Кабели оптические 50/125 многомодовые бронированные
Кабели оптические 50/125 многомодовые бронированные: конструкция, применение и технические аспекты
Оптические кабели с градиентным многомодовым волокном 50/125 мкм, выполненные в бронированном исполнении, представляют собой специализированный класс кабельной продукции, предназначенный для создания высокоскоростных и устойчивых к механическим воздействиям линий связи в сложных условиях эксплуатации. Их ключевая особенность – сочетание многомодового волокна, оптимизированного для работы с недорогими источниками излучения (VCSEL), и защитной брони, обеспечивающей целостность оптического сердечника при внешних нагрузках.
Конструктивные особенности и типы бронирования
Конструкция бронированного многомодового кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.
- Оптическое волокно: Сердечник кабеля составляют градиентные многомодовые оптические волокна с соотношением диаметров 50/125 мкм, соответствующие стандартам ISO/IEC 11801 и TIA/EIA-492AAAC. Градиентный профиль показателя преломления позволяет минимизировать межмодовую дисперсию и обеспечить полосу пропускания до нескольких ГГц·км на длинах волн 850 нм и 1300 нм. Волокна группируются в модули (до 12 волокон в одном модуле) или располагаются свободно в едином буфере.
- Силовой элемент: Центральный силовой элемент (ЦСЭ) из стеклопластика (FRP) или арамидных нитей (кевлара) предназначен для восприятия растягивающих нагрузок и обеспечения стабильности геометрических параметров кабеля.
- Внутренняя защитная оболочка: Полимерная оболочка (обычно из полиэтилена) формирует кабельный сердечник, предохраняет волокна от влаги и механических повреждений внутри конструкции.
- Броня: Это ключевой отличительный элемент. Броня бывает двух основных типов:
- Ленточная гофрированная стальная броня (Corrugated Steel Tape, CST): Стальная лента толщиной 0,15-0,25 мм, наложенная продольным перекрытием и гофрированная для гибкости. Обеспечивает защиту от грызунов, проникающих ударов, значительных растягивающих и сдавливающих нагрузок. Обязательно заземляется при монтаже.
- Оплеточная броня из стальных оцинкованных проволок (Wire Armour): Оплетка из тонких стальных проволок. Обеспечивает повышенную гибкость и защиту от крутящих моментов, часто используется в кабелях для подвижного подключения или в условиях сложной трассировки.
- Внешняя полиэтиленовая оболочка: Защищает броню от коррозии и агрессивных сред. Имеет стандартную черную окраску, может обладать стойкостью к ультрафиолету (для наружного применения), низкой горючестью (LSZH) или маслобензостойкостью.
- Магистральные и распределительные сегменты внутрикабельных систем промышленных предприятий (АСУ ТП, сети Ethernet).
- Прокладка в кабельной канализации, коллекторах, тоннелях, по эстакадам, где существует риск повреждения грызунами или сторонними работами.
- Внутриобъектовые линии связи на энергетических объектах: подстанции, электростанции, диспетчерские пункты.
- Системы видеонаблюдения и СКУД, требующие защищенных линий передачи данных на территории предприятий.
- Прокладка непосредственно в грунт (без дополнительных защитных труб) при условии использования кабеля с гидрофобным заполнением и броней типа CST.
- Вертикальные стояки и шахты в многоэтажных зданиях (в этом случае часто используется броня в сочетании с оболочкой с низким дымо- и газовыделением).
- Против незащищенного кабеля 50/125: Бронированный кабель имеет больший диаметр, вес, стоимость и меньшую гибкость, но многократно превосходит по стойкости к механическим воздействиям и долговечности в агрессивных средах.
- Против одномодового бронированного кабеля: Многомодовый кабель (50/125) обеспечивает меньшую дальность связи (до 550 м на 10 Гбит/с для OM4), но позволяет использовать значительно более дешевые трансиверы (SFP+) с лазерами 850 нм, что критически важно для экономики проектов с высокой плотностью портов в ЦОД и сетях зданий.
- Против кабеля с волокном 62.5/125 мкм (OM1): Волокно 50/125 (OM3/OM4) имеет существенно более широкую полосу пропускания, что делает его единственно верным выбором для современных протоколов 10G, 40G и 100G Ethernet.
Основные области применения
Бронированные кабели 50/125 применяются там, где требуется сочетание высокой пропускной способности на коротких и средних дистанциях и повышенной механической надежности:
Ключевые технические характеристики и стандарты
Выбор кабеля осуществляется на основе комплекса параметров, регламентированных международными и национальными стандартами.
Таблица 1. Характеристики многомодового волокна 50/125 мкм (OM4)
| Параметр | Длина волны | Значение | Стандарт |
|---|---|---|---|
| Диаметр сердцевины | — | 50.0 ± 2.5 мкм | IEC 60793-2-10 |
| Диаметр оболочки | — | 125.0 ± 1.0 мкм | IEC 60793-2-10 |
| Полоса пропускания (EMB) | 850 нм | ≥ 4700 МГц·км | ISO/IEC 11801 |
| Полоса пропускания | 1300 нм | ≥ 500 МГц·км | ISO/IEC 11801 |
| Затухание | 850 нм | ≤ 3.0 дБ/км | IEC 60793-2-10 |
| Затухание | 1300 нм | ≤ 1.0 дБ/км | IEC 60793-2-10 |
| Диаметр покрытия | — | 245 мкм | Типовое значение |
Таблица 2. Механические и климатические характеристики кабеля
| Параметр | Типовое значение / Испытание | Стандарт |
|---|---|---|
| Допустимое растягивающее усилие (длительное/кратковременное) | 0,8-1,5 кН / 2,0-4,0 кН | IEC 60794-1-2-E1, E3 |
| Допустимое раздавливающее усилие (длительное/кратковременное) | 1-3 кН/10 см / 3-10 кН/10 см | IEC 60794-1-2-E3, E4 |
| Радиус изгиба (при монтаже/эксплуатации) | ≥ 20 x D кабеля / ≥ 15 x D кабеля | IEC 60794-1-2 |
| Диапазон температур эксплуатации | от -60°C до +70°C | Зависит от конструкции |
| Стойкость к удару | 4-10 Дж (зависит от брони) | IEC 60794-1-2-E7 |
Особенности монтажа и эксплуатации
Работа с бронированным оптическим кабелем требует учета его специфики. При прокладке необходимо соблюдать минимально допустимый радиус изгиба, указанный производителем, чтобы избежать микроизгибов и увеличения затухания. Броня из гофрированной стали требует правильного заземления на концевых и промежуточных точках для обеспечения электробезопасности и защиты от наведенных токов. Резка и разделка кабеля производятся специальным инструментом: для снятия внешней оболочки и брони используются дисковые резаки или стрипперы с регулировкой глубины, арамидные нити обрезаются специальными ножницами с керамическими лезвиями. При сращивании методом сварки необходимо тщательно выравнивание сердцевин волокон, а для организации ввода в кроссовое оборудование используются специализированные оконечные устройства (муфты, боксы) с герметичными вводами и зажимами для брони.
Сравнение с другими типами кабелей
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между броней типа CST и оплеточной броней?
Гофрированная стальная лента (CST) обеспечивает более высокую защиту от проникающих ударов и грызунов, лучше держит раздавливающую нагрузку, но кабель с такой броней менее гибок. Оплеточная броня из проволок обеспечивает лучшую гибкость и защиту от кручения, но несколько уступает в стойкости к точечным ударам. Выбор зависит от условий прокладки: CST предпочтительнее для прямой прокладки в грунт, оплетка – для сложных трасс с частыми изгибами.
Можно ли прокладывать бронированный кабель 50/125 внутри помещений?
Да, но с учетом типа внешней оболочки. Для внутренней прокладки, особенно в стояках и вентилируемых каналах, необходимо использовать кабели с оболочкой из материала с пониженным дымо- и газовыделением (LSZH). Кабели с обычным полиэтиленом (PE) для внутренних помещений не рекомендуются из-за распространения пламени и выделения токсичных газов при пожаре.
Как правильно заземлить броню кабеля?
Броня должна быть заземлена с двух сторон кабельной линии. Для этого в монтажных органах (кроссах, муфтах) броневой покров с помощью специального зажима или провода соединяется с шиной защитного заземления оборудования и/или конструкции здания. Это необходимо для снятия наведенных потенциалов и обеспечения безопасности персонала.
Какое максимальное расстояние для передачи 10 Гбит/с по кабелю OM4?
Для многомодового волокна 50/125 мкм категории OM4 максимальная длина линии для протокола 10GBASE-SR (850 нм) составляет 400 метров согласно IEEE 802.3. На практике, с учетом потерь на сварках и соединителях, рекомендуется планировать линии длиной до 350-380 метров.
Требуется ли специальный инструмент для разделки бронированного кабеля?
Да, обязателен. Для аккуратного снятия внешней оболочки без повреждения брони используются стрипперы с регулируемой глубиной реза. Для резки стальной гофрированной брони применяются специальные кусачки или ножницы по металлу. Арамидные силовые нити обрезаются только специализированными ножницами с керамическими лезвиями, так как обычный инструмент быстро затупляется.
Как выбрать между волокном OM3 и OM4 в бронированном кабеле?
Выбор зависит от требуемой дальности и бюджета. OM4 имеет более высокую полосу пропускания (4700 против 2000 МГц·км на 850 нм) и обеспечивает большую длину линии для скоростей 40/100G. Для дистанций до 100 метров на 10G и при ограниченном бюджете можно использовать OM3. Для новых проектов с перспективой перехода на 40/100G и длинами линий более 150 метров предпочтительнее OM4.