Кабели 40 волокон

Кабели на 40 оптических волокон: технические характеристики, конструкции и области применения

Оптический кабель на 40 волокон представляет собой сбалансированное решение для построения магистральных, зоновых и распределительных сегментов волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Он занимает нишу между кабелями малой (до 24 волокон) и средней (48-72 волокна) емкости, предлагая оптимальное соотношение пропускной способности, физических габаритов, стоимости прокладки и монтажа. Данная статья детально рассматривает конструктивные исполнения, ключевые параметры, методы маркировки и типичные сферы использования 40-волоконных оптических кабелей.

Конструктивные типы 40-волоконных оптических кабелей

Конструкция кабеля определяется условиями его прокладки и эксплуатации. Для 40-волоконных кабелей применяются все основные типы исполнений.

Кабели для прокладки в грунт (в кабельную канализацию, трубы, блоки)

Данные кабели обладают усиленной защитой от механических нагрузок и влаги. Типичная конструкция включает:

• Оптический модуль: Центральный силовой элемент (ЦСЭ), выполненный из стеклопластика или металла, вокруг которого послойно или в пучке уложены до 12 оптических волокон. В кабеле на 40 волокон чаще всего используется концентрическая укладка 4-5 модулей по 8-12 волокон в каждом, либо однослойная скрутка вокруг ЦСЭ.
• Гидрофобный заполнитель: Гель или гидрофобный порошок, заполняющий пространство между модулями и внутри них для блокировки продвижения влаги вдоль кабеля.
• Внутренняя полиэтиленовая оболочка: Объединяет пучок модулей в единый сердечник.

Бронепокров: Как правило, гофрированная стальная лента (ГСЛ) или профилированная стальная проволока (ПСП) для защиты от грызунов, проколов и растягивающих нагрузок.

• Наружная оболочка из полиэтилена (PE) или полиэтилена низкого давления (HDPE): Защищает от абразивного износа, влаги и агрессивных химических сред в грунте.

Кабели для подвеса на опорах линий связи и электропередачи (СИП, ОКГТ)

Ключевое требование – высокая прочность на растяжение и стойкость к ветровым и гололедным нагрузкам.

• Несущий элемент: Центральный силовой элемент из стекло- или арамидных нитей, либо встроенный стальной трос (часто в отдельной изолированной оболочке). В кабелях типа ОКГТ (Оптический Кабель Самонесущий Грозозащищенный Трос) сам кабель интегрирован в грозозащитный трос воздушной линии электропередачи.
• Оптический модуль: Аналогичен кабелям для грунта. Часто используется трубчатая конструкция модуля (модуль-трубка), свободно лежащая вокруг ЦСЭ, что обеспечивает стабильность оптических параметров при растяжении.
• Наружная оболочка: Из светостабилизированного черного полиэтилена, стойкого к ультрафиолетовому излучению. Для СИП-кабелей оболочка часто имеет ребристую структуру для снижения ветровых нагрузок.

Кабели для прокладки внутри зданий и объектов (внутриобъектовые, распределительные)

Основные требования – отсутствие галогенов (для снижения дымо- и газовыделения при пожаре), гибкость, компактность.

• Упрощенная конструкция: Часто используется конструкция с одним уровнем защиты – в буферном покрытии волокна (900 мкм) уложены в виде пучка вокруг центрального силового элемента из арамидных нитей.
• Оболочка: Из поливинилхлорида (PVC) без галогенов (LSZH – Low Smoke Zero Halogen) или полиолефина. Цветовая маркировка – чаще всего оранжевая.
• Отсутствие гидрофобного заполнения: Облегчает монтаж разъемов непосредственно на кабель, но ограничивает применение только сухими помещениями.

Технические параметры и маркировка волокон

В 40-волоконных кабелях используются одномодовые (SM, G.652.D) и многомодовые (MM, OM3/OM4/OM5) оптические волокна. Маркировка волокон внутри кабеля строго регламентирована для идентификации при сварке.

Таблица 1. Стандартная система цветовой и цифровой маркировки модулей и волокон в кабеле на 40 ед.

Номер модуля	Цвет модуля	Номера волокон в модуле	Цвета волокон (от 1 до 12 в модуле)
1	Синий	1-12	Синий, Оранжевый, Зеленый, Коричневый, Серый, Белый, Красный, Черный, Желтый, Фиолетовый, Розовый, Голубой
2	Оранжевый	13-24	(Повторяется та же последовательность цветов)
3	Зеленый	25-36	(Повторяется та же последовательность цветов)
4	Коричневый	37-40	Синий, Оранжевый, Зеленый, Коричневый

В кабелях с плотной упаковкой (до 12 волокон в одном модуле-пучке) используется сквозная нумерация от 1 до 40 с соответствующей цветовой кодировкой каждого волокна согласно международному стандарту TIA-598.

Ключевые электрические и механические характеристики

• Затухание сигнала: Для одномодового волокна на длине волны 1550 нм типичное максимальное затухание составляет 0.22 дБ/км. Фактическое затухание в кабеле, включая сварочные стыки, не должно превышать 0.25 дБ/км.
• Диаметр кабеля: Зависит от конструкции. Для бронированного грунтового кабеля – 12-15 мм. Для самонесущего – 13-18 мм (с учетом троса). Для внутриобъектового – 8-10 мм.
• Допустимое растягивающее усилие (кратковременное/длительное): Для подвесных кабелей – от 6 до 20 кН. Для грунтовых – 2-8 кН. Для внутриобъектовых – 0.5-1.5 кН.
• Допустимое раздавливающее усилие: Для кабелей с броней из ГСЛ – до 3 кН/см.
• Температурный диапазон эксплуатации: Стандартно от -40°C до +60°C (для некоторых исполнений до -60°C или +70°C).
• Минимальный радиус изгива: Обычно 15-20 наружных диаметров кабеля при эксплуатации и 10-15 при монтаже.

Области применения кабелей на 40 оптических волокон

Данная емкость является востребованной в следующих сценариях:

• Магистральные и зоновые сети операторов связи: Создание резервных или дополнительных трактов на участках, где прогнозируемый рост трафика не требует немедленного развертывания кабелей на 96/144 волокна.
• Распределительные сети в городской инфраструктуре (FTTx): Кабель на 40 волокон оптимален для подключения микрорайонов или кварталов к агрегирующему узлу. От него затем производятся ответвления кабелями меньшей емкости (4-12 волокон) к отдельным домам.
• Сети кабельного телевидения (CATV) и транзитные линии: Для передачи множества аналоговых и цифровых телевизионных каналов, а также данных.
• Объектовые и корпоративные сети крупных предприятий, кампусов, аэропортов: Создание магистралей между отдельными зданиями и технологическими комплексами.
• Системы видеонаблюдения и СКУД распределенного типа: Для объединения множества камер высокого разрешения, требующих индивидуального волокна, на протяженных периметрах.
• Инфокоммуникационные системы энергетических объектов: Подвесные кабели типа ОКГТ на 40 волокон используются для организации каналов релейной защиты, телемехании и связи вдоль высоковольтных линий.

Преимущества и недостатки выбора кабеля на 40 волокон

Преимущества:

• Резервирование и масштабируемость: Предоставляет достаточный запас волокон для резервирования, предоставления сервисов сторонним операторам (технология «волокно в аренду») и будущего расширения без дорогостоящей повторной прокладки.
• Оптимальная стоимость на порт: Удельная стоимость одного волокна в кабеле на 40 ед. часто ниже, чем в кабелях малой емкости, за счет более эффективного использования материалов и технологий производства.
• Удобство монтажа и сварки: По сравнению с кабелями на 144+ волокна, имеет меньшие габариты и вес, что упрощает работу в колодцах кабельной канализации и муфтах.

Недостатки:

• Ограниченная емкость для сверхплотных трасс: В условиях дефицита кабельной канализации в мегаполисах может быть экономически нецелесообразно занимать трубу кабелем «средней» емкости, предпочтение отдается кабелям на 96/144/288 волокон.
• Избыточность для простых задач: Для точечных подключений (например, одна базовая станция) излишне дорог и сложен в разделке.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Можно ли в кабеле на 40 волокон использовать комбинацию одномодовых и многомодовых волокон?

Ответ: Да, такая опция существует и называется «гибридный кабель». Однако это штучное, несерийное производство, значительно увеличивающее стоимость и сроки поставки. Стандартные кабели содержат волокна одного типа. Практичнее проложить два отдельных кабеля или использовать волновое мультиплексирование (CWDM/DWDM) на одномодовых волокнах.

Вопрос: Какой тип кабеля на 40 волокон выбрать для прокладки в одной трубе с силовым кабелем 10 кВ?

Ответ: Необходимо использовать кабель с диэлектрическим (неметаллическим) усиляющим элементом (стеклопластик, арамид) и броней из стеклопластиковых стержней или диэлектрической гофротрубы. Металлические бронепокровы (ГСЛ, ПСП) должны быть исключены во избежание наведения опасных потенциалов при коротком замыкании на силовом кабеле. Обязательно наличие продольной гидроизоляции.

Вопрос: Каков типичный срок службы 40-волоконного ОК?

Ответ: Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителями, составляет обычно 25 лет. Фактический срок службы при соблюдении условий прокладки, эксплуатации (без перегрузок по растяжению, изгибу) и отсутствии внешних повреждений может превышать 30-40 лет. Долговечность определяется в первую очередь стабильностью оптических параметров герметизированных волокон.

Вопрос: Как осуществляется переход с подвесного кабеля на 40 волокон на грунтовой на вводе в здание?

Ответ: Переход осуществляется через специализированную переходная муфта, устанавливаемую на опоре или на фасаде здания. В муфте производится сварка волокон подвесного и грунтового (или внутриобъектового) кабелей с организацией защитных сплайс-пластин. Конструкция муфты обеспечивает механическое крепление и электрическую изоляцию силовых элементов (троса) подвесного кабеля от элементов заземления здания.

Вопрос: Существуют ли «пожаробезопасные» исполнения кабелей на 40 волокон для прокладки в шахтах и тоннелях метро?

Ответ: Да, для таких объектов применяются кабели с особой огнестойкой конструкцией: оболочка и защитные покровы из материалов, не распространяющих горение, с низким дымовыделением и без галогенов (LSZH), часто с дополнительной огнезащитной лентой. Они соответствуют повышенным категориям пожарной опасности по ГОСТ Р 53315 (например, П1б.8.2.5.2) или международным стандартам (IEC 60332-3, IEC 61034).

Вопрос: Какова реальная скорость передачи данных, которую может обеспечить кабель на 40 волокон?

Ответ: Пропускная способность определяется не кабелем, а оконечным активным оборудованием (передатчиками, приемниками). Каждое волокно в кабеле является независимым физическим каналом. На одном одномодовом волокне с использованием технологий DWDM и когерентной передачи можно достичь скоростей в 400 Гбит/с и выше. Таким образом, теоретическая совокупная емкость кабеля исчисляется десятками Терабит в секунду. На практике емкость делится между множеством операторов и сервисов.