Кабели оптические 40 волокон
Кабели оптические 40-волоконные: конструкция, типы, применение и ключевые аспекты выбора
Оптический кабель на 40 волокон представляет собой сложную инженерную конструкцию, предназначенную для одновременной передачи значительных объемов данных по 40 независимым оптическим волноводам. Данный тип кабеля занимает нишу между магистральными кабелями сверхбольшой емкости (сотни волокон) и распределительными кабелями малой емкости (до 24 волокон), являясь оптимальным решением для построения сегментов городских и зоновых сетей, ответвлений от магистралей, а также для организации высокоплотной кабельной инфраструктуры в ЦОД и бизнес-центрах.
Конструктивные особенности и компоненты
Конструкция 40-волоконного кабеля определяется условиями прокладки и эксплуатации. Основные элементы остаются общими для всех типов.
1. Оптическое волокно
В кабелях на 40 волокон применяются одномодовые (SM, G.652.D) или многомодовые (MM, OM3/OM4/OM5) волокна. Для телекоммуникационных сетей общего пользования и магистральных сегментов доминирует одномодовое волокно, обеспечивающее передачу на десятки километров без усиления. Волокна объединяются в оптические модули.
2. Оптический модуль
Это трубка (до 3,0 мм в диаметре), выполненная из пластика, либо заполненная гидрофобным гелем (gel-filled), либо выполненная по технологии «сухой» конструкции (dry, water-blocking yarn). В одном модуле может содержаться от 2 до 12 волокон, реже больше. В 40-волоконном кабеле типичными конфигурациями являются: 8 модулей по 5 волокон, 5 модулей по 8 волокон или 4 модуля по 10 волокон.
3. Центральный силовой элемент (ЦСЭ)
Располагается в центре кабеля и обеспечивает стойкость к растягивающим и сжимающим нагрузкам. Изготавливается из стеклопластика (FRP) или стального троса.
4. Заполнители и промежуточные оболочки
Пространство между модулями и ЦСЭ заполняется гидрофобным гелем или нитями для блокировки продвижения влаги. В ряде конструкций используется дополнительная внутренняя полиэтиленовая оболочка.
5. Силовые элементы бронирования
В зависимости от типа кабеля могут включаться:
- Повив из стальных оцинкованных проволок (броня типа «wire») – для кабелей, прокладываемых в грунт при высоких рисках механических повреждений.
- Оплетка из стальных оцинкованных проволок (броня типа «braid») – для защиты от грызунов при прокладке в канализации и коллекторах.
- Гофрированная стальная лента (corrugated steel tape, CST) – легкая броня, применяемая в кабелях для прокладки в кабельной канализации, трубах, тоннелях.
- Стеклопластиковые стержни (FRP rods) – используются в самонесущих кабелях для ВОЛС.
- Тип волокна и его характеристики: Для магистралей – одномодовое G.652.D (стандартное с подавленным пиком поглощения воды) или G.657.A1/A2 (с повышенной стойкостью к изгибам). Для ЦОД – многомодовое OM4 или OM5 для высокоскоростных приложений.
- Затухание (attenuation): Максимальное затухание на длине волны 1310 нм и 1550 нм. Для одномодового волокна типично не более 0,36 дБ/км на 1310 нм и 0,22 дБ/км на 1550 нм.
- Конструкция и наличие брони: Определяется условиями прокладки. Броня из стальных проволок обеспечивает максимальную защиту, но увеличивает вес и снижает гибкость.
- Стойкость к растяжению (допустимое усилие растяжения): Измеряется в килоньютонах (кН). Для подвесных кабелей (ADSS) этот параметр критически важен и рассчитывается исходя из климатических условий региона.
- Диапазон рабочих температур: Обычно от -60°C до +70°C для наружных кабелей и от -10°C до +50°C для внутренних.
- Влагозащита: Наличие гидрофобного геля или водоблокирующих материалов. Для «сухих» кабелей важно наличие водоблокирующих лент и нитей.
- Радиус изгиба (монтажный/эксплуатационный): Обычно не менее 20 наружных диаметров кабеля для монтажа и 10 диаметров для длительной эксплуатации.
- Оптические кроссы (Optical Distribution Frame, ODF): Для стационарного монтажа и коммутации.
- Муфты (сплайс-кассеты): Для сращивания строительных длин кабеля в линии. Для 40-волоконного кабеля требуются муфты соответствующей емкости.
- Разветвительные устройства (сплиттеры): При построении сетей PON (Passive Optical Network) для разделения сигнала на несколько абонентов.
6. Внешняя полиэтиленовая оболочка
Защищает внутренние компоненты от влаги, химического воздействия, ультрафиолета (для наружных кабелей). Цвет оболочки, как правило, черный для наружного применения и оранжевый (реже желтый, серый) для внутреннего. На оболочку наносится маркировка с указанием типа кабеля, количества волокон, метража, названия производителя.
Основные типы кабелей на 40 волокон и области их применения
Выбор конкретного типа кабеля напрямую зависит от трассы прокладки.
| Тип кабеля | Конструктивные особенности | Основная область применения | Типичные стандарты/обозначения |
|---|---|---|---|
| Кабель для прокладки в грунт (глубинная прокладка) | Модульная конструкция, гидрофобный заполнитель, броня из гофрированной стальной ленты (CST) или стальных проволок, прочная полиэтиленовая оболочка. | Прокладка непосредственно в грунт (траншеи), в коллекторах с риском повреждения грызунами. | ГОСТ Р 52266, ТУ 3587; Ditch cable, Direct burial. |
| Кабель для прокладки в кабельной канализации, трубах, тоннелях | Модульная конструкция, легкая броня из гофрированной стальной ленты (CST) или без брони, но с усиленной оболочкой. Может быть с гидрофобным гелем или «сухой». | Прокладка в кабельной канализации, трубах, тоннелях, вдоль мостов и эстакад. | ГОСТ Р 52266, ТУ 3587; Duct cable. |
| Самонесущий кабель для ВОЛС (подвесной) | В центре – силовой элемент из стеклопластика (FRP) или арамидных нитей, вокруг – оптические модули. Внешняя оболочка из черного полиэтилена, стойкого к УФ. Может иметь встроенный трос или быть обвитым вокруг несущего троса (8-образная конструкция). | Подвес на опорах ЛЭП, линиях связи, столбах городского освещения. | ОКСН, ОКСН-Т; ADSS (All-Dielectric Self-Supporting). |
| Кабель для внутренней прокладки (станционный, распределительный) | Облегченная конструкция, часто «сухая», без гидрофобного геля. Негорючая или малодымная оболочка (LSZH – Low Smoke Zero Halogen). Может иметь плотный буфер для защиты волокон. | Прокладка внутри зданий, в ЦОД, по кабельным лоткам и фальшполам, в кроссовых. | ГОСТ Р 52266; Distribution cable, Indoor cable. |
| Кабель с плотным буфером (Tight Buffer) | Каждое волокно имеет индивидуальный плотный полимерный буфер диаметром 900 мкм. Волокна собраны в пучки, а не в гель-заполненные модули. Высокая гибкость и стойкость к изломам. | Внутриобъектовые сети, короткие соединительные линии, мобильные системы, условия частых перегибов. | Indoor/Outdoor Tight Buffer cable. |
Критерии выбора и технические параметры
При выборе 40-волоконного кабеля необходимо анализировать следующие ключевые параметры:
Технологии сварки и коммутации
Работа с 40-волоконным кабелем требует высокой квалификации персонала. Для соединения волокон применяется метод сварки с помощью сварочного аппарата. Волокна размещаются в оптических кроссах или сплайс-кассетах. Для организации разветвлений и оконечивания используются:
Тенденции и развитие
Современные 40-волоконные кабели эволюционируют в сторону упрощения монтажа и увеличения плотности укладки волокон. Популярность набирают кабели с микромодульной конструкцией, где каждое волокно в тонком буфере (250 мкм) собрано в единый пучок без жестких модулей, что позволяет создавать кабели малого диаметра при высокой емкости. Также активно развивается направление «зеленых» кабелей с оболочкой LSZH и использованием экологически чистых материалов. Внедрение волокон категории G.657.A2/B3 позволяет прокладывать кабели с минимальным радиусом изгиба (до 5-7,5 мм), что критически важно в стесненных условиях ЦОД и узлов связи.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается «сухая» конструкция кабеля от гель-заполненной?
В гель-заполненном кабеле пространство между модулями и в самих модулях заполняется тиксотропным гидрофобным гелем, который эффективно блокирует воду. «Сухая» конструкция использует водоблокирующие порошки, ленты и нити. Преимущество «сухого» кабеля – чистота и скорость разделки, отсутствие необходимости очистки геля, что особенно важно при монтаже внутри помещений и в муфтах.
Можно ли использовать кабель для наружной прокладки внутри здания?
Технически – да, но не рекомендуется. Наружный кабель имеет оболочку из черного полиэтилена, которая при возгорании выделяет токсичные газы и сильно дымит. Для внутренней прокладки обязательна оболочка с низким дымовыделением и безгалогенная (LSZH). Кроме того, наружный кабель может быть тяжелее и менее гибким.
Какой запас по волокнам рекомендуется закладывать при проектировании линии?
Стандартная рекомендация – запас не менее 20-30% от планируемого количества рабочих волокон. Для кабеля на 40 волокон это означает, что при текущей потребности в 30 волокнах следует выбирать кабель на 40 волокон. Запас необходим для будущего расширения, ремонта поврежденных волокон и организации резервных каналов.
Что важнее при выборе кабеля для подвеса на ЛЭП: механическая прочность или диэлектрические свойства?
Оба параметра критичны. Для кабеля типа ADSS, который подвешивается на опорах ЛЭП в грозозащитном тросе (ГЗТ), обязательны диэлектрические свойства (отсутствие металлических элементов) для обеспечения безопасности при КЗ на землю. Одновременно кабель должен выдерживать значительные механические нагрузки от собственного веса, гололеда и ветра. Расчет допустимой длины пролета и типа крепления выполняется на основе паспортных данных кабеля (допустимое растягивающее усилие) и климатических условий.
Как маркируются волокна в 40-волоконном кабеле?
Маркировка осуществляется по модулям и цветам. Каждый модуль имеет свой цвет оболочки (либо номер на ней). Волокна внутри модуля маркируются индивидуальными цветами согласно стандартной 12-цветной палитре: синий, оранжевый, зеленый, коричневый, серый, белый, красный, черный, желтый, фиолетовый, розовый, бирюзовый. В кабеле 8×5 модули будут иметь цвета от 1 до 8, а в каждом модуле – волокна с цветами от 1 до 5. Полная идентификация: например, «Модуль 3 (зеленый), Волокно 4 (коричневое)».
Каков типичный срок службы оптического кабеля на 40 волокон?
Проектный срок службы качественного оптического кабеля при соблюдении условий хранения, прокладки и эксплуатации составляет не менее 25 лет. На долговечность в первую очередь влияет стабильность характеристик волокна (они практически не деградируют со временем) и сохранность защитных оболочек от внешних воздействий (УФ, влага, механические повреждения).