Кабели оптические самонесущие 16 волокон

Кабели оптические самонесущие (ОКСН) на 16 волокон: конструкция, применение и технические аспекты

Кабель оптический самонесущий (ОКСН) на 16 волокон представляет собой специализированную кабельную продукцию, предназначенную для строительства магистральных и распределительных линий связи по воздушным трассам. Его ключевая особенность – интегрированный силовой элемент, позволяющий монтировать кабель на опорах линий электропередачи (ЛЭП) и связи без использования дополниственного несущего троса. Основная область применения – создание и модернизация волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) в сетях электроснабжения (технологические сети связи для РЗА, телемеханики, диспетчеризации), а также в сетях операторов связи на уже существующей инфраструктуре воздушных линий.

Конструктивные особенности ОКСН на 16 волокон

Конструкция ОКСН является комбинированной, объединяющей оптический модуль и элементы силового назначения в единую оболочку. Стандартная конструкция включает следующие элементы:

• Центральный силовой элемент (ЦСЭ): Выполняется из стеклопластикового прутка или арамидных нитей. Предназначен для восприятия и компенсации механических нагрузок (растяжения, вибрации, ветровые гололедные нагрузки), защищает оптические волокна от продольного растяжения.
• Оптический модуль: Вокруг ЦСЭ расположены буферные трубки (модули), содержащие по 2-12 волокон. В кабеле на 16 волокон типично используются 4 трубки по 4 волокна или 2 трубки по 8 волокон. Трубки заполны гидрофобным гелем для защиты от влаги.
• Оптические волокна: Применяются одномодовые волокна типа G.652.D (стандартное с подавленной дисперсией) или, реже, G.657.A1/A2 (с улучшенными характеристиками на изгиб). Диаметр окрашенного волокна обычно 250 мкм.
• Промежуточная оболочка: Полиэтиленовая оболочка, скрепляющая оптические модули вокруг ЦСЭ.
• Силовые элементы (несущие тросы): По обе стороны от оптического сердечника расположены стальные оцинкованные проволоки или пучки арамидных нитей. Именно они являются основным несущим элементом, воспринимающим всю нагрузку при подвесе. Их количество и диаметр рассчитываются исходя из климатических условий района прокладки.
• Внешняя оболочка: Защитная оболочка из полиэтилена низкой плотности (ПНД) черного цвета, устойчивого к ультрафиолетовому излучению. Часто применяется полиэтилен с добавлением сажи. Оболочка маркируется с указанием типа кабеля, количества волокон и метража.

Ключевые технические характеристики и параметры

Технические параметры ОКСН-16 регламентируются стандартами ГОСТ Р 52266-2013 (кабели с грозозащитным тросом) и ТУ производителей. Основные характеристики представлены в таблице.

Таблица 1. Основные технические характеристики ОКСН на 16 волокон

Параметр	Типичное значение / Описание
Количество оптических волокон	16
Тип оптического волокна	G.652.D (одномодовое, на длинах волн 1310 нм и 1550 нм)
Затухание оптического сигнала	Не более 0,36 дБ/км на длине волны 1310 нм; не более 0,22 дБ/км на 1550 нм
Диаметр кабеля	12,5 — 15,5 мм (в зависимости от конструкции)
Вес кабеля	150 — 250 кг/км
Допустимое растягивающее усилие (длительное/кратковременное)	10-18 кН / 20-30 кН
Допустимая раздавливающая нагрузка	Не менее 2,5 кН/10 см
Диапазон рабочих температур	От -60°C до +70°C (монтаж возможен до -20°C)
Минимальный допустимый радиус изгиба при монтаже/эксплуатации	20 x D кабеля / 15 x D кабеля (где D — диаметр кабеля)
Срок службы	Не менее 25 лет

Классификация и типы ОКСН на 16 волокон

Кабели ОКСН-16 классифицируются по нескольким ключевым признакам:

• По типу несущих элементов:
  • С металлическими тросами (оцинкованная стальная проволока). Наиболее распространенный тип, обеспечивающий высокую механическую прочность. Может использоваться как грозозащитный трос (ОКСН-ГТ).
  • С диэлектрическими тросами (арамидные нити). Применяется для подвеса на ЛЭП с требованиями гальванической развязки или в зонах с повышенными требованиями к электробезопасности.
• По месту подвеса на опоре:
  • Подвеска на фазных проводах (в нижней части опоры) с использованием специальной арматуры.
  • Подвеска в грозозащитном тросе (ГЗТ) – кабель интегрирован в грозозащитный трос (OPGW) или заменяет его (ОКСН-ГТ).
• По климатическому исполнению: Кабели различаются по стойкости к ветровым и гололедным нагрузкам, что определяет запас механической прочности несущих элементов.

Монтаж и эксплуатация: основные принципы и требования

Монтаж ОКСН требует соблюдения строгих правил для обеспечения надежности и долговечности линии.

• Проектирование: Обязателен расчет стрелы провеса в зависимости от температуры, длины пролета и нагрузок. Определяются типы и места установки арматуры (натяжные и поддерживающие зажимы, сплайс-камеры).
• Раскатка: Осуществляется с помощью направляющих роликов, закрепленных на опорах. Запрещена волоковая раскатка по земле. Применяются механизированные лебедки с динамометрами для контроля натяжения.
• Натяжение: Рабочее натяжение не должно превышать 20-25% от предельной прочности на разрыв (ППР) кабеля. Контроль осуществляется постоянно.
• Крепление: Используется специальная арматура для самонесущих кабелей: глухие поддерживающие зажимы для промежуточных опор и натяжные зажимы с болтовым зажимом для анкерных опор. Крепление к стойке опоры выполняется с помощью бандажной ленты.
• Сращивание и ответвление: Для соединения отрезков кабеля и организации ответвлений применяются герметичные сплайс-камеры, рассчитанные на подвесной монтаж. Монтаж оптических муфт требует особой тщательности для защиты от влаги.

Преимущества и недостатки ОКСН на 16 волокон

Преимущества:

• Высокая скорость строительства ВОЛС по сравнению с подземной прокладкой.
• Минимизация затрат за счет использования существующей опорной инфраструктуры (опор ЛЭП, связи).
• Отсутствие необходимости в получении разрешений на земляные работы.
• Высокая механическая прочность и устойчивость к внешним воздействиям (УФ, перепады температур).
• Оптимальное соотношение емкости и стоимости для распределительных сетей.

Недостатки:

• Уязвимость к экстремальным погодным явлениям (ураган, сильный гололед, падение деревьев).
• Зависимость от графика обслуживания и ремонта ЛЭП (отключения под напряжением, реконструкция).
• Ограничения по длине пролета (обычно 70-150 м, в зависимости от нагрузок).
• Необходимость в специализированной монтажной арматуре и обученном персонале.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем основное отличие ОКСН от ОКГТ (оптического кабеля, встроенного в грозозащитный трос)?

ОКГТ (OPGW) – это кабель, где оптические волокна размещены внутри самого грозозащитного троса, который является неотъемлемой частью ЛЭП и монтируется на вершине опоры. ОКСН – это отдельный кабель, который подвешивается ниже, обычно на фазных проводах или на отдельном креплении стойки. ОКГТ проектируется на этапе строительства новой ЛЭП, ОКСН чаще используется для модернизации уже существующих линий.

Как выбрать между кабелем с металлическим и диэлектрическим несущим тросом?

Выбор зависит от условий монтажа. Металлический трос прочнее и дешевле, но требует обязательного заземления на каждой опоре и может создавать наводки. Диэлектрический трос (арамид) применяется при пересечениях с линиями электропередачи, на участках с повышенными требованиями к электробезопасности, а также для исключения влияния блуждающих токов и коррозии. Он легче, но дороже и имеет меньшую стойкость к механическим повреждениям (например, от удара острым предметом).

Каковы нормы допустимого провеса кабеля ОКСН-16?

Нормы провеса не являются универсальными и определяются проектом для каждого участка трассы. Они зависят от длины пролета, температуры воздуха, толщины стенки гололеда и скорости ветра. Расчет ведется по методикам, аналогичным расчету проводов ВЛ, с использованием климатических карт региона. Гарантируется, что в самых тяжелых условиях провес не приведет к нарушению габаритов до земли (обычно не менее 4.5-6 м над землей) и не вызовет превышения допустимого натяжения.

Можно ли сращивать ОКСН разных производителей?

Механическое сращивание (с использованием арматуры) возможно, если совпадают ключевые геометрические параметры: диаметр кабеля, диаметр и тип несущего троса (металл/диэлектрик). Однако оптическое сращивание волокон не вызывает проблем. Главная сложность – обеспечение надежного механического соединения несущих элементов и герметичности стыка. Рекомендуется использовать кабель одного производителя на всей протяженной линии.

Как осуществляется защита ОКСН от грозовых перенапряжений?

При подвесе на опорах ЛЭП кабель с металлическими тросами заземляется на каждой опоре. Это обеспечивает экранирование и отвод токов молнии. На концах воздушной линии, перед вводом в здание или в наземную кабельную канализацию, обязательно устанавливаются устройства защиты от перенапряжений (УЗП) для металлических элементов кабеля. Диэлектрические ОКСН не требуют такого заземления, но их крепления и арматура также должны быть стойкими к перенапряжениям вблизи фазных проводов.

Заключение

Самонесущий оптический кабель на 16 волокон представляет собой отработанное и надежное решение для быстрого развертывания волоконно-оптических линий связи по воздушным трассам. Его конструкция оптимально сбалансирована для распределительных сетей среднего масштаба, обеспечивая необходимый запас волокон для текущих и перспективных задач. Успешная эксплуатация ОКСН-16 напрямую зависит от корректного проектирования, учитывающего климатические и механические нагрузки, и от строгого соблюдения технологий монтажа с применением специализированной арматуры. В условиях развития Smart Grid и цифровых сетей связи данный тип кабеля сохраняет свою актуальность как экономически эффективный способ интеграции телекоммуникационной инфраструктуры в существующие энергетические объекты.