5. Методика проведения пуско-наладочных и ремонтно-профилактических работ на соединительных линиях, построенных на базе металлических кабелей.

Рассмотрение этого вопроса следует, очевидно, начать с повторения перечисления и краткой характеристики типов медных кабелей, работающих на современных телекоммуникационных сетях.

На местных сетях самым распространённым типом кабелей СТС являются одночетвёрочные кабели КСПП с жилами диаметром 1,2 мм, 0,9 мм и 0,64 мм. Электромагнитная защита четвёрки проводов обеспечивается экраном, выполненным из спирально намотанной ленты алюминиевой фольги. Кабели предназначаются как для прокладки непосредственно в грунте, так и для подвески на опорах при помощи траверс и, в ряде случаев, для прокладки в кабельной канализации. Существуют модификации кабелей с гидрофобным заполнением, но на сетях до сих пор ещё работают кабели, не имеющие эффективной защиты от попадания влаги.

На ГТС преобладают неэкранированные многопарные кабели как с повивной, так и с пучковой скруткой жил со стирофлексной или полиэтиленовой изоляцией (типы Т и ТП).

На внутризоновых сетях связи широко используются кабели типов ЗКП 1х4х1,2 и ЗКА 1х4х1,2, а также 4- и 7-четвёрочные кабели типа МКС с жилами диаметром 1,2 мм. Наиболее распространённым является кабель ЗКП ввиду технологичности его производства и сравнительно невысокой стоимости. Линии, построенные на базе кабеля ЗКА, составляют всего лишь около 9% от общего объёма зоновых линий. Производство кабеля ЗКА было ограниченным вследствие сравнительно сложной технологии его изготовления и большей материалоёмкости. Кабель ЗКА, в основном, нашёл применение в составе вводно-кабельных устройств, служащих для подключения к линии оконечного и промежуточного линейного оборудования (в качестве так называемых стабкабелей). Этим кабелем осуществляется ввод линии в технические здания и корпуса необслуживаемых регенерационных или усилительных пунктов.

Оба кабеля (ЗКА и ЗКП) конструктивно выполнены в виде экрана, внутри которого располагается четвёрка проводов, представляющая собой две витые пары, заключённые в полихлорвиниловую изоляцию. Снаружи экран защищён оболочкой из полиэтилена. Кабели предназначены для прокладки в кабельной канализации или непосредственно в грунт.

По своей конструкции оба упомянутых кабеля отличаются только исполнением экрана. Экран кабеля ЗКА представляет собой сплошную алюминиевую трубку, Экран кабеля ЗКП выполнен в виде спирально намотанных, наложенных друг на друга и перекрывающихся лент из медной или алюминиевой фольги, образующих таким образом сплошную цилиндрическую поверхность. Аналогично устроен и экран кабеля КСПП. Такая конструкция обеспечила низкую себестоимость кабеля и упростила технологию его производства.

Однако эти же конструктивные особенности определили и главный недостаток кабеля ЗКП. При механической деформации ленточного экрана, при попадании влаги внутрь защитной полиэтиленовой оболочки, а также при окислении поверхности лент экран перестаёт вести себя, как сплошная цилиндрическая поверхность, и превращается в спираль. Это, в свою очередь, приводит к изменению сопротивления экрана (так называемому сопротивлению связи), а также к уменьшению экранного затухания кабеля.

Кабели типа ЗКП, в основном, служат для построения линий по однокабельной схеме, при которой переходные влияния на ближнем конце являются основным фактором, определяющим качественные показатели передачи цифрового сигнала. (Более подробно о различных вариантах построения кабельных линий и факторах, определяющих качество передачи, рассказывается в главе 2 данной книги). При использовании кабелей типа ЗКП для передачи сигналов ЦСП ИКМ-120 (скорость передачи 8448 кбит/с) переходное затухание на ближнем конце составляет не менее 170 дБ. В случае деградации экрана эта величина падает до 55 дБ. Именно эта особенность кабеля ЗКП, в первую очередь, обусловила необходимость периодического ремонта или реконструкции кабельных магистралей.

Операторы связи часто сталкиваются с тем, что в процессе работы кабельной линии наблюдаются произвольно распределённые во времени интервалы различной длительности, в течение которых происходит возрастание коэффициента ошибок сигнала на выходе одного из регенераторов до величины 1х10^-5, при этом последующие регенераторы также будут отмечать появление сбоев сигнала, и сработает предупредительная сигнализация. Затем коэффициент ошибок может упасть до нормированной величины, однако в ряде случаев коэффициент ошибок может, наоборот, возрасти до 1х10^-3, то есть до порога аварийной ситуации. Такое спонтанное увеличение ошибок может быть связано с воздействием внешних электромагнитных влияний, однако встречаются случаи, когда аварийная (или предаварийная) ситуация не связана с ними. Зачастую причины подобных аномалий могут заключаться в изменении свойств отрезка кабеля на данном регенерационном участке. Другой причиной может быть уход параметров цифрового сигнала на входе одного из регенерационных участков от нормированных значений. Перечень причин может быть весьма обширным, а сами причины – достаточно неожиданными.

Поэтому, прежде, чем предпринимать какие-либо меры по ликвидации обнаруженного дефекта, необходимо установить его причину. Это тем более затруднительно, что, как уже говорилось выше, падение качества зачастую бывает спонтанным, произвольно привязанным к времени и, соответственно, непредсказуемым. Опыт проведения пуско-наладочных и ремонтных работ на кабельных линиях позволил определить как перечень необходимых мероприятий, так и их очерёдность. Перечисленные ниже мероприятия производятся с остановкой связи.

Перед тем, как приступить к проверке линейно-кабельных сооружений, необходимо провести тестирование линейных регенераторов, работающих на обоих концах каждого регенерационного участка линии. Проверяется соответствие выходного сигнала рекомендации МСЭ-Т G.703 и ГОСТ 26886-86, определяется запас помехозащищённости. Оптимальным вариантом является организация полной программы стендовой проверки регенераторов. В случае невозможности организации стендовой проверки, она может быть частично заменена проверкой на эталонном регенерационном участке линии.

Замеры параметров кабеля следует начать с анализа помех, наводимых на его пары. Трудность такого анализа заключается в том, что воздействие помех может быть кратковременным и произвольно распределённым по времени. Поэтому желательно анализ помех проводить в течение достаточно большого отрезка времени. Оптимальным вариантом является суточный сеанс контроля. Мониторинг помех необходимо проводить не только в полосе частот цифрового сигнала, но и в области низких частот, лежащей ниже минимальной частоты спектра. Это объясняется тем, что низкочастотные помехи, не проходя через РКУ регенератора, тем не менее, попадают в цепи питания, что, в свою очередь, вызывает паразитную амплитудную модуляцию сигнала на выходе РКУ. При этом нарушается нормальная работа решающего устройства и, как следствие, появляются сбои восстановленного цифрового сигнала. Мониторинг помех позволяет получить представление об электромагнитной обстановке на контролируемом участке линии или узле сети, а также о качестве заземления аппаратуры и экранировки кабеля и соединительных элементов.

Следующим этапом контроля линии является измерение величины прямого и переходного затухания пар кабеля. В зависимости от того, по какой схеме построена линия, производится измерение переходного затухания на ближнем конце для однокабельной схемы и переходного затухания на дальнем конце для двухкабельной схемы. Для оперативной оценки величины рабочего и переходного затухания достаточно произвести измерения на полутактовой частоте. Такие измерения не дают полной информации о свойствах кабеля во всей полосе частот передаваемого по линии цифрового сигнала, но позволяют сразу выявить дефектный отрезок кабеля. Характерными признаками повреждения являются как отклонения измеренных величин от значений, указанных в паспортных данных, так и уменьшение разности между переходным и прямым затуханием регенерационного участка кабеля до величины, меньшей 15 дБ.

Контроль при помощи указанной методики позволяет оперативно обнаружить отклонения параметров кабеля от нормированных значений, но не может определить детальный характер этих отклонений в полосе частот группового сигнала.

Более полные результаты анализа состояния линии дают измерения, проводимые при помощи панорамных измерителей параметров или специальных измерительных комплектов, состоящих из генератора гармонических сигналов и селективного измерителя уровня. Такие измерения позволяют отобразить на дисплее прибора частотные характеристики затухания в полосе передаваемого сигнала.

Важную информацию о состоянии кабельной линии даёт измерение сопротивления изоляции. Падение величины сопротивления изоляции ниже нормированного значения говорит либо о механическом повреждении кабеля, либо о проникновении влаги. В любом случае, подобные дефекты ведут к деградации характеристик передачи. Следует отметить, что измерители активного сопротивления, входящие в состав многих универсальных приборов контроля параметров кабеля, не дают правильных результатов в силу того, что измерения проводятся при недостаточно высоком испытательном напряжении. Точные результаты проверки ожидаются при испытательном напряжении, равном или превышающем 500 В.

Не менее важную информацию о состоянии кабеля можно получить путём измерения сопротивления экрана. Опыт проведения пуско-наладочных и ремонтных работ на кабельных линиях показал, что изменение активного сопротивления экрана (оно может достигать 40% -50% от первоначальной величины) чаще всего является признаком общего ухудшения параметров кабельной линии, включая переходное затухание, уровень наводимых внешних влияний и т.п. Вместе с тем, величина активного сопротивления экрана в условиях его деградации зачастую оказывается весьма нестабильной. Для получения достоверных результатов требуется многократное повторение измерений. Хорошие результаты даёт такая «маленькая хитрость», как одновременное измерение сопротивления шлейфа пары (эта величина отличается сравнительно высокой стабильностью) и сопротивления экрана и сравнение повторяемости полученных результатов.

При проведении тестирования кабелей часто наблюдается ситуация, когда измерения прямого и переходного затухания не обнаруживают какого-либо отклонения от нормы. Не даёт результатов также мониторинг наводимых помех и контроль состояния изоляции. Вместе с тем, наблюдаются явное ухудшение качества передачи. Это говорит о том, что в линии, скорее всего, имеют место дефекты кабеля, которые удалены от оконечных пунктов тестируемого участка на расстояние, превышающее (в зависимости от типа кабеля) 300 м или 500 м. Известно, что переходные влияния между парами, в основном, сказываются только на начальных (для ближнего конца) или оконечных (для дальнего конца) отрезках линии, длина которых не превышает 500 м. Любые дефекты, удалённые на большее расстояние от оконечных пунктов линии, можно обнаружить только при проведении рефлектометрического тестирования участка кабеля. Характер рефлектограммы позволяет определить тип повреждения или дефекта кабеля.

Перечисленные операции контроля позволяют достаточно точно идентифицировать и локализовать неисправность кабеля. Отсюда следует и характер ремонтных работ, начиная с замены дужек в кабельных боксах или зачистки контактных поверхностей и до перемонтажа муфт или соединений в шкафах или замены дефектных отрезков кабеля. Наверное, не надо напоминать о том, что после проведения ремонтных работ придётся повторить все перечисленные выше процедуры контроля.