Кабели оптические для прокладки в грунт на 8 волокон: конструкция, применение и выбор
Оптический кабель для прокладки в грунт (кабель ОК) на 8 волокон представляет собой специализированное телекоммуникационное изделие, предназначенное для создания магистральных, зоновых и внутризоновых линий связи в условиях непосредственной укладки в грунт, в кабельную канализацию или методом прокола (ГНБ). Конструкция такого кабеля принципиально отличается от кабелей для внутренней прокладки или подвеса, так как должна обеспечивать долговременную защиту оптических волокон от механических нагрузок, влаги, грызунов и химического воздействия почвы.
Конструктивные особенности и элементы
Конструкция 8-волоконного грунтового оптического кабеля является многослойной (модульной) и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет свою функцию.
1. Оптический модуль с волокнами
В кабеле на 8 волокон чаще всего используется один центральный оптический модуль, в котором в свободном буферном покрытии размещены 8 одномодовых (реже многодовых) оптических волокон. Волокна стандартно имеют диаметр 250 мкм (первичное покрытие). Используется тип волокна G.652.D (стандартное одномодовое) для большинства линий связи. Модуль может быть заполен гидрофобным гелем для блокирования продольного распространения влаги, либо применяться сухой метод (водоблокирующие ленты, порошки).
2. Силовой элемент
Для восприятия растягивающих и сдавливающих нагрузок используется центральный силовой элемент (ЦСЭ). Обычно это стеклопластиковый пруток (FRP) или стальной трос в изоляции. Он обеспечивает необходимую прочность на растяжение и стойкость к изгибам, предотвращая передачу механических напряжений на оптические волокна.
3. Внутренняя защитная оболочка
Оптический модуль и силовой элемент заключены в полимерную внутреннюю оболочку, обычно из полиэтилена (ПЭ). Эта оболочка формирует сердечник кабеля и обеспечивает его структурную целостность.
4. Броневая защита
Ключевой элемент для прокладки в грунт. Существует два основных типа брони:
- Гофрированная стальная лента (ГСЛ): Стальная лента толщиной 0,15-0,2 мм, наложенная продольно с гофрированием для гибкости. Обеспечивает защиту от грызунов, проникновения корней и механических повреждений (камни, лопата).
- Проволочная броня: Оплетка из стальных оцинкованных проволок. Обеспечивает более высокую стойкость к растяжению и поперечному давлению, используется на сложных участках (болота, зоны с высокой вероятностью раскопок).
- Характеристики грунта: Каменистый, песчаный, глинистый, болотистый грунт, наличие грунтовых вод, агрессивность среды. Определяет тип брони (ГСЛ или проволока) и степень гидрозащиты.
- Наличие внешних угроз: Активность грызунов (кроты, мыши), корни деревьев, зоны возможных земляных работ. Требует применения брони из стальной ленты или проволоки.
- Метод прокладки: Для ГНБ критичен запас прочности на растяжение и стойкость оболочки к истиранию. Для прокладки в кабельную канализацию – внешний диаметр и коэффициент трения.
- Климатические условия: Широкий температурный диапазон эксплуатации и хранения.
- Перспектива развития сети: Целесообразно рассмотреть кабель с большим числом волокон (например, 16) для резерва, если стоимость не критично отличается от 8-волоконного.
- ОК – Оптический Кабель.
- (В) – Внутримодульное заполнение (гель).
- Л – Ленточная броня (гофрированная стальная лента).
- Б – Броня из стальных оцинкованных проволок (если есть).
- 8Е – 8 одномодовых волокон.
- .01 – Исполнение наружной оболочки (ПЭ).
Под броней и поверх нее накладываются гидрофобные материалы (битумная пропитка, лаки) для дополнительной защиты от коррозии и влаги.
5. Внешняя полиэтиленовая оболочка
Наружная оболочка из полиэтилена низкого давления (высокой плотности, ПНД) черного цвета. Она устойчива к ультрафиолету (если кабель временно находится на поверхности), агрессивным средам (кислотные/щелочные почвы), истиранию и обладает высокими диэлектрическими свойствами. На оболочку наносится маркировка с типом кабеля, метражом и названием производителя.
Ключевые технические параметры и характеристики
При выборе кабеля необходимо анализировать следующие параметры, которые регламентируются стандартами (ГОСТ Р 52266-2004, ТУ производителей) и техническими условиями проекта.
| Параметр | Типичное значение / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Тип и количество волокон | 8 одномодовых, G.652.D | Длина волны 1310/1550 нм, затухание ≤ 0,36/0,22 дБ/км |
| Диаметр кабеля | 10,5 — 13,5 мм | Зависит от конструкции брони |
| Вес кабеля | 150 — 300 кг/км | Кабель с проволочной броней тяжелее |
| Допустимое усилие на растяжение (долг./кратк.) | 1,5 — 3,0 кН / 8,0 — 15,0 кН | Указано в паспорте. Критично для метода ГНБ. |
| Допустимое раздавливающее усилие | 2,0 — 5,0 кН/10 см | Защита от давления грунта и точечных нагрузок |
| Температурный диапазон эксплуатации | от -40°C до +60°C | Сохраняет рабочие параметры в этих пределах |
| Минимальный радиус изгиба | 15-20 наружных диаметров | При прокладке и в стационарном состоянии |
| Стойкость к удару | ≥ 5 Дж (по стандартам) | Защита при монтаже и от случайных воздействий |
| Гидрофобность | Полная продольная и поперечная влагозащита | Обязательное требование для грунтовой прокладки |
Методы прокладки кабеля в грунт
Выбор метода прокладки зависит от условий трассы, экономических факторов и наличия оборудования.
1. Прокладка в траншею (открытый способ)
Традиционный метод. Глубина траншеи нормируется (обычно 1,2-1,5 м до верха кабеля). На дно траншеи укладывается песчаная подушка (10-15 см). Кабель укладывается «змейкой» без натяжения. Сверху засыпается слоем песка или мягкого грунта, затем укладывается сигнально-предупредительная лента или кирпич, после чего траншея закапывается полностью. Метод требует значительных земляных работ.
2. Прокладка в кабельную канализацию
Кабель протягивается через предварительно проложенные пластиковые или асбестоцементные трубы (каналы) с помощью лебедки и специальных чулок. Для снижения силы трения используется смазка. Кабель для этого метода может иметь специальное скользящее покрытие (HDPE оболочка с низким коэффициентом трения).
3. Горизонтальное бурение (ГНБ, Microtunneling)
Бестраншейная технология. Позволяет прокладывать кабель под дорогами, водоемами, сооружениями без вскрытия поверхности. Используется кабель с усиленной броней (чаще проволочной) и внешней оболочкой, стойкой к истиранию. Требует точного инженерного расчета и высококвалифицированных операторов.
Критерии выбора кабеля для конкретного проекта
Маркировка и стандарты
Маркировка отечественных кабелей расшифровывается по системе. Пример: ОК(В)ЛБ 8Е.01
Также распространены маркировки по ТУ 3587-001-67506214-2012 и аналогичным. Импортные кабели маркируются согласно стандартам IEC, EIA/TIA.
Монтаж и измерения
После прокладки обязательны приемо-сдаточные измерения параметров оптических волокон рефлектометром (OTDR). Измеряется километрическое затухание, отражение на неоднородностях и сварных соединениях, длина строительных длин. Все данные заносятся в паспорт трассы. Сварка волокон производится в монтажных муфтах, которые также должны соответствовать условиям подземной установки (герметичные, с металлическим или пластиковым защитным кожухом).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель с броней из гофрированной стальной ленты (ГСЛ) от кабеля с проволочной броней?
Кабель с ГСЛ обеспечивает защиту от грызунов, проникновения корней и точечных ударов. Он легче и дешевле. Кабель с проволочной броней (часто в комбинации с ГСЛ) обладает повышенной стойкостью к растяжению и раздавливанию, что делает его предпочтительным для прокладки методом ГНБ, в болотистых грунтах с подвижками, а также в зонах с высокими рисками механических повреждений от землеройной техники.
Можно ли использовать 8-волоконный грунтовый кабель для прокладки по воздуху (на опорах)?
Не рекомендуется. Конструкция грунтового кабеля не рассчитана на постоянные ветровые и гололедные нагрузки, а также на ультрафиолетовое излучение в долгосрочном периоде. Для воздушной прокладки существуют кабели с тросом (самонесущие) или кабели для подвеса на тросе, имеющие соответствующий силовой элемент и УФ-стабилизированную оболочку.
Что означает маркировка «сухой» или «гель-заполненный» модуль? Что лучше?
«Гель-заполненный» модуль содержит тиксотропный гидрофобный гель, который эффективно блокирует воду, но усложняет процесс монтажа (требует тщательной очистки волокон перед сваркой). «Сухой» модуль использует водоблокирующие ленты и порошки, что ускоряет и упрощает подготовку волокон к сварке. По степени влагозащиты современные «сухие» конструкции не уступают гелевым. Выбор зависит от предпочтений монтажной организации и конкретных ТУ.
Какой запас по длине кабеля необходимо закладывать при прокладке в грунт?
Рекомендуется технологический запас не менее 1-2% от длины трассы. Запас необходим для компенсации неровностей трассы, укладки «змейкой» в траншее, монтажа в муфтах и возможных перемеров. При прокладке методом ГНБ запас должен быть рассчитан особо, с учетом длины прокола и технологии обратной протяжки.
Какова реальная глубина прокладки кабеля в грунт?
Глубина прокладки нормируется проектом и правилами строительства линейных сооружений связи (ПСЛС). Как правило, для кабелей связи без специальных требований это 0,8-1,2 м до верха кабеля в обычных грунтах и до 1,5 м на пахотных землях или в зонах с возможными промерзаниями/подвижками. В кабельной канализации кабель укладывается на дно канала.
Нужно ли заземлять броню оптического кабеля при прокладке в грунт?
Да, металлические броневые элементы (стальная лента, проволока) подлежат обязательному заземлению на конечных и регенерационных пунктах, а также в некоторых типах муфт. Это делается для защиты кабеля от наведенных токов (особенно вблизи ЛЭП или электрифицированных железных дорог), от грозовых перенапряжений и для обеспечения электробезопасности персонала.
Каков срок службы качественного 8-волоконного грунтового оптического кабеля?
Расчетный срок службы современных оптических кабелей для прокладки в грунт, произведенных в соответствии с ГОСТ или международными стандартами, составляет не менее 25 лет. Фактический срок может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, эксплуатации и отсутствия непредвиденных механических повреждений.