Кабели 20 волокон

20-волоконные оптические кабели представляют собой популярный и универсальный класс волоконно-оптических кабелей (ВОК), который занимает нишу между маломодовыми (4-12 волокон) и высоковолоконными (48-144 волокна и более) решениями. Они идеально подходят для создания магистральных линий, соединения точек присутствия (POP) и построения сегментов сетей FTTx, где требуется баланс между пропускной способностью, стоимостью и простотой монтажа.

1. Конструкция 20-волоконного кабеля

Конструкция такого кабеля сложна и многослойна, каждый элемент служит для защиты хрупких оптических волокон.

1. Оптическое волокно

• Тип: Чаще всего одномодовое (SM, G.652.D), реже многомодовое (MM OM3/OM4).
• Структура:
  • Сердцевина: 8-9 мкм (для SM), 50/62.5 мкм (для MM). Переносит световой сигнал.
  • Оболочка: 125 мкм. Удерживает свет в сердцевине.
  • Покрытие (Буфер): 250 мкм (или 900 мкм). Первичная защита от механических повреждений. Бывает:
    • Тight Buffer (плотный буфер): Жесткий, для монтажа внутри помещений.
    • Loose Tube (свободная трубка): Волокно свободно лежит в геле-filled трубке, защищающей от растяжения и влаги. Для внешней прокладки.

2. Модуль (Трубка)

• 20 волокон не просто скручены вместе, а организованы в модули.
• Типичная конфигурация: Одна центральная трубка с 20 волокнами или несколько трубок (например, 2 трубки по 10 волокон, 4 трубки по 5 волокон).
• Цветовая кодировка: Волокна внутри модуля имеют индивидуальную цветовую маркировку согласно стандарту TIA-598-A для однозначной идентификации.
• Заполнитель: Трубки заполняются гидрофобным гелем, который блокирует проникновение воды и обеспечивает дополнительную защиту.

3. Силовой элемент

• Расположение: В центре кабеля.
• Материал: Стеклопластиковый (FRP) или стальной пруток/трос.
• Назначение: Принимает на себя растягивающие и механические нагрузки, предотвращая их воздействие на волокна.

4. Защитные слои

• Промежуточная оболочка: Полиэтиленовая (PE) оболочка, скрепляющая модули и силовой элемент.
• Броня (опционально, для внешней прокладки):
  • ** гофрированная стальная лента (CSL):** Защита от грызунов и механических повреждений.
  • Стальные проволоки: Для повышенной прочности на разрыв (кабели для подвеса).
• Внешняя оболочка:
  • Полиэтилен (PE): Для внешней прокладки. Устойчив к УФ-излучению, влаге, перепадам температур.
  • Поливинилхлорид (ПВХ): Для внутренней прокладки (LSZH — с пониженным дымовыделением).

2. Типы и классификация 20-волоконных кабелей

Классификация зависит от условий прокладки и конструкции.

1. По месту прокладки:

• Внешние (Outdoor): Имеют влагозащитный гель, броню (часто) и прочную полиэтиленовую оболочку.
• Внутренние (Indoor): Имеют оболочку из ПВХ или LSZH, не распространяющую горение. Без геля, более гибкие.
• Универсальные (Indoor/Outdoor): Комбинируют свойства. Не имеют геля, но влагозащищены за счет других материалов.

2. По способу прокладки:

• Подвесные (Self-Supporting, Figure-8): Имеют встроенный стальной трос для подвеса на опорах ЛЭП.
• Для прокладки в грунте (Burial): Бронированные, с устойчивой к давлению оболочкой.
• Для прокладки в кабельной канализации (Duct): Гладкая и прочная оболочка для удобства протяжки.
• Для монтажа внутри зданий (Riser, Plenum): С огнестойкой оболочкой для вертикальных стояков (Riser) и пространств за подвесными потолками (Plenum).

3. Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Сбалансированная плотность: 20 волокон достаточно для создания резервных линий и будущего расширения сети без избыточности.
• Универсальность: Подходят для большинства задач: магистрали, FTTx, сети передачи данных.
• Относительная простота монтажа и сварки: По сравнению с кабелями на 100+ волокон, работа с 20 волокнами менее трудоемка.
• Стоимость: Оптимальное соотношение цены и пропускной способности.

Недостатки:

• Ограниченная емкость: Для очень крупных узлов связи или ЦОД может потребоваться кабель с большим количеством волокон.
• Запас на будущее: В быстрорастущих сетях 20 волокон могут быть исчерпаны быстрее, чем ожидалось.

4. Области применения

1. Магистральные линии городских сетей: Соединение районных АТС или узлов связи.
2. Сети FTTx (Fiber to the x): Подведение магистрали к микрорайону или многоэтажному дому для последующего разветвления.
3. Соединение центров обработки данных (ЦОД): Для организации межстоечных и межсерверных соединений (в этом случае часто используются ленточные кабели с 20 волокнами).
4. Промышленные сети: Связь между цехами и диспетчерскими.
5. Системы видеонаблюдения: Для передачи видео с высоким разрешением на большие расстояния.

5. Монтаж и эксплуатация

1. Сварка волокон:

• Процесс требует специального оборудования (сварочный аппарат) и высокой квалификации персонала.
• Для идентификации используется рефлектометр (OTDR).
• Средние потери на сварке должны быть не более 0.05-0.08 дБ.

2. Организация и коммутация:

• После прокладки кабеля волокна заводятся в оптические кроссы.
• В кроссах волокна защищаются сплайс-пластинами, а для коммутации используются пигтейлы и патч-корды.
• Для 20-волоконного кабеля используется кросс на 19 или 21 порт (1U или 2U).

3. Меры предосторожности:

• Минимальный радиус изгиба: Обычно не менее 20 внешних диаметров кабеля. Нарушение приводит к увеличению затухания или обрыву.
• Защита от растяжения: Не превышать допустимое усилие на растяжение.
• Чистота: Малейшие загрязнения на торцах коннекторов критичны. Используются специальные очистители и микроскопы для инспекции.

6. Будущее и тенденции

• Увеличение плотности: Появление кабелей с уменьшенным диаметром оболочки, но с тем же количеством волокон.
• Упрощение монтажа: Развитие технологии pre-terminated кабелей — кабелей, поставляемых с уже установленными коннекторами.
• Специализированные волокна: Рост применения волокон с увеличенной полосой пропускания (G.654.E) для магистралей 5G и будущих стандартов.

Заключение

20-волоконный оптический кабель — это «золотая середина» в мире волоконно-оптических технологий. Его выбор является разумным компромиссом для построения надежных, производительных и масштабируемых сетей передачи данных. Понимание его конструкции, типов и правил монтажа позволяет проектировщикам и монтажникам создавать инфраструктуру, которая будет служить долгие годы, обеспечивая растущие потребности в скорости и трафике.