Прокладка оптических кабелей (ОК) в земле является основным и наиболее распространенным методом строительства магистральных, зоновых и городских оптических линий связи. Данный способ обеспечивает высокую защищенность кабеля от внешних воздействий, стабильность параметров передачи и долговечность. Конструкция подземных ОК кардинально отличается от кабелей для внутренней или подвесной прокладки, что обусловлено комплексом механических, химических и биологических факторов, воздействующих на кабель в грунте.
Конструкция кабеля разрабатывается для противостояния следующим ключевым нагрузкам: растяжение при укладке и в процессе эксплуатации (сейсмические подвижки, просадки грунта), сдавливание грунтом и точечные удары (камни, строительный мусор), продольное проникновение влаги, грызуны, агрессивные химические вещества в почве. Базовыми элементами конструкции являются:
Кабели различаются по конструктивному исполнению, месту прокладки и условиям эксплуатации.
Выбор кабеля регламентируется техническими условиями (ТУ) производителя и рядом стандартов (ГОСТ Р 52266-2004, МЭК 60794-3, отраслевыми нормами). Основные параметры для выбора:
| Тип кабеля | Кратковременное усилие (мин.), кН | Длительное усилие (мин.), кН |
|---|---|---|
| С броней из ГСЛ | 2.0 — 4.0 | 0.4 — 0.8 |
| С проволочной бронёй | 10.0 — 30.0 | 3.0 — 10.0 |
| Для ГНБ (усиленный) | 20.0 — 40.0 | 5.0 — 10.0 |
| Тип кабеля | Усилие раздавливания (мин.), Н/см |
|---|---|
| С броней из ГСЛ | 2000 — 3000 |
| С проволочной бронёй | 4000 — 8000 |
Прокладка ОК в земле осуществляется в предварительно подготовленную траншею. Глубина заложения нормируется и обычно составляет не менее 1.2 метра от планировочной отметки до верха кабеля на трассах вне населенных пунктов и не менее 1.0 метра в населенных пунктах. На пахотных землях глубина увеличивается до 1.5 метров. Перед укладкой дно траншеи планируется и подсыпается слоем мягкого грунта или песка толщиной 10-15 см.
Кабель укладывается «змейкой» без натяжения, с запасом 1-3% для компенсации температурных деформаций и смещений грунта. При пересечении с инженерными коммуникациями (трубопроводы, кабели) ОК должен быть защищен разделяющим слоем грунта или проложен в защитной трубе (обычно ПНД) с вылетом не менее 2 метров в каждую сторону от пересечения. При параллельной прокладке с силовыми кабелями высокого напряжения необходимо соблюдать нормируемые расстояния (не менее 0.5 м) для исключения влияния электромагнитных полей, хотя оптическое волокно само по себе нечувствительно к ним.
После укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком без камней и мусора слоем 20-30 см, после чего укладывается сигнально-предупредительная лента или пластиковые плиты. Затем траншея засыпается грунтом полностью. На поворотах трассы и через каждые 100-150 метров устанавливаются контрольные и соединительные муфты, которые размещаются в люках или специальных контейнерах.
Ленточная броня (ГСЛ) обеспечивает защиту в основном от грызунов и равномерного сдавливания. Проволочная броня, помимо этого, обеспечивает высокую стойкость к растяжению и точечным ударам, что делает кабель пригодным для сложных грунтов и прокладки методом ГНБ. Кабель с проволочной бронёй тяжелее и имеет больший радиус изгиба.
Нет, для правильно выбранного бронированного кабеля прокладка в защитной трубе не является обязательной. Однако она рекомендуется на участках с высокой вероятностью проведения земляных работ в будущем, при пересечениях дорог, подъездов, в зонах с каменистым грунтом, а также для дополнительной защиты при прокладке методом ГНБ. Труба облегчает будущую замену кабеля без вскрытия грунта.
Стандартный технологический запас на сварку и укладку в муфте составляет не менее 6-10 метров на каждую строительную длину кабеля. На случай аварийного восстановления рекомендуется на трассе через определенные интервалы (например, на муфтах) создавать дополнительный запас кабеля, уложенный в бухты.
Конструкция кабеля для прокладки в земле является полностью водоблокированной. Все промежутки заполнены гидрофобным гелем или порошком, который при контакте с водой набухает и локально блокирует ее продвижение. Это предотвращает распространение влаги вдоль кабеля на значительные расстояния, локализуя область повреждения.
Категорически не рекомендуется. Даже в трубе может скапливаться вода, возникать конденсат, возможно повреждение трубы. Кабель ОВН не имеет брони, устойчивой к давлению грунта и грызунам, а также не имеет продольной гидроизоляции. Его использование приведет к неизбежному выходу линии из строя в короткие сроки.
Для магистральных и зоновых сетей стандартом является одномодовое волокно с нулевым смещением дисперсии на длине волны 1310 нм, соответствующее рекомендациям ITU-T G.652.D. Оно обеспечивает низкие потери и совместимо со всем активным оборудованием. Для городских сетей, где требуется частое изгибание при ответвлениях, допустимо использование волокна с улучшенной стойкостью к изгибам G.657.A1/A2, которое полностью совместимо с G.652.D.
Выбор и применение оптических кабелей для прокладки в земле требуют тщательного анализа условий эксплуатации и строгого следования нормам проектирования и монтажа. Правильно подобранная конструкция кабеля (тип брони, заполнение, механические характеристики) в сочетании с корректной технологией укладки и защитными мероприятиями является залогом создания надежной, долговечной и обладающей стабильными оптическими параметрами инфраструктуры волоконно-оптических линий связи. Экономия на этапе выбора кабеля или упрощение процедуры прокладки неизбежно ведет к росту эксплуатационных расходов и повышению риска аварийных ситуаций.