Оптический кабель с 16 волокнами, построенный на основе одномодового оптического волокна (ОВ) типа G.652, представляет собой стандартизированное и широко распространенное решение для создания магистральных, зоновых и абонентских сегментов телекоммуникационных сетей, сетей электросвязи объектов энергетики, систем релейной защиты и автоматики (РЗА), а также технологических сетей сбора данных. Конфигурация в 16 волокон является оптимальным балансом между пропускной способностью, надежностью, стоимостью и удобством монтажа для большинства проектов средней сложности.
Ключевым элементом кабеля является оптическое волокно, соответствующее рекомендации ITU-T G.652. Это стандартное одномодовое волокно с несмещенной дисперсией, наиболее распространенное в мире. Его основные технические параметры приведены в таблице.
| Параметр | Условия измерения | Типичное значение / Требование |
|---|---|---|
| Диаметр модового поля | На длине волны 1310 нм | 8.6 – 9.5 мкм (±0.4 мкм) |
| Диаметр оболочки | — | 125.0 ± 0.7 мкм |
| Длина волны нулевой дисперсии (λ0) | — | 1300 – 1324 нм |
| Наклон дисперсии нулевой дисперсии (S0) | — | ≤ 0.092 пс/(нм²·км) |
| Коэффициент затухания | 1310 нм | ≤ 0.35 дБ/км (тип. 0.32 – 0.34 дБ/км) |
| Коэффициент затухания | 1550 нм | ≤ 0.21 дБ/км (тип. 0.19 – 0.20 дБ/км) |
| Коэффициент затухания на пике воды (1383 нм) | — | ≤ 0.31 – 0.33 дБ/км (для подкласса G.652.D) |
| Кривизна макробендов | Радиус 30 мм, 100 витков, 1550 нм | Затухание ≤ 0.1 дБ |
| Поляризационная модовая дисперсия (PMD) | На всей длине кабеля | ≤ 0.2 пс/√км (макс. для канала) |
Подкласс G.652.D является наиболее совершенным, обеспечивая низкие потери на всех длинах волн в диапазонах O (1260–1360 нм), E (1360–1460 нм), S (1460–1530 нм), C (1530–1565 нм) и L (1565–1625 нм), что критически важно для работы систем спектрального уплотнения (DWDM/CWDM).
Конструктивное исполнение кабеля определяется условиями прокладки и эксплуатации. Для 16-волоконной конфигурации применяются несколько базовых типов конструкций.
Центральный силовой элемент (ЦСЭ) из стеклопластика или арамидных нитей окружен модулями с волокнами. Каждый модуль содержит 2, 4, 8 или все 16 волокон, скрученных вокруг ЦСЭ. Пространство между модулями заполняется гидрофобным гелем. Броня из гофрированной стальной ленты (ОКЛ) или гофрированной нержавеющей ленты (ОКЛЖ для агрессивных сред) обеспечивает защиту от грызунов и механических повреждений. Внешняя полиэтиленовая оболочка стойка к влаге и истиранию.
Конструкция включает встроенный несущий трос (силовой элемент из стеклопластика или арамидных нитей, часто с дополнительным стальным тросом). Оптические модули (обычно до 12 волокон в модуле) располагаются вокруг центрального силового элемента или в повивной конфигурации. Наличие диэлектрических элементов (стеклопластик, арамид) делает кабель полностью диэлектрическим (ОКСН), что исключает наводки и безопасно при контакте с линиями электропередач. Для агрессивных сред применяется оболочка из полиэтилена, стойкого к солнечному излучению (Черный ПЭ).
Имеет усиленную броневую защиту. В конструкции ОКБ броня выполняется из двух стальных оцинкованных проволок, навитых поверх внутренней полиэтиленовой оболочки. В конструкции ОКБШп применяется броня в виде стальной гофрированной ленты, поверх которой накладывается дополнительная оболочка. Это обеспечивает защиту от проколов, давления грунта и грызунов. Внутренняя структура аналогична кабелю для канализации.
Отличается оболочкой из поливинилхлорида (ПВХ) или безгалогенного компаунда (LSZH – Low Smoke Zero Halogen), который не выделяет едкого дыма и коррозионно-активных газов при пожаре. Броня, как правило, отсутствует. Конструкция облегченная, с упрощенной модульной или безмодульной структурой (волокна в упрочненных буферных покрытиях непосредственно под оболочкой).
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Количество ОВ, тип | 16, G.652.D |
| Наружный диаметр | ≈ 11.0 – 13.5 мм |
| Масса 1 км кабеля | ≈ 150 – 220 кг |
| Допустимое растягивающее усилие (кратковременное/длительное) | 2.0 – 3.0 кН / 0.4 – 0.8 кН |
| Допустимое раздавливающее усилие | ≈ 3.0 кН/10 см |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже/при эксплуатации | ≥ 20 × D / ≥ 10 × D (D – диаметр кабеля) |
| Диапазон рабочих температур (прокладка/эксплуатация) | От -30°C до +50°C / От -40°C до +60°C |
| Стойкость к удару (по стандарту) | ≥ 5 Дж (при -20°C) |
| Электрическое сопротивление внешней оболочки | ≥ 5000 МОм·км |
При проектировании линии связи на основе 16-волоконного кабеля необходимо учитывать:
Волокно G.652.D является унифицированным и включает в себя все улучшения предыдущих версий. Его ключевое отличие – предельно низкое затухание на пике поглощения гидроксильными группами (OH⁻) на длине волны 1383 нм (≤ 0.33 дБ/км), что позволяет эффективно использовать весь диапазон от 1260 до 1625 нм. Устаревшие G.652.A/B имели высокий пик воды, что делало диапазон E (1360-1460 нм) непригодным для передачи.
Конфигурация на 16 волокон считается экономически и технически оптимальной для множества задач. Она предоставляет достаточное количество резервных волокон для развития сети, организации нескольких независимых систем (РЗА, связь, данные) и восстановления после возможных повреждений. При этом кабель сохраняет умеренные габариты, стоимость и сложность монтажа (по сравнению с 32- или 48-волоконными).
Да, абсолютно. Кабель с волокнами G.652.D является стандартным решением для РЗА. Критически важными являются требования к надежности и резервированию. Как правило, для основного и резервного каналов защиты выделяются волокна из разных оптических модулей (а в идеале – проложенные по разным трассам или в разных кабелях). Допустимое затухание для канала РЗА обычно не должно превышать 20-25 дБ, что при типичном затухании 0.2 дБ/км позволяет строить линии длиной до 100 км без дополнительных усилителей.
Рекомендуется самонесущий диэлектрический кабель (ОКСН). При этом необходимо обратить внимание на стойкость внешней оболочки к ультрафиолету и широкому диапазону температур. В зонах с высокой коррозионной активностью (выбросы паровозов, соленая морская атмосфера) следует рассматривать кабель с оболочкой из стойких полимеров, например, полиэтилена с сажей. Обязателен расчет механической прочности с учетом климатического района (ветер, гололед).
Проектный срок службы качественного оптического кабеля, произведенного в соответствии с ГОСТ/ТУ и международными стандартами, составляет не менее 25 лет. Фактический срок может превышать 30-40 лет при соблюдении условий прокладки и эксплуатации. Деградация характеристик в основном связана не с самим кварцевым волокном (оно крайне стабильно), а с возможным старением полимерных материалов оболочки, модулей и гидрофобного заполнителя под воздействием внешних факторов.
Обязательным инструментом контроля является рефлектометр (OTDR). Измерения проводятся на двух рабочих длинах волн (обычно 1310 нм и 1550 нм) по каждому волокну. Результатом является график обратного рассеяния, по которому определяются:
Данные OTDR-измерений являются неотъемлемой частью исполнительной документации.