Кабели волоконно-оптические 50/125 бронированные: конструкция, стандарты и применение
Волоконно-оптический кабель с градиентным многомодовым волокном 50/125 мкм, выполненный в бронированном исполнении, представляет собой ключевое решение для построения высокоскоростных и отказоустойчивых телекоммуникационных и промышленных сетей в условиях повышенных механических нагрузок и агрессивной внешней среды. Данный тип кабеля сочетает в себе преимущества многомодовой оптики с пропускной способностью до 100 Гбит/с на короткие и средние дистанции и механическую защиту, обеспечивающую долговечность и надежность прокладки в сложных условиях.
Конструктивные особенности и компоненты
Конструкция бронированного оптического кабеля 50/125 является многослойной и включает в себя ряд обязательных элементов, каждый из которых выполняет специфическую функцию.
Оптическое волокно
Сердечник кабеля составляют одномодовые или многомодовые градиентные оптические волокна с диаметром сердцевины 50 мкм и оболочки 125 мкм. Волокно соответствует стандарту OM2, OM3 или OM4 (ISO/IEC 11801, TIA-492AAAD), что определяет его полосу пропускания. Для кабелей OM3/OM4 используется волокно с оптимизированным лазерным источником (laser-optimized), обеспечивающее работу на скоростях 10 Гбит/с, 40 Гбит/с и 100 Гбит/с с применением многомодовых трансиверов (например, SFP+, QSFP+).
Модульная структура
Волокна объединяются в оптические модули. Каждое волокно внутри модуля имеет индивидуальное цветовое кодирование. Модули заполняются гидрофобным гелем (в гелевых кабелях) или используют технологию сухой оболочки (dry water-blocking) для защиты от проникновения и распространения влаги.
Силовой элемент
Центральный силовой элемент (ЦСЭ) из стеклопластика (FRP) или стали является основой кабеля, воспринимает растягивающие нагрузки и предотвращает продольную усадку/удлинение, которые могут повредить волокна.
Броня
Бронирование — ключевая отличительная черта данного класса кабелей. Существует два основных типа брони:
- Ленточная броня из гофрированной стальной ленты (Corrugated Steel Tape, CST). Стальная лента толщиной 0,15-0,25 мм накладывается продольным или спиральным гофром поверх внутренней оболочки. Обеспечивает защиту от грызунов, проникающих ударов, значительных растягивающих и раздавливающих нагрузок. Является стандартом для прокладки в грунт (непосредственно или в кабельную канализацию).
- Оплеточная броня из стальных оцинкованных проволок (Wire Armour). Проволочная оплетка обеспечивает повышенную гибкость и защиту от крутящих моментов, часто используется в кабелях для промышленных объектов, шахт, морского применения.
- Магистральные и распределительные сети FTTx (PON). Прокладка от центрального узла до шкафов распределения (FDT) по кабельной канализации, коллекторам, грунту.
- Промышленные сети (Automation, SCADA). Прокладка в цехах, вдоль эстакад, в тоннелях, где присутствуют риск повреждения, вибрация, воздействие масел и химикатов.
- Объекты энергетики (ТЭЦ, ГЭС, подстанции). Для систем релейной защиты, телемеханики и связи, часто в условиях сильных электромагнитных помех.
- Транспортная инфраструктура. Прокладка вдоль железнодорожных путей, в метрополитене, на мостах.
- Системы видеонаблюдения и безопасности. Для передачи видео высокого разрешения на большие расстояния (до 2 км на 10 Гбит/с с OM4) в условиях улицы.
- Длина) + (Потери на соединениях) + (Потери на разъемах) + Системный запас. Полученное значение должно быть меньше чувствительности приемника используемого трансивера.
- Радиус изгива. При прокладке должен быть не менее 20 наружных диаметров кабеля. При эксплуатации — не менее 10 наружных диаметров.
- Растягивающее усилие. Обычно составляет 1.5-3.0 кН для кабелей с ленточной броней. Кратковременное усилие при монтаже не должно превышать указанное производителем значение.
- Защита от коррозии. При разделке кабеля необходимо герметизировать конец бронеленты для предотвращения попадания влаги и электрохимической коррозии.
- Заземление брони. Металлическая броня подлежит обязательному заземлению на обоих концах кабеля в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ) для защиты от наведенных потенциалов и грозовых перенапряжений.
- Сращивание. Выполняется в муфтах различного типа (проходные, разветвительные). Бронелента фиксируется механически внутри муфты для обеспечения механической непрерывности и заземления.
Под броней и поверх нее обычно располагаются дополнительные полиэтиленовые оболочки для защиты от коррозии и обеспечения герметичности.
Внешняя оболочка
Изготавливается из полиэтилена (PE) для наружной прокладки, обладающего стойкостью к ультрафиолету, перепадам температур (-60°C … +70°C) и влаге. Для прокладки внутри зданий или в пожароопасных зонах используется оболочка из безгалогенного огнестойкого компаунда (LSZH, FRNC).
Ключевые стандарты и классификации
Производство и тестирование кабелей регламентируется международными и национальными стандартами.
| Область стандартизации | Стандарт | Описание |
|---|---|---|
| Волокно (OM3/OM4) | IEC 60793-2-10, TIA-492AAAD | Определяет геометрические, оптические параметры (полоса пропускания, затухание) для лазер-оптимизированного многомодового волокна 50/125. |
| Кабель в целом | ГОСТ Р 54429-2011 (МЭК 60794-1-1), IEC 60794-1 | Общие технические условия, классификация, методы испытаний оптических кабелей. |
| Бронированный кабель для наружной прокладки | IEC 60794-3-21, -23 | Спецификации для кабелей с ленточной и проволочной броней. |
| Пожарная безопасность | IEC 60332-1, -3, IEC 61034 | Испытания на распространение пламени, дымо- и газовыделение. |
| Механические и климатические испытания | IEC 60794-1-2 (E1-E11, F1-F6) | Испытания на раздавливание, удар, многократный изгиб, кручение, температурные циклы. |
Области применения и схемы прокладки
Бронированные кабели 50/125 применяются в сегментах сети, где требуется сочетание высокой пропускной способности и физической защищенности.
Расчет и проектирование линии связи
При проектировании линии на основе бронированного кабеля 50/125 необходимо выполнить расчет бюджета потерь (Link Loss Budget).
| Компонент потерь | Типичное значение для волокна 50/125 OM4 | Примечание |
|---|---|---|
| Затухание в волокне (на км) | ≤ 3.0 дБ/км @ 850 нм; ≤ 1.0 дБ/км @ 1300 нм | Фактическое значение уточняется у производителя кабеля. |
| Потери на соединении (спайка) | 0.05 — 0.1 дБ | Зависит от квалификации монтажника. |
| Потери на разъемном соединении | 0.2 — 0.5 дБ | Для коннекторов типа LC, SC, MPO. |
| Системный запас (регенерационный) | 1.0 — 3.0 дБ | Резерв на старение компонентов, температурные колебания. |
Бюджет потерь (LLB) = (Затухание в волокне
Монтаж и эксплуатационные особенности
Работа с бронированным кабелем требует соблюдения специфических правил.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем основное отличие кабеля 50/125 от 62.5/125 в бронированном исполнении?
Волокно 50/125 (OM3/OM4) обладает значительно большей полосой пропускания (до 4700 МГцкм для OM4 на 850 нм) по сравнению с 62.5/125 (OM1, 200 МГцкм). Это позволяет передавать данные на скоростях 10/40/100 Гбит/с на дистанции до 550 метров, используя многомодовые трансиверы, что дешевле одномодовых. Кабель 62.5/125 ограничен скоростью 1 Гбит/с для дистанций свыше 220 метров и морально устарел для новых высокоскоростных проектов.
Когда выбирать ленточную броню, а когда проволочную?
Ленточная гофрированная броня (CST) обеспечивает всестороннюю защиту от грызунов и раздавливающих нагрузок, является стандартом для прямой прокладки в грунт. Проволочная оплетка (Wire Armour) лучше защищает от крутящих моментов и частых изгибов, часто применяется в промышленных цехах, шахтах, для подвеса на опорах, а также в условиях возможного растяжения.
Можно ли прокладывать бронированный кабель ОВ 50/125 внутри здания?
Да, но с критически важными оговорками. Кабель с внешней оболочкой из полиэтилена (PE) при горении выделяет токсичные газы и распространяет пламя. Для прокладки внутри зданий, вентилируемых каналах и тоннелях необходимо использовать кабель с огнестойкой безгалогенной оболочкой (LSZH) и, как правило, с дополнительной внутренней полиэтиленовой оболочкой под броней. Переход с внешнего кабеля на внутренний должен осуществляться в специальной переходной муфте на вводе в здание.
Как правильно заземлить броню кабеля?
Броня должна быть электрически непрерывна на протяжении всей линии и заземлена с двух сторон. В монтажных муфтах бронелента или проволочная оплетка фиксируется заземляющим проводником (обычно медным, сечением не менее 6 мм²), который выводится на заземляющую шину телекоммуникационного шкафа или кросса. Важно обеспечить низкоомное соединение для эффективного отвода токов короткого замыкания или наведенных потенциалов.
Каков типичный срок службы бронированного оптического кабеля?
Проектный срок службы качественного бронированного оптического кабеля, произведенного в соответствии с международными стандартами и при соблюдении условий прокладки и эксплуатации, составляет не менее 25 лет. На долговечность в первую очередь влияет целостность внешней оболочки и герметичность конструкции, предотвращающая проникновение влаги к оптическим волокнам.
Какой тип разъемов рекомендуется для оконцовки волокна OM3/OM4?
Для сохранения высоких оптических характеристик линии предпочтительны разъемы с физическим контактом (PC, UPC, APC). Наиболее распространены для телекоммуникаций разъемы типа LC (двухволоконный, малый форм-фактор) и SC. Для высокоплотных систем и скоростей 40/100 Гбит/с используются многожильные разъемы MPO/MTP, позволяющие за один раз соединить 12, 24 или более волокон.
Заключение
Бронированный волоконно-оптический кабель с многомодовым волокном 50/125 мкм стандарта OM3/OM4 представляет собой сбалансированное решение для создания высокоскоростных, защищенных от внешних воздействий магистралей. Его выбор оправдан при необходимости передачи больших объемов данных на расстояния до 550 метров в условиях сложной среды прокладки: в грунте, промышленных зонах, объектах энергетики. Корректный подбор типа брони, оболочки, а также строгое соблюдение правил монтажа, сращивания и заземления являются обязательными условиями для построения надежной и долговечной инфраструктуры, отвечающей современным требованиям по пропускной способности и отказоустойчивости.