Кабели оптические для прокладки в грунт
Кабели оптические для прокладки в грунт: конструкция, типы, нормы и практика применения
Оптический кабель для прокладки в грунт (ОКГ) представляет собой сложную инженерную конструкцию, предназначенную для передачи оптических сигналов в условиях непосредственного контакта с почвой, агрессивной средой, механическими нагрузками, включая давление грунта, растяжение при укладке, точечные удары, а также грызунов и влагу. Его основное отличие от кабелей для внутренней или подвесной прокладки заключается в наличии усиленных защитных покровов и брони.
Конструктивные элементы оптического кабеля для прокладки в грунт
Конструкция ОКГ является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
Оптический модуль и сердцевина
В центре кабеля расположен центральный силовой элемент (ЦСЭ) – стеклопластиковый пруток или стальной трос, обеспечивающий стойкость к растяжению. Вокруг ЦСЭ или в отдельных конструкциях параллельно ему размещаются оптические модули. Оптический модуль – это трубка из пластика (чаще всего полибутилентерефталата, PBT), внутри которой в свободном объеме размещены оптические волокна (ОВ) в количестве от 2 до 24. Свободный объем заполнен гидрофобным гелем, который блокирует продольное распространение влаги и предохраняет волокна от микроизгибов и механических воздействий.
Внутренняя защитная оболочка
Поверх скрученных модулей накладывается внутренняя полиэтиленовая оболочка (как правило, из полиэтилена среднего давления, MDPE). Она формирует кабельный сердечник, защищает оптические модули от внешних воздействий и служит основой для наложения брони.
Бронирующий покров
Ключевой элемент кабеля для грунта. Существует два основных типа брони:
- Броня из гофрированной стальной ленты (ГСЛ): Стальная лента толщиной 0.15-0.3 мм накладывается продольной гофрировкой с перекрытием. Она обеспечивает защиту от грызунов, проникновения корней, точечных ударов и равномерно распределяет радиальное давление грунта. Для защиты от коррозии лента покрывается слоем полимера или, в более надежном варианте, используется оцинкованная сталь.
- Броня из круглых стальных проволок: Параллельно сердечнику укладываются стальные оцинкованные проволоки малого диаметра. Этот тип брони обеспечивает высочайшую стойкость к растягивающим усилиям и защиту от грызунов. Применяется на сложных участках, в каменистых грунтах, при необходимости протяжки в трубах на большие расстояния.
- ОКГМ (Оптический Кабель Грунтовый с Металлобронированием): С броней из одной или двух гофрированных стальных лент. Наиболее распространенный и универсальный тип.
- ОКГК (с Круглой броней): С броней из стальных оцинкованных проволок. Применяется на особо ответственных и нагруженных трассах.
- ОКГС (Самонесущий для грунта): Имеет встроенный стальной трос (обычно 7-проволочный) для подвеса на опорах, но при этом обладает защитой от грызунов и влаги, что позволяет использовать его в комбинированных трассах (воздух-грунт).
- Для прокладки вручную в траншею: Имеют стандартную конструкцию, рассчитаны на укладку на подготовленное основание.
- Для механизированной укладки ножовым кабелеукладчиком: Обладают повышенной стойкостью к абразивному износу и ударным нагрузкам, более толстая и износостойкая внешняя оболочка.
- Для задувки в защитные полиэтиленовые трубы (ПНД-трубы): Имеют уменьшенный внешний диаметр и гладкую оболочку для снижения трения. Часто обозначаются как «кабели для прокладки в трубах» (ОКТ).
- Количество и тип оптических волокон: SM (G.652.D – стандартное, G.657.A1/A2 – с улучшенными характеристиками на изгиб), MM (многомодовые).
- Допустимое растягивающее усилитие: Для кабелей с ГСЛ – 1.5-4 кН, с проволочной броней – 6-15 кН и более.
- Допустимое раздавливающее усилие: Как правило, 2-5 кН/10 см.
- Диапазон рабочих температур: Стандартно от -40°C до +60°C (прокладка от -10°C до +50°C).
- Стойкость к удару: Определяется по ГОСТ (энергия удара 1-7 Дж).
- Гидрофобность: Кабель должен быть полностью герметизирован. Проверяется испытанием на продольную герметичность.
- Открытый способ (в траншею): Рытье траншеи глубиной не менее 1.2 м (на полотне дорог – 1.5 м). На дне создается песчаная подушка толщиной 10-15 см. Кабель укладывается «змейкой» без натяжения. Сверху засыпается слоем песка (20 см), затем укладывается сигнально-предупредительная лента или кирпич/бетонные плиты, и только потом – полная обратная засыпка грунтом.
- Закрытый способ (бестраншейный): С применением кабелеукладчиков (ножевого или вибрационного типа) или методом горизонтального бурения (ГНБ). ГНБ применяется при пересечении дорог, водоемов, железнодорожных путей и других препятствий, после чего кабель затягивается в предварительно проложенную ПНД-трубу.
Между броней и оболочкой часто накладывается дополнительный слой – подушка (например, из битумизированной бумаги или полимерных лент), предотвращающая повреждение внутренней оболочки гофрированной лентой.
Внешняя защитная оболочка
Внешняя оболочка из полиэтилена высокого давления (HDPE) или полиэтилена низкого давления (LDPE) является первым барьером против влаги, химически агрессивных веществ в почве и ультрафиолетового излучения (до монтажа). Она наносится поверх бронирующего покрова. Цвет оболочки, как правило, черный, для добавления стойкости к УФ-излучению в состав вводится сажа.
Классификация и типы кабелей для прокладки в грунт
Кабели ОКГ классифицируются по нескольким ключевым параметрам.
По типу бронирования
По способу укладки
Нормативная база и ключевые параметры выбора
Основные требования к ОКГ в России регламентируются ГОСТ Р 52266-2019 (ранее ГОСТ Р 52266-2004) «Кабели оптические. Общие технические условия», а также отраслевыми стандартами операторов связи и энергетических компаний. При выборе кабеля необходимо анализировать следующие параметры:
Минимальный радиус изгиба при прокладке/эксплуатации: Обычно 15-20 наружных диаметров.
Таблица: Сравнение основных типов брони ОКГ
| Параметр | Броня из гофрированной стальной ленты (ГСЛ) | Броня из круглых стальных проволок |
|---|---|---|
| Защита от грызунов | Высокая | Очень высокая |
| Стойкость к растяжению | Средняя (до 4 кН) | Очень высокая (до 15 кН и более) |
| Стойкость к раздавливанию | Высокая | Очень высокая |
| Гибкость | Хорошая | Ограниченная (из-за жесткости проволок) |
| Радиус изгиба | Меньший | Больший |
| Вес и стоимость | Ниже | Выше |
| Основная сфера применения | Подавляющее большинство грунтовых трасс, кроме особо сложных. | Каменистые грунты, зоны с высоким риском повреждений, протяжки в трубах на длинные дистанции. |
Технология прокладки и меры защиты
Прокладка ОКГ в грунт осуществляется двумя основными способами:
Обязательным элементом защиты трассы является установка кабельных муфт (разветвительных, проходных) в смотровых устройствах (колодцах), а также маркировка трассы знаками и бирками.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель для грунта от кабеля для канализации (кабельной канализации)?
Кабель для прокладки в грунт напрямую контактирует с почвой и должен иметь броню от грызунов и влагонепроницаемую конструкцию. Кабель для прокладки в кабельной канализации (в трубах, коллекторах) не требует брони от грызунов, так как находится внутри защитной трубы. Он имеет более легкую конструкцию, часто с гладкой оболочкой для облегчения протяжки, и защиту только от влаги и растяжения.
Можно ли использовать кабель с броней из ГСЛ для протяжки в ПНД-трубе методом задувки?
Да, можно, но это не оптимально. Для задувки на длинные расстояния (более 500 м) лучше использовать специальные кабели с гладкой оболочкой из материала с низким коэффициентом трения (например, PE-LD). Кабель с ГСЛ имеет более высокое трение о стенку трубы, что сокращает длину бесстыковой прокладки.
Как правильно выбрать глубину прокладки?
Глубина прокладки нормируется. В ненаселенной местности и на сельхозугодьях – не менее 1.0 м. На пахотных землях – не менее 1.2 м. Под автомобильными дорогами – не менее 1.5 м. При пересечении железнодорожных путей и трамвайных линий – согласно проекту, часто в футлярах на глубине не менее 2 м от подошвы рельса.
Нужно ли дополнительно защищать кабель с проволочной броней от коррозии?
Стальные проволоки в такой броне, как правило, оцинкованы. Внешняя полиэтиленовая оболочка также служит барьером от электролитической коррозии. Однако в зонах с повышенной агрессивностью грунтов (болота, солончаки, вблизи рельсовых путей) рекомендуется проводить измерения блуждающих токов и, при необходимости, применять катодную защиту или использовать кабели с броней из нержавеющей стали.
Что важнее при выборе: количество волокон «про запас» или запас прочности конструкции?
Оба параметра критичны, но имеют разную природу. Количество волокон определяет потенциал сети на десятилетия вперед, и запас в 30-50% считается разумным. Запас прочности конструкции (бронирование, стойкость к растяжению) – это вопрос надежности и бесперебойности связи. Экономия на конструкции кабеля недопустима, так как стоимость восстановительных работ после повреждения многократно превышает разницу в цене между стандартным и усиленным кабелем.
Заключение
Выбор и применение оптического кабеля для прокладки в грунт требуют комплексного инженерного подхода, учитывающего геологические условия трассы, внешние воздействия, нормативные требования и перспективы развития сети. Правильно подобранный тип брони, соответствующая конструкция и соблюдение технологии монтажа являются залогом долговечности и надежности волоконно-оптической линии связи, которая служит основой современных телекоммуникационных и цифровых систем. Использование таблиц сравнения и технических данных, предоставляемых производителями, позволяет сделать обоснованный выбор в пользу конкретного типа ОКГ для каждого участка трассы.