Прокладка оптического кабеля: методы, технологии, нормативы
Прокладка оптического кабеля (ОК) представляет собой комплекс инженерно-технических мероприятий, направленных на монтаж и защиту волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) с сохранением ее эксплуатационных характеристик на протяжении всего срока службы. Успех проекта зависит от корректного выбора метода прокладки, соблюдения технологических регламентов и норм, а также от качества применяемых материалов и компонентов. Основные методы включают прокладку в кабельную канализацию, в грунт, по воздуху и внутри зданий.
1. Подготовительные работы и проектирование
Любой проект начинается с трассовой разведки и разработки проектной документации. На этапе подготовки анализируются условия прокладки: тип грунта, наличие и состояние кабельной канализации, пересечения с инженерными коммуникациями, необходимость получения разрешений. Составляется план трассы с указанием реперных точек, мест предполагаемых муфт, переходов через препятствия. Важнейшим параметром является допустимое растягивающее усилие (МДУ, Maximum Permissible Tension) и раздавливающая нагрузка кабеля, которые определяют выбор такелажного оборудования и метод укладки.
2. Основные методы прокладки оптического кабеля
2.1. Прокладка оптического кабеля в кабельную канализацию
Наиболее распространенный метод в городских условиях. Кабельная канализация состоит из подземных трубопроводов (бетонных, керамических, пластиковых) и смотровых колодцев. Прокладка осуществляется методом протяжки с помощью кабельного чулка и лебедки или ручной затяжкой на коротких участках. Для снижения трения и защиты оболочки применяются смазки на основе геля. Критически важно избегать превышения МДУ и соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (как правило, не менее 20 наружных диаметров кабеля в статическом состоянии).
- Преимущества: Защита от внешних воздействий, легкий доступ для ремонта через колодцы, возможность размещения большого количества кабелей.
- Недостатки: Высокая стоимость строительства канализации, возможное наличие воды, грызунов, ограниченное пространство.
- Прямая укладка в траншею: Наиболее простой способ. Глубина траншеи нормируется и обычно составляет 1.2-1.5 м. На дно траншеи укладывается песчаная подушка (10 см). Кабель укладывается «змейкой» для компенсации температурных деформаций и засыпается слоем песка или мягкого грунта (30 см), затем сигнальной лентой и грунтом.
- Прокладка в защитных полиэтиленовых трубах (ПНД): Кабель предварительно затягивается в трубы диаметром 32/40 мм, которые затем укладываются в траншею. Это обеспечивает высочайший уровень защиты и возможность последующей замены кабеля без вскрытия грунта.
- Бестраншейная прокладка (горизонтальное бурение, ГНБ): Используется для пересечения дорог, рек, железнодорожных путей. Позволяет проложить кабель или защитную трубу на глубине до 20 м без вскрытия поверхности.
- Самонесущий (Рисунок 8): Имеет встроенный стальной трос или диэлектрический силовой элемент. Крепится специальной арматурой к крюку или траверсе.
- Подвесной (вседиэлектрический): Натягивается на несущем тросе с помощью подвесных спиральных или линейных подвесов. Трос предварительно натягивается с определенным усилием.
- Подготовка конца кабеля: снятие наружных покровов, зачистка модулей.
- Раскладка волокон в монтажной площадке муфты или кросса.
- Сварка волокон с помощью сварочного аппарата. Основные параметры: потери на сварке (целевой показатель < 0.05 дБ), прочность на разрыв.
- Укладка сваренных волокон в защитные кассеты (сплайс-пластины) с запасом.
- Герметизация муфты (для уличного исполнения) или закрытие кроссового шкафа.
- Измерение затухания оптическим рефлектометром (OTDR): Определение целостности волокон, локализация неоднородностей, сварных соединений, изгибов.
- Измерение полного затухания методом вносимых потерь: С помощью источника излучения и измерителя мощности (ILM). Сравнение с проектными значениями.
- Проверка хроматической дисперсии и поляризационной модовой дисперсии (PMD): Критично для линий со скоростью передачи 10 Гбит/с и выше.
- Испытание на герметичность (для кабелей, заполленных гидрофобным гелем): Проверка избыточным давлением.
2.2. Прокладка оптического кабеля в грунт
Применяется на междугородных и внутрирайонных трассах. Существует несколько технологий:
| Метод | Глубина прокладки, м | Производительность, м/смену | Основные ограничения |
|---|---|---|---|
| Прямая укладка | 1.2 — 1.5 | 300 — 500 | Сезонность, тип грунта, наличие подземных коммуникаций |
| В трубах ПНД | 1.0 — 1.2 | 200 — 400 | Увеличение стоимости материалов, дополнительные операции |
| Горизонтальное бурение (ГНБ) | До 20 и более | 50 — 150 (зависит от длины) | Требуется сложное оборудование, высокая стоимость погонного метра |
2.3. Воздушная прокладка оптического кабеля
Осуществляется путем подвеса на опорах ЛЭП, линиях связи или на отдельно стоящих столбах. Применяются два типа кабелей:
Ключевые параметры: расчет стрелы провеса (зависит от температуры, ветровой и гололедной нагрузки), выбор типа арматуры (анкерные, промежуточные зажимы), обеспечение грозозащиты и заземления несущего троса при использовании на ЛЭП.
2.4. Внутриобъектовая и внутриздановая прокладка
Прокладка внутри зданий, ЦОД, производственных помещений. Используются негорючие кабели с маркировкой LSZH (Low Smoke Zero Halogen). Основные способы: укладка в лотки, короба, под фальшпол, за подвесной потолок, в штрабы с последующей заделкой. Важно соблюдать правила разделения с силовыми цепями (минимальное расстояние 50 см или использование металлических разделительных перегородок).
3. Монтаж и сварка оптических волокон
После прокладки кабеля производится его оконцевание. На трассе устанавливаются муфты (проходные, разветвительные, тупиковые). Технологический процесс включает:
После монтажа всех участков производится тотальное измерение линии рефлектометром (OTDR). Результаты заносятся в паспорт ВОЛС, который включает рефлектограмму, схему расположения муфт и таблицу с потерями на каждом участке и суммарными.
| Тип волокна | Затухание на сварке, макс. (дБ) | Затухание на разъемном соединении, макс. (дБ) | Удельное затухание в кабеле (дБ/км) |
|---|---|---|---|
| G.652.D (SMF) | 0.05 — 0.08 | 0.3 | 0.22 — 0.25 |
| G.657.A1 (Bend-Insensitive) | 0.05 — 0.08 | 0.3 | 0.23 — 0.26 |
4. Испытания и приемка в эксплуатацию
Готовая ВОЛС подвергается комплексным испытаниям:
Линия считается принятой, если все измеренные параметры соответствуют техническому заданию и отраслевым стандартам (ГОСТ, ITU-T, IEEE).
5. Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Какой минимальный радиус изгиба оптического кабеля при прокладке?
Минимальный радиус изгиба нормируется производителем и для статического (при прокладке и в стационарном состоянии) изгиба обычно составляет не менее 20 наружных диаметров кабеля. Для динамического изгиба (в процессе перемещения) – не менее 30 диаметров. Для кабелей типа G.657 (с устойчивостью к изгибам) статический радиус может быть снижен до 7.5-10 мм.
Вопрос 2: Чем отличается прокладка в трубах ПНД от прямой укладки в грунт?
Прокладка в трубах ПНД создает механический барьер, защищающий кабель от точечных нагрузок, просадок грунта, корней растений и грызунов. Она позволяет в будущем заменить или проложить дополнительный кабель без земляных работ, путем протяжки в уже существующей трубе. Прямая укладка дешевле и быстрее, но не обеспечивает такой уровень защиты и не дает возможности модернизации без вскрытия траншеи.
Вопрос 3: Как защитить оптический кабель при воздушной прокладке от грозовых перенапряжений?
При подвесе на опорах ЛЭП или совместно с линиями электропередачи, металлический несущий трос (если он есть) должен быть надежно заземлен на каждой опоре. Используются специальные заземляющие зажимы. Для диэлектрических кабелей, подвешенных отдельно, рекомендуется устанавливать грозозащитные тросы выше линии кабеля. На вводах в здание обязательна установка устройств защиты оптического кабеля (УЗОК) для отвода высокого потенциала.
Вопрос 4: Каковы нормативы по раздельной прокладке силовых и оптических кабелей внутри зданий?
Согласно ПУЭ и СП, оптические кабели рекомендуется прокладывать отдельно от силовых кабелей с напряжением выше 42 В. При параллельной прокладке в одном лотке, коробе или на одном эстакаде расстояние между ними должно быть не менее 50 мм. Допускается уменьшение этого расстояния до 10 мм при наличии разделительной несгораемой перегородки. Пересечение должно выполняться под углом 90°.
Вопрос 5: Что такое «мертвая зона» рефлектометра (OTDR) и как она влияет на измерения?
Мертвая зона – это начальный участок рефлектограммы после события с высоким отражением (например, ввод в рефлектометр, разъемное соединение), на котором прибор не может детектировать и точно измерить последующие события. Различают мертвую зону по отражению (когда отраженный импульс «засвечивает» приемник) и по затуханию (когда прибор выходит на режим после насыщения). Для измерения коротких участков и событий, близко расположенных к началу линии, необходимо использовать катушку запускающего кабеля или выбирать в OTDR режим измерения с малой длиной импульса.
Комментарии