Кабели связи для внешней прокладки
Кабели связи для внешней прокладки: классификация, конструкции, применение и нормативная база
Кабели связи для внешней (наружной) прокладки представляют собой специализированный класс кабельной продукции, предназначенный для передачи сигналов связи (телефония, интернет, телевидение, данные) в условиях открытой среды. Их ключевое отличие от кабелей для внутренней прокладки заключается в наличии усиленной защиты от внешних воздействующих факторов: атмосферных осадков, ультрафиолетового излучения, перепадов температур, механических нагрузок, грызунов. Конструкция таких кабелей обеспечивает длительный срок службы (не менее 25 лет) при эксплуатации непосредственно в грунте, кабельной канализации, по воздуху (на опорах) или вдоль фасадов зданий.
Классификация кабелей связи для внешней прокладки
Классификация осуществляется по нескольким ключевым признакам: тип передаваемого сигнала, среда прокладки, конструкция токопроводящих жил и защитных оболочек.
1. По типу передаваемого сигнала и области применения:
- Кабели магистральной и зоновой первичной сети: Коаксиальные кабели (устаревающий тип) и, преимущественно, волоконно-оптические кабели (ВОК) для передачи больших объемов данных на значительные расстояния (между городами, крупными узлами).
- Кабели абонентской проводки (абонентские/распределительные): Для подведения сигнала от узла связи непосредственно к потребителю. Включают в себя как медные кабели (проводные пары), так и волоконно-оптические (FTTx).
- Кабели для сетей кабельного телевидения (CATV): Чаще коаксиальные, но в магистральных участках все чаще заменяются на ВОК.
- Кабели для систем безопасности (СОС, видеонаблюдение): Комбинированные (коаксиальный провод + жилы для питания) и витые пары.
- Подземные: Прокладываются в грунте (траншеи), кабельной канализации, тоннелях, коллекторах.
- Воздушные: Подвешиваются на опорах ЛЭП или линий связи. Могут быть самонесущими или с подвесным тросом.
- Наружные (настенные): Крепятся по фасадам и стенам зданий.
- Медные кабели на основе витых пар: Кабели типа ТПП, ТППэп, ТППпЗп, ТППпг. Содержат от десятков до тысяч изолированных медных жил, скрученных в пары. Применяются в абонентских линиях телефонии и DSL-доступа.
- Волоконно-оптические кабели (ВОК): Содержат одномодовые или многомодовые оптические волокна в защитных модулях. Являются основой современных магистральных и абонентских сетей (PON, FTTH).
- Коаксиальные кабели: Центральный медный проводник, изоляция, экран из оплетки и/или фольги, внешняя оболочка. Применяются в системах CATV и некоторых ведомственных сетях.
- Материал: Медь мягкая (ММ) или медная луженая (МЛ).
- Диаметр: 0.4, 0.5, 0.6, 0.7 мм (наиболее распространены 0.4 и 0.5 мм для абонентских линий).
- Изоляция: Полиэтилен (ПЭ) высокого или низкого давления, вспененный полиэтилен для снижения диэлектрических потерь.
- Типы: Одномодовое (SM, G.652.D) для дальних линий, многомодовое (MM) для коротких.
- Защита: Покрытие из первичного акрилата, затем размещение в свободных или плотных буферных трубках (модулях), заполненных гидрофобным гелем.
- Гидрофобный заполнитель: Гель или порошок на основе петролатума, заполняющий пространство между жилами/модулями. Блокирует продольное распространение влаги при повреждении оболочки.
- Промежуточная оболочка: Полиэтиленовая (ПЭ) оболочка, наложенная поверх скрученного сердечника, формирующая кабель в круглой форме.
- Броня: Ключевой элемент для подземной прокладки. Виды:
- Гофрированная стальная лента (ГСЛ) – защита от грызунов и механических повреждений.
- Круглые стальные оцинкованные проволоки (КСП) – для кабелей, прокладываемых в грунтах с высокой нагрузкой (например, под дорогами).
- Плоская стальная оцинкованная проволока (ПСП) – альтернатива КСП.
- Трос (силовой элемент): Для самонесущих воздушных кабелей. Может быть из стального оцинкованного провода, стеклопластикового прутка или арамидных нитей. Располагается в центре или как отдельный элемент.
- Полиэтилен черный (ПЭ) высокого давления (HDPE): Основной материал для внешних оболочек. Обладает высокой стойкостью к влаге, УФ-излучению (при добавлении сажи), агрессивным средам, истиранию.
- Полиэтилен светостабилизированный (ПЭ СТ): Содержит добавки для повышенной устойчивости к солнечному свету, критично для воздушной прокладки.
- Поливинилхлорид (ПВХ): Реже используется для внешней прокладки из-за худшей стойкости к УФ и температуре. Может применяться в кабелях для канализации.
- Т – Телефонный
- П – Полиэтиленовая изоляция жил
- э – Экран (общий для всех пар, обычно алюмопластовая лента)
- п – Подвесной (содержит трос, для воздушной прокладки)
- 50х2х0.5 – 50 пар, 2 жилы в паре, диаметр жилы 0.5 мм
- ОКЛ – Оптический кабель магистральный
- Ц – Цифровой
- 01 – Модификация
- 12Е9/125 – 12 одномодовых волокон (диаметр 9/125 мкм)
- 0.36 – Коэффициент затухания не более 0.36 дБ/км
- ГСЛ – Броня из гофрированной стальной ленты
- ПЭ – Наружная оболочка из полиэтилена
- 96 – Допустимое растягивающее усилие, кН
- ГОСТ Р 54429-2011 (МЭК 61156-1:2009): Кабели симметричные парные для цифровых систем передачи. Основной стандарт для медных кабелей.
- ГОСТ Р 52266-2004: Кабели оптические внешние. Общие технические условия.
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ), Глава 2.3: Определяет требования к прокладке кабельных линий связи совместно с силовыми линиями, в кабельной канализации, по опорам.
- СНиП 3.05.06-85: Электротехнические устройства. Правила производства и приемки работ (монтаж кабельных линий).
- Технический регламент Таможенного союза ТР ЕАЭС 004/2011: О безопасности низковольтного оборудования. Регулирует требования пожарной безопасности.
- Ведомственные нормы (РД, ОСТ операторов связи): Документы компаний (Ростелеком, МТС и др.), конкретизирующие требования к кабельной продукции для своих сетей.
- Радиус изгиба: Ограничен и составляет, как правило, не менее 10-20 наружных диаметров кабеля для медных и 15-20 для ВОК при статической нагрузке. Нарушение ведет к деформации жил/волокон и ухудшению параметров.
- Температурный режим: Монтаж должен производиться при температурах, указанных в ТУ (обычно не ниже -10°C…-20°C для ПЭ оболочки). При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева.
- Защита от коррозии: Металлические элементы брони и троса в местах ввода в здание или соединения должны быть заземлены и защищены от электрохимической коррозии.
- Совместная прокладка: Совместная прокладка с силовыми кабелями высокого напряжения регламентируется ПУЭ (требуются разделительные перегородки или расстояние). Предпочтительна прокладка в отдельных лотках, каналах.
- Маркировка трассы: Подземные кабели должны быть уложены над сигнальной лентой, а трасса обозначена соответствующими знаками.
- Полный переход на ВОК: В магистральных и абонентских сетях (FTTH/B) доминируют волоконно-оптические кабели. Медные кабели остаются лишь для последней мили в отдельных сегментах и для решений xDSL.
- Увеличение плотности волокон: Современные ВОК для DCI (центров обработки данных) и магистралей содержат до 864 и более волокон в компактных конструкциях (микромодули, ленточные волокна).
- Диэлектрические и полностью диэлектрические самонесущие (ADSS) кабели: Для воздушной прокладки вдоль ЛЭП, исключающие проблемы наведенного тока и коррозии.
- Кабели с гладкой или корругацией нержавеющей броней (SWA): Повышенная гибкость и стойкость к коррозии по сравнению с традиционной ГСЛ.
- Соблюдения условий монтажа (радиус изгиба, натяжение).
- Коррозионной стойкости брони и правильности заземления.
- Стабильности параметров оптического волокна (затухание) во времени, что определяется качеством производства.
- Внешних воздействий (вибрация от транспорта, смещения грунта, удары).
- Предпочтение отдается гофрированной ленте из нержавеющей стали (обозначается часто как «НС» или «из нерж. стали»).
- Если используется оцинкованная сталь, обязательным является наличие герметичной полиэтиленовой оболочки поверх брони (конструкция «броня под оболочкой»).
- В крайне агрессивных средах рассматриваются полностью диэлектрические решения (кабели с силовыми элементами из арамида или FRP, но без металлической брони), либо прокладка кабеля в защитной трубе из HDPE.
- ОКЛ – Кабель магистральный. Предназначен для прокладки в грунте, кабельной канализации, тоннелях. Имеет усиленную конструкцию, часто с броней и гидрофобным заполнением.
- ОКС – Кабель станционный. Предназначен для прокладки внутри объектов связи, в помещениях. Имеет облегченную конструкцию, часто с оболочкой из ПВХ или полиэтилена без брони.
- ОКВ – Кабель вводный. Предназначен для ввода линии в здание, прокладки по фасадам, внутри здания. Часто имеет диэлектрическую конструкцию, оболочку с пониженной пожарной опасностью (ПВХнг-LS) и защиту от УФ-излучения.
- ОКН – Кабель наружной прокладки (общее название).
- ОКП – Кабель подвесной (воздушный).
2. По среде (способу) прокладки:
3. По конструкции токопроводящих элементов:
Конструктивные элементы и материалы
Конструкция внешнего кабеля связи представляет собой многослойную систему, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила (для медных кабелей):
2. Оптическое волокно (для ВОК):
3. Скрутка (для медных кабелей):
Изолированные жилы скручиваются в пары (четверки) с определенным шагом для минимизации переходных влияний (перекрестных помех). Пары объединяются в повивы и сердечник.
4. Внутренние защитные элементы:
5. Внешняя оболочка:
Внешний, самый стойкий слой. Материалы:
Маркировка и обозначения
Маркировка кабелей связи регламентирована ГОСТ и ТУ. Она позволяет однозначно определить тип и свойства кабеля.
Пример расшифровки медного кабеля ТППэп 50х2х0.5:
П – Полиэтиленовая оболочка (внешняя)
Пример расшифровки оптического кабеля ОКЛ-Ц-01 12Е9/125(0.36)-0.37/3.6-ГСЛ-ПЭ-96:
Таблица: Выбор кабеля в зависимости от способа прокладки
| Способ прокладки | Рекомендуемые типы кабелей (маркировка) | Ключевые конструктивные особенности | Нормативные требования (основные) |
|---|---|---|---|
| В грунте (траншея) | ТППпБбШп, ТППэпЗпБбШп, ОКЛ(Н)-Г(СЛ, ПСП, КСП)-ПЭ | Обязательное наличие брони (ГСЛ, ПСП, КСП), гидрофобного заполнения, полиэтиленовой оболочки повышенной стойкости к истиранию. | ГОСТ Р 54429-2011 (на медные), ГОСТ Р 52266-2004 (на ВОК). Защита от грызунов, коррозии. |
| В кабельной канализации (блоках, трубах) | ТППпБбШп, ТППэпЗпБбШп, ОКЛ(Н)-М-ПЭ (без брони или с ГСЛ) | Броня может отсутствовать, если нет риска механических повреждений. Обязательно гидрофобное заполнение. Оболочка стойкая к влаге и грибкам. | ПУЭ гл. 2.3. Стойкость к длительному воздействию влаги. |
| Воздушная (на опорах, самонесущий) | ТППэп, ТППэпп, ОКС(С)-ПЭ (8-образный или с встроенным тросом) | Наличие встроенного троса (силового элемента) из стали, стеклопластика или арамида. Светостабилизированная ПЭ оболочка. Для ВОК – диэлектрическая конструкция (без металла). | ГОСТ Р 52266-2004. Расчет на ветровые и гололедные нагрузки. УФ-стойкость. |
| По фасадам зданий | ТППэп, ОКВ-ПЭ (диэлектрический, нераспространяющий горение) | Оболочка с низким дымо- и газовыделением, часто ПВХ пониженной пожарной опасности (ПВХнг). УФ-стойкость. Малый радиус изгиба. | ТР ЕАЭС 004/2011 (Техрегламент о безопасности низковольтного оборудования). Требования по пожарной безопасности. |
Нормативная база и стандарты
Проектирование, производство и монтаж кабелей связи для внешней прокладки регулируется комплексом документов:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж внешних кабелей связи требует соблюдения строгих правил для обеспечения долговечности и надежности линии.
Тенденции развития
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между кабелем с маркировкой «ТППэп» и «ТППэпЗп»?
Буква «З» в маркировке «ТППэпЗп» указывает на наличие индивидуального экрана для каждой пары или четверки (обычно в виде алюмопластиковой ленты). Кабель «ТППэп» имеет только общий экран поверх всего сердечника. Индивидуальный экран (Зп) обеспечивает лучшую защиту от внешних электромагнитных помех и уменьшает переходные влияния между парами внутри кабеля, что критично для высокоскоростных цифровых систем передачи (например, SHDSL).
2. Можно ли кабель для кабельной канализации прокладывать непосредственно в грунт?
Не рекомендуется, если кабель не имеет соответствующей броневой защиты. Кабели для канализации (например, ОКЛ-М-ПЭ) часто не имеют брони или имеют только легкую защиту от грызунов. Прокладка такого кабеля непосредственно в грунте без дополнительной защиты (например, в ПНД-трубе) сопряжена с высоким риском механических повреждений при земляных работах или давления грунта. Для прямой прокладки в грунт необходим кабель с броней из гофрированной стальной ленты (ГСЛ) или стальных проволок (КСП).
3. Какой срок службы у внешнего оптического кабеля и от чего он зависит?
Номинальный срок службы качественного внешнего ВОК составляет не менее 25 лет. Фактический срок зависит от:
Наиболее уязвимыми точками являются места соединений (муфты), где нарушена целостность первичных защитных оболочек.
4. Что означает аббревиатура «FRP» в описании конструкции ВОК?
FRP (Fiber Reinforced Plastic) – стеклопластиковый пруток или стержень. Это диэлектрический силовой элемент, используемый в самонесущих и подвесных оптических кабелях. Он выполняет функцию центрального силового элемента (ЦСЭ), воспринимающего механические нагрузки (растяжение), и является альтернативой стальному тросу. Его ключевые преимущества – легкость, высокая прочность на разрыв и абсолютная диэлектричность, что важно для прокладки вблизи ЛЭП.
5. Как правильно выбрать тип брони для кабеля, прокладываемого в агрессивном грунте?
Для агрессивных грунтов (с высокой влажностью, содержанием солей, кислот, щелочей) приоритетным является защита от коррозии:
При этом кабель должен иметь стойкую к химикатам внешнюю полиэтиленовую оболочку.
6. В чем разница между кабелями ОКЛ, ОКС и ОКВ?
Это типология оптических кабелей по назначению и конструкции, закрепленная в ГОСТ Р 52266-2004: