож-
ностью прокладки полученных длин кабелей. Дополнительное выделение
кабеля должно быть достаточно для организации дополнительных сростков
сверх необходимого, если это понадобится при прокладке кабеля [11.2].
Для задувки кабеля в трубы или при непосредственной укладке в грунт
кабелей, затягиваемых в отдельные трубы, длина кабеля на барабане опре-
деляется следующим образом (если положение сростков было надлежащим
образом вычислено):
- расстояние между стыками по данным измерений или на основании
плановой документации = x (м);
- допуск на сращивание с помощью разъемов + допуск на измерение -
10 м на каждом конце = 20 м;
- таким образом, длина ВОК на барабане для непосредственной
укладки на трассу длиной х метров равна (х + 20) м.
11.3.2.5. Число и положение сростков/оптических разъемов
Число сростков зависит от длины ВОК, намотанного на катушку,
местоположения и физических ограничений выбранной трассы. Вообще
говоря, если трасса проходит по простой местности, то чем больше длина
кабеля на катушке, тем меньше сростков будет на линии. Другой вопрос -
состояние и положение кабелепровода/коллектора. Может случиться так, что
нельзя положить кабель большой длины. Аналогично, и при прямой укладке
в грунт, могут быть препятствия на трассе, которые требуют обрезать кабель
и осуществлять подводку кабеля к препятствию с двух сторон. Как правило,
можно ожидать, что сростки будут каждые один-три километра.
Сростки располагаются в колодцах кабелепроводов или коллекторных
систем, а также в небольших люках, закопанных в месте сращивания
(handhole) при непосредственной укладке в грунт, или же прикрепленных к
поддерживающему тросу при воздушной прокладке. В системах кабельного
распределения абонентов/пользователей систем кабельного телевидения
(HFC, см гл. 13) сростки могут располагаться в наружных шкафах кабельной
разводки, там, где планируется расширение или модернизация сети.
11.3.2.6. Право на проход/прокладку
Право на проход/прокладку является одним из наиболее важных
факторов, определяющих стоимость проекта прокладки ВОЛС. В общем
случае, руководящие указания могут быть основаны на опыте прокладки и
права на проход металлических кабельных линий. Кабели обычно
прокладывают на объектах общественной собственности, например, вдоль
магистралей, и кабелепроводные системы располагаются под или рядом с
улицей или дорогой.
Другое удобное право на прокладку вдоль железных дорог, линий
электропередачи, газо- и нефтепроводов. Еще один вариант — прокладка по
сельскохозяйственным угодьям. Здесь получение права на проход может
быть наиболее сложным и трудным. Однако, если маршрут ВОЛС пролегает
там, где используется глубокая вспашка, глубина залегания кабеля может
выбрана глубже, если требуется пересечь сельскохозяйственные земли.
Фаза планирования должна следовать за обследованием местности, для
того чтобы понять можно ли вообще использовать планируемый маршрут.
Например, такие вопросы встают в случае, если трасса проходит через обще-
ственные дороги, частную собственность, если она наталкивается на соору-
жения других организаций, которые могут создать проблемы (например,
энергокомпании), если встает вопрос о том, можно ли использовать
существующий кабелепровод, созданный другими организациями, или, если
целостность дома, башни и т.д. может оказаться под угрозой при прокладке
ВОЛС.
Окончательный план прокладки формулируется после того, как все вы-
шеперечисленные вопросы будут рассмотрены и все необходимые консуль-
тации в различных федеральных и муниципальных органах, а также у част-
ных владельцев, будут получены.
11.3.2.7. Коллекторные трубы, кабельные колодцы,
кабелепроводы, короба
В тех случаях, когда существуют кабелепроводы, в которых нет
достаточного места для размещения в одном из них ВОК, нужно рассмотреть
возможность создания дополнительной системы кабелепроводов.
Рекомендуется, чтобы все эти дополнительные системы были установлены в
одно и то же время и так, чтобы ее выполнение не затягивалось.
Ниже приведены причины того, почему кабели не могут быть уложены
непосредственно в грунт:
- требуется механическая защита;
- наличие дорог и других препятствий;
- возможное расширение в будущем;
- требуется защита от грызунов.
В качестве предварительных мер, можно уложить одну или несколько
запасных труб, или использовать трубоукладчик, или воспользоваться непос-
редственной укладкой в траншею. Запасные трубы состоят из отдельных сек-
ций длиной 2500 м [11.2], которые соединяются вместе с помощью фитингов
для получения единого трубопровода, перекрывающего всю длину трассы.
Впоследствии, используя знание фактической длины ВОК на катушке, или
длины затягиваемого отрезка кабеля, ВОК протягивается через трубопровод.
В точках стыковки, трубопровод открыт, на некоторое время, и последова-
тельно герметизируется. Там, где должно выполняться сращивание, напри-
мер, в кабельных колодцах, при начальном обследовании нужно убедится,
что в каждом из них достаточно места для помещения необходимых
устройств для сварки и измерения, а также для монтажного стола, освещения
и т.д.
Материал кабелепровода или трубопровода (в отечественной
литературе трубопровод называется ЗПТ — защитной полиэтиленовой
трубой.), как правило, ПВХ или высокоплотный полиэтилен, или
стекловолоконный эпоксидный компаунд. Внутренние и внешние стенки
кабелепровода могут иметь продольные ребра или гофрированную
поверхность для облегчения процесса протягивания при прокладке ВОК
[11.3].
Кабелепроводы имеют минимальный радиус изгиба. Кабель,
протянутый через такой кабелепровод, не должен иметь радиус изгиба,
меньше положенного. Этот радиус должен быть определен как допустимый,
или недопустимый. Только допустимый радиус должен быть использован,
если кабелепровод огибает поддерживающую структуру, такую как другой
кабелепровод или катушка.
Кабелепровод может быть заказан у производителя вместе с лентой для
вытягивания, которая помогает в процессе протягивания. Кроме того, кабе-
лепроводы могут быть предварительно смазаны, что значительно уменьшает
требуемое натяжение при протягивании кабеля. В заключение необходимо
сказать, что кабелепроводы должны иметь концевую заглушку, чтобы пре-
дотвратить просачивание воды. Очень важно сохранять кабелепровод сухим
и свободным от строительного мусора. Если рассуждать о размерах кабелеп-
ровод ов, то было бы хорошо использовать такое эмпирическое правило:
коэффициент заполнения не должен превышать 40%. Например, 1-дюймовый
кабелепровод предполагается заполнить ВОК с внешним диаметром 0,6
дюйма. Коэффициент заполнения можно вычислить по формуле:
Коэффициент заполнения (%) = (d
2
/D
2
)100,
где d — внешний диаметр ВОК, D — внутренний диаметр рассматриваемого
кабелепровода. Для длинных кабельных линий следует использовать кабе-
лепроводы большего размера, для того чтобы облегчить процедуру протяги-
вания ВОК. Стандартные размеры кабелепровода изменяются от 3 до 8 дюй-
мов (от 76,2 до 203,2 мм), а размеры внутренних трубопроводов изменяются
от 0,75 до 2 дюймов (от 19,2 до 50,8 мм) [П.3] (соответствующие размеры и
рекомендации см. в [А-10, А-14]).
Для затягивания больших длин кабеля, использование смазки,
обязательно. Основываясь на работе [11.3], смазка должна применяться на
всех станциях кабельного ввода и промежуточной протяжки кабеля, а также
всегда, когда возможно, перед тем, как согнуть кабель. Смазка должна
использоваться с сальником и насосом и покрывать внутренние стенки
кабелепровода по всей длине.
Коэффициент трения смазки должен быть меньше 0,25. Смазка не
должна влиять на внешнее покрытие кабеля, коллекторный кабелепровод или
внутренний трубопровод в течение всего гарантийного срока службы
сооружения.
После того, как кабель проложен, следует провести его измерение с по-
мощью оптического рефлектометра (OTDR) по всей длине и для каждого
волокна (см. гл.15).
11.3.2.8. Использование кабелеукладчика, или прокладка кабеля в
грунт
ВОК может быть проложен в грунт, с укладкой в заранее вырытую
траншею, или непосредственно с помощью кабелеукладчика с плугом.
Прокладка в траншею более предпочтительна, потому что она наносит
кабелю меньше повреждений и обеспечивает большее качество прокладки.
Однако она более дорогая по сравнению использованием кабелеукладчика.
Укладка в траншею используется в условиях скальных грунтов, когда доступ
кабелеукладчика затруднен. При укладке кабеля на дно траншеи должна
быть создана специальная подушка из песка, а большие или же острые камни
нужно удалить из земли перед закапыванием траншеи, чтобы избежать
последующего повреждения кабеля.
Использование кабелеукладчика с плугом (как процедура) дешевле.
Это вполне удовлетворительный метод, если почва мягкая и право прохода
получено. В условиях, когда встречаются твердые почвы, можно
посоветовать провести предварительную вспашку пустым плугом, перед тем,
как пустить кабелеукладчик с кабелем. Можно также прокладывать больше
одного кабеля за один проход или укладывать одновременно кабель и
трубопровод. Закопанный пустой трубопровод можно будет впоследствии
использовать для прокладки второго кабеля.
11.3.2.9. Использование воздушной подвески кабелей
Нужно ли рассматривать подвеску кабеля, как один из вариантов
прокладки? Видимо, да, если учесть, что она имеет следующие
преимущества:
- можно использовать существующие линии электропередач;
- она не зависит от типа почвы;
- прокладку, вероятно, можно будет осуществить быстрее;
- существуют возможности использовать большие строительные длины
ВОК;
- ее легче обслуживать, особенно, если кабельная линия идет вдоль
дорог.
Однако существуют и недостатки воздушной прокладки:
- у нее меньше срок службы в связи с воздействием окружающей
среды;
- возможность возникновения излишнего механического напряжения в
неблагоприятных погодных условиях, таких как ветер, оледенение и
чрезмерно длинный пролет;
- неэстетичность.
11.3.3. Особенности прокладки кабеля
Производитель работ по прокладке может использовать те же методы
прокладки, что и при прокладке металлических кабелей. Однако, некоторые
особенности ВОК нужно принять во внимание. Они включают: а) легкую
возможность возникновения перегрузок волокна; б) необходимость обеспе-
чения надлежащих условий изгиба кабеля и методов направления кабеля при
протягивании, кроме этого нужно ожидать использования больших стро-
ительных длин кабеля (по сравнению с металлическим кабелем). Принци-
пиальный момент в том, чтобы обеспечить при прокладке ВОК как можно
менее напряженные условия прокладки. Рекомендуемые производителем
физические ограничения должны выполняться неукоснительно.
11.3.3.1. Установка кабелепровода/пластмассовой трубы
При установке ВОК нужно быть очень внимательным, учитывая малый
размер и относительно низкую прочность волокна (по сравнению с
металлическим кабелем). Факторы, которые ограничивают длину ВОК при
затягивании в кабелепровод, включают:
- число и степень изгибов;
- число поворотов в кабельных колодцах;
- уровень изменений между колодцами;
- материал, из которого изготовлен кабельный колодец;
- неровность кабелепровода/трубы, наличие поврежденных или
отремонтированных секций, общее состояние кабелепровода/трубы.
Существует ряд приемов, которые могут ослабить влияние этих
факторов и максимизировать расстояние между сростками:
- возможность протягивания кабеля из средней точки
кабелепровода/трубы в обе стороны после смены положения, или
позиционирования кабеля перед вторым протягиванием;
- протягивание в одном направлении с организацией петли у промежу-
точных колодцев, где кабелепровод/труба делает резкий поворот, или с
каждой стороны от «трудной» секции;
- протягивание с уклоном вниз более предпочтительно, чем с уклоном
вверх;
- использование надлежащей смазки;
- тщательная чистка и контроль зазоров в каждом кабелепроводе/трубе;
- использование промежуточных точек протягивания и использование
соответствующего оборудования для направления кабеля при протяжке.
Если ВОК прокладывается в том же кабелепроводе/трубе, где уже име-
ются другие большие кабели, например, силовые, то он должен иметь ми-
нимальный диаметр, чтобы избежать заклинивания.
Нужно рассматривать возможность применения лебедок. Существует
возможность непрерывного мониторинга натяжения кабеля при протяжке.
Лебедки монтируются на трейлере и полностью автономны. Они могут быть
перемещены когда и куда требуется.
11.3.3.2. Непосредственная укладка
При использовании траншей, кабели могут прокладываться
непосредственной укладкой в грунт. Укладка в траншеи используется на
тяжелых участках, где имеется скальный грунт. Там, где возникают
трудности с протягиванием, использование траншей обязательно. Кабель
обычно прокладывают вручную с моторизованных средств доставки катушек
с кабелем. Важно выравнивать направление траншей, чтобы кабель тянулся
прямо.
Материал для засыпки кабеля, должна быть из мелкого песка, он
должен располагаться вокруг кабеля и тщательно уплотняться. Если засыпка
не содержит мелкого песка, то ее нужно доставить и уложить вокруг кабеля.
Глубина укладки кабеля должна быть такой, как рекомендуется в табл. 11.2
(750 мм), или определятся местными рекомендациями.
Резервные трубы и кабель для непосредственной укладки должны быть
промаркированы с помощью маркерной ленты, расположенной примерно на
30 см выше кабеля или уложенной трубы, на которой должна быть надпись,
предупреждающая о наличии кабеля.
11.3.3.3. Использование кабелеукладчика
Использование кабелеукладчика является более экономичным
способом прокладки, чем укладка в траншею. Этот вариант должен
рассматриваться в тех случаях, когда налицо длинный и без препятствий
участок кабельной трассы. Как мы уже упоминали, основным, при принятии
решения об использовании кабелеукладчика, должна быть возможность
избегать кратковременных динамических нагрузок и оценка общего уровня
натяжения при прокладке ВО К.
Натяжение устанавливаемого кабеля может быть уменьшено путем
низкофрикционной вставки в кассету кабелеукладчика и использования кри-
вых с большим радиусом изгиба. Одной из таких возможностей является
установка мощного вала большого диаметра в задней части бульдозера, ко-
торый используется для того, чтобы тянуть кабель, сматываемый с барабана,
и подавать его в выходную кассету при минимальном натяжении. Необхо-
димо избегать высокого динамического натяжения, вызванного чрезмерной
скоростью подачи, а также резкими смещениями кабельного барабана, выз-
ванными резкими изменениями скорости или положения бульдозера. Мар-
керные ленты зарываются вместе с кабелем так, чтобы они располагались на
высоте 30 см над кабелем или над запасной трубой. Глубина закапывания, в
соответствии с табл. 11.2, составляет 750 мм.
11.3.3.4. Воздушная подвеска
В зависимости от конструкции кабеля существуют два метода
воздушной подвески: с самонесущим кабелем и с подвеской на несущем
тросе.
Самонесущий кабель. Такой кабель первоначально выкладывается
вдоль линии опор на кабельных блоках, расположенных в точках установки
опор. Это можно сделать с помощью установочных средств передвижения
(кабельных тележек), в зависимости от полевых условий, или путем затягива-
ния кабеля вручную.
Можно использовать пролеты различной длины, если правильно
выбрать провисание ВОК, принимая во внимание избыточную нагрузку. Для
размещения воздушной линии рекомендуется использовать самую верхнюю
позицию на опорах во избежании проблем, связанных с проездом под линией
высокогабаритных средств передвижения.
Кабель с подвеской на несущем тросе. При такой схеме подвески
необходимо использовать несущий (поддерживающий) трос. ВОК
прикрепляется к несущему тросу либо на земле, либо после того как будет
подвешен несущий трос. Несущий трос предварительно туго натягивается,
что позволяет избежать чрезмерного удлинения кабеля. Во время этой
процедуры нужно принять меры, чтобы избежать повреждения кабеля, в
частности, из-за влияния сильного натяжения несущего кабеля на ВОК.
Провисание ВОК должно быть выровнено до прикрепления к нему кабеля,
если несущий трос подвешивается на опоры после прикрепления к нему
ВОК.
11.3.3.5. Зоны возможных проблем на пути укладки кабеля
Пересечение рек. Если маршрут ВОЛ С должен пересекать реку, озеро
или другую водную преграду, то нужно строго придерживаться следующего:
- для секции ВОК, используемой при пересечении водной преграды,
должен использоваться специальный кабель, спроектированный для про-
кладки под водой и имеющий армированную защитную оболочку;
- следует избегать расположения сростков под водой, нужно использо-
вать для подводного пересечения непрерывный отрезок кабеля;
- следует избегать возможных движений кабеля в любом направлении,
заглубляя кабель в придонный слой почвы;
- часто при такой прокладке используется баржа или лодка, поэтому
при расчете требуемой длины нужно учитывать процент ее увеличения за
счет провисания при прокладке;
- если все-таки необходим сросток в середине пролета, нужно