Кабели оптические многомодовые бронированные

Кабели оптические многомодовые бронированные: конструкция, применение и технические аспекты

Многомодовые бронированные оптические кабели представляют собой класс волоконно-оптических кабелей, предназначенных для передачи оптических сигналов на короткие и средние расстояния в условиях повышенных механических нагрузок и агрессивных внешних воздействий. Их ключевая особенность — сочетание многомодового оптического волокна, обеспечивающего высокую пропускную способность в пределах локальных сетей и ЦОД, с защитной броней, гарантирующей целостность волокна при прокладке в сложных условиях.

Конструктивные особенности и компоненты

Конструкция бронированного многомодового кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.

1. Оптическое волокно (сердцевина кабеля)

В многомодовых кабелях используются волокна с увеличенным диаметром сердцевины (50 или 62.5 мкм) по сравнению с одномодовыми (9 мкм). Это позволяет передавать несколько мод (пучков) света одновременно. Наиболее распространенные типы:

• OM1: Сердцевина 62.5/125 мкм. Полоса пропускания 200 МГц*км на 850 нм. Применяется для сетей 100BASE-FX, 1000BASE-SX на короткие дистанции.
• OM2: Сердцевина 50/125 мкм. Полоса пропускания 500 МГц*км на 850 нм. Улучшенная версия OM1.
• OM3 и OM4: Сердцевина 50/125 мкм, лазер-оптимизированные (LOMMF). Предназначены для высокоскоростных сетей на 10, 40 и 100 Гбит/с с использованием многолучевой передачи (VCSEL). OM3 обеспечивает полосу 1500 МГцкм, OM4 — 3500 МГцкм на длине волны 850 нм.
• OM5: Сердцевина 50/125 мкм, широкополосное. Оптимизировано для работы в диапазоне 850-953 нм, поддерживает технологию коротковолнового мультиплексирования (SWDM) для эффективного увеличения пропускной способности по одному волокну.

2. Защитная броня

Броня — критически важный элемент, отличающий данный класс кабелей. Она обеспечивает защиту от:

• Механических воздействий: удары, раздавливание, растяжение при прокладке и эксплуатации.
• Грызунов (особенно актуально для прокладки в грунте, кабельной канализации, под полами).
• Поперечных нагрузок при подвесе.

Основные типы брони:

• Стальная гофрированная лента (CSW, Corrugated Steel Wire): Наиболее распространенный и эффективный тип. Лента накладывается продольно и гофрируется для обеспечения гибкости. Обеспечивает защиту от грызунов и раздавливания. Обычно имеет внешний диаметр от 8 до 20 мм в зависимости от количества волокон.
• Плоская стальная лента: Применяется реже, обычно в кабелях для особо тяжелых условий прокладки.
• Оплетка из стальных оцинкованных проволок: Обеспечивает повышенную защиту от растяжения и кручения, часто используется в подвесных кабелях.

Под броней всегда располагается гидрофобный заполнитель (гель или гидрофобный порошок) и/или полимерная оболочка для защиты от влаги.

3. Внешняя полиэтиленовая оболочка

Наружная оболочка из полиэтилена (PE) высокой плотности обеспечивает защиту от ультрафиолета, влаги, химических веществ и истирания. Для кабелей, предназначенных для прокладки внутри помещений или в пожаробезопасных зонах, поверх брони может накладываться оболочка из безгалогенного материала с низким дымо- и газовыделением (LSZH).

Ключевые технические характеристики

Параметр	Типичное значение / Описание	Примечание
Тип волокна	OM3, OM4 (наиболее распространены для новых проектов)	OM1/OM2 — для модернизации старых сетей.
Количество волокон	От 2 до 48 (стандартные строительные длины), возможно больше	Внутри брони волокна могут быть сгруппированы в модули или уложены в центральной трубке.
Минимальный радиус изгиба при прокладке/эксплуатации	15-20 x D кабеля / 10-15 x D кабеля	Где D — внешний диаметр кабеля. Нарушение ведет к росту затухания.
Допустимое растягивающее усилие (кратковременное/длительное)	1.5-3.0 кН / 0.3-1.0 кН	Зависит от конструкции брони. Указано для кабелей с CSW.
Диапазон рабочих температур	-40°C до +70°C (для прокладки: -20°C до +50°C)	Важно учитывать при монтаже в зимний период.
Затухание на длине волны 850/1300 нм	≤ 3.0 дБ/км / ≤ 1.0 дБ/км (для OM4)	Фактическое затухание всегда указывается в паспорте кабеля.
Полоса пропускания (EMB, Effective Modal Bandwidth)	3500 МГц*км для OM4 на 850 нм	Ключевой параметр для поддержки высокоскоростных протоколов.

Области применения

Бронированные многомодовые кабели применяются в сегментах, где требуются одновременно высокая скорость передачи данных и механическая стойкость:

• Магистральные линии внутри ЦОД (Data Center): Прокладка под фальшполом, в кабельных лотках, где существует риск повреждения кабеля тяжелым оборудованием или при перемещении серверных стоек.
• Промышленные сети (АСУ ТП): Прокладка в цехах, вдоль магистралей с оборудованием, в условиях вибрации, возможных ударов и воздействия масел.
• Системы видеонаблюдения и СКУД: Для организации высокоскоростных каналов передачи видео высокого разрешения на периметр объектов, часто с прямой прокладкой в грунте или кабельной канализации.
• Вертикальные и горизонтальные подсистемы СКС в зданиях: Особенно в местах с повышенными требованиями к защите (подвалы, технические этажи, шахты).
• Кабельные системы объектов энергетики: Для связи между зданиями подстанций, в контурах с высоким уровнем электромагнитных помех, где необходима как защита от помех (обеспечивается оптикой), так и механическая прочность.

Сравнение с другими типами кабелей

Критерий	Многомодовый бронированный кабель	Одномодовый бронированный кабель	Многомодовый кабель без брони
Дальность передачи	До 550 м (10 Гбит/с, OM4), до 100 м (100 Гбит/с)	Десятки и сотни километров	Аналогична бронированному, но без защиты
Стоимость системы	Средняя. Волокно дешевле одномодового, но броня увеличивает стоимость кабеля.	Высокая (дорогие трансиверы). Стоимость кабеля сопоставима.	Низкая (для защищенных условий)
Устойчивость к механическим воздействиям	Очень высокая	Очень высокая	Низкая
Типичное применение	Короткие защищенные магистрали в ЦОД, промсети	Магистрали между зданиями, городские и региональные сети	Внутристоечная прокладка в ЦОД, офисные СКС

Особенности монтажа и эксплуатации

Работа с бронированным кабелем требует соблюдения специфических правил:

• Заземление брони: Металлическая броня подлежит обязательному заземлению на обоих концах кабеля для защиты от наведенных потенциалов и грозовых перенапряжений. Для этого в муфтах и кроссах используются специальные заземляющие хомуты и проводники.
• Разделка кабеля: Требует специального инструмента для аккуратного удаления стальной гофрированной ленты без повреждения лежащих под ней модулей с волокнами. Неправильная разделка — основная причина порезов волокон.
• Метод прокладки: Допускается прокладка в грунте (без дополнительной защиты), в кабельной канализации, по стенам и конструкциям зданий, подвес (для кабелей с тросом). Важно контролировать радиус изгиба.
• Сращивание: Осуществляется в защищенных муфтах, которые также обеспечивают механическое крепление и электрический контакт бронеленты для непрерывности заземления.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем основное отличие многомодового бронированного кабеля от одномодового бронированного, кроме дальности?

Ключевое отличие, помимо дистанции, — в стоимости активного оборудования. Трансиверы (SFP, QSFP) для многомодовых волокон, особенно для скоростей до 10 Гбит/с, существенно дешевле одномодовых. Однако для скоростей 25Г и выше разница в цене трансиверов сокращается. Выбор между ними определяется бюджетом проекта и требуемой дистанцией.

Можно ли прокладывать бронированный кабель с оболочкой PE внутри здания?

Не рекомендуется. Полиэтиленовая оболочка при горении выделяет токсичные газы и способствует распространению пламени. Для внутренней прокладки (за исключением специально оборудованных кабельных шахт) следует выбирать кабели с внешней оболочкой из материала LSZH (Безгалогенный, с низким дымо- и газовыделением), которая может быть поверх брони или вместо внешнего слоя PE.

Как правильно выбрать тип многомодового волокна (OM3, OM4, OM5) для нового проекта?

Руководствуйтесь следующими принципами:

• OM4: Является текущим стандартом де-факто для новых высокоскоростных инсталляций. Обеспечивает максимальную дистанцию для протоколов 10/40/100 Гбит/с на базе VCSEL.
• OM3: Экономичная альтернатива для сетей, где дистанции короче, а основная скорость — 1/10 Гбит/с.
• OM5: Следует рассматривать для перспективных проектов ЦОД, где планируется использование технологий SWDM для экономии волокон или переход на скорости выше 100 Гбит/с по многомодовому волокну. На данный момент поддержка активного оборудования ограничена.

Всегда закладывайте запас по полосе пропускания.

Нужно ли заземлять оба конца брони, если кабель проложен между двумя разными зданиями?

Да, броня должна быть заземлена на обоих концах. Однако в случае, если здания имеют разные контуры заземления с значительной разностью потенциалов, прямое соединение брони может привести к протеканию уравнительных токов. В такой ситуации на одном из концов рекомендуется выполнить заземление через разрядник или выполнить изоляцию брони в точке ввода в здание, оставив заземление только с одной стороны. Этот вопрос требует согласования с проектировщиком электроснабжения.

Какой срок службы у многомодового бронированного кабеля?

Расчетный срок службы качественного кабеля, проложенного в соответствии с нормами, составляет не менее 25 лет. На него влияют внешние факторы: агрессивность среды, температурный режим, механические нагрузки. Деградация характеристик волокна (увеличение затухания) в стабильных условиях крайне мала. Основные риски связаны с повреждением оболочки и брони, приводящим к проникновению влаги и последующему повреждению волокон.

Можно ли использовать бронированный кабель для подвеса на опорах?

Да, но для этого предназначены специальные подвесные конструкции бронированных кабелей. Они включают в себя либо встроенный силовой элемент (стальной трос, армирующие арамидные нити), расположенный под оболочкой, либо броню в виде стальной оцинкованной проволочной оплетки, которая берет на себя растягивающую нагрузку. Обычный кабель с гофрированной лентой не предназначен для длительного подвеса на больших пролетах, так как его конструкция оптимизирована в первую очередь для защиты от раздавливания.