2.2. Типы соединительных устройств

К конструктивным элементам линий, построенных на базе металлических кабелей, относятся, в первую очередь, соединительные устройства. Указанные устройства можно условно разделить на категории разъёмных и неразъёмных соединений. К первым относятся кабельные коробки, боксы, кроссовое оборудование. Ко вторым – муфты и вводно-кабельные устройства.

При проектировании, строительстве и пуско-наладочных и ремонтных работах перечисленным выше узлам необходимо уделять повышенное внимание, так как ухудшение параметров передачи цифрового сигнала вследствие дефектов или даже просто неправильного выбора типов конструктивных элементов является весьма распространённым случаем.

Оптимальным вариантом организации сети является использование единой системы коммутационных элементов, интегрированной с аппаратурой систем передачи. Примером такого решения может служить сеть доступа, схематически изображённая на рис. 2.5.

В данном случае вниманию читателя предлагается вариант сети, построенной на базе медных многопарных кабелей с различным числом пар и проводов (витых пар), служащих для подключения абонентов. Для обеспечения эффективной работы такой сети необходим рациональный подбор различных разъёмных и неразъёмных соединителей. Жилы многопарных кабелей соединяются при помощи компрессионных соединительных и разветвительных муфт различной ёмкости. (Рис.2.6).

Рис. 2.6:Компрессионная муфта ВССК/МВССК.

Монтаж муфт может производиться как путём пайки, так и посредством скрутки жил кабеля. Вместе с тем, как в первом, так и во втором случае необходимо обеспечить максимальную надёжность соединения, минимизировать активное сопротивление контакта и ёмкость пар в месте соединений. Другими словами, типовое значение волнового сопротивления кабеля должно остаться лежащим в пределах установленных допусков. Надёжность соединений и изоляции жил обеспечивается путём заполнения муфты специальным компаундом, который заполняет пространство между жилами и распространяется затем вдоль по кабелю, если последний не имеет гидрофобного заполнения. Дополнительная защита заполненной компаундом муфты обеспечивается за счёт обмотки сростков специальной эластичной виниловой лентой, которая при соблюдении технологии монтажа обеспечивает давление компаунда, равное 0,5 атм.

Рис. 2.5: Пример построения сети абонентского доступа.

В тех случаях, когда необходимо предусмотреть возможность реконфигурации соединений, в том числе прямое сращивание, подпараллеливание к парам действующих кабелей или подключение новых пар, производимые без перерыва связи, целесообразно использовать модульные соединители. (Рис. 2.7).

Рис. 2.7: Многопарные модульные соединители.

Такие соединители основаны на принципе так называемого «холодного» соединения жил при помощи упругих контактных элементов из фосфористой бронзы, зажимающих зачищенную и обрезанную жилу. Число соединяемых пар лежит в проверяются с помощью тестовой трубки пределах от 10-ти до 25-ти, однако существует возможность организации большего числа соединений. Существуют модификации соединителей с гидрофобным заполнением специальным желеобразным компаундом, обеспечивающим дополнительную защиту соединений. Опыт эксплуатации таких соединителей показал, что надёжность соединений и качество контактов эквивалентно соединениям, выполненным посредством скрутки или пайки. Соединители должны обеспечивать сращивание жил с различными диаметрами и различными типами изоляции. Другим непременным требованием, предъявляемым к таким соединителям, является возможность оперативного доступа к каждой паре специальными пробниками (щупами) контрольно-измерительных приборов. Электрические измерения или «прозвонка» при этом производятся без вскрытия модульного соединения, дополнительной зачистки изоляции и без перерыва связи.

Подключение отдельных пар, организация их разветвления или параллельного подключения производится при помощи индивидуальных соединителей. Примером таких соединителей могут быть соединители Scotchlok с U-образным контактным элементом. (Рис. 2.8).

Рис. 2.8: Соединители Scotchlok.

Отличительной особенностью индивидуальных соединителей является возможность соединения жил с различными диаметрами и типами изоляции, обеспечение подключения контрольно-измерительных приборов, упрощение технологии соединений путём исключения операции зачистки изоляции.

Общими для всех типов соединителей являются требования идентичности и стабильности электрических параметров и близкие значения сроков службы, соответствующие нормам на сроки службы медных кабелей (40 лет эксплуатации).

Для обеспечения эффективного монтажа сети в комплекс соединительных устройств целесообразно включать также специализированное монтажное оборудование, инструменты, контрольно-измерительные приборы, расходные материалы.

Оперативное переключение пар производится в рамках кроссового оборудования, обеспечивающего разъёмные соединения цепей. В процессе формирования сетей доступа возникает необходимость подключения и коммутации одиночных проводов, симметричных пар, а в случае структурированных кабельных сетей (СКС) - коаксиальных и волоконно-оптических кабелей. Несмотря на многообразие типов кроссов, все они базируются на переключении пар или отдельных проводов при помощи вилок, входящих в неподвижные контакты кроссов. Необходимо обеспечивать удобство и безопасность выполнения переключений и измерений в процессе эксплуатации, оперативную и безопасную работу оператора в процессе ремонта или реконфигурации аппаратуры.

Цифровые кроссы предназначаются для реализации соединений и распределения цифровых потоков со скоростями от 1024 кбит/с до 155520 кбит/с, в отдельных случаях и выше. Число реализуемых соединений лежит в пределах от нескольких десятков до нескольких сотен тысяч. Конструктивно кроссы выполняются как в виде настенных коробок, так и в виде стоек или стативов станционного оборудования. Унификация кроссового оборудования заключается в использовании модульного принципа построения соединительных устройств с унифицированными установочными размерами. В их основе лежат базовые соединительные устройства, так называемые плинты. (Рис. 2.9).

Рис. 2.9: Базовое соединительное устройство (плинт) цифрового кросса.

Плинты могут осуществлять соединения как однотипных жил симметричных кабелей или отдельных проводов, так и жил и проводов различного диаметра, а также коаксиальных кабелей между собой или коаксиальных и симметричных пар. В этом случае в состав кроссового оборудования могут быть включены узлы согласования волновых сопротивлений 120 Ом – 75 Ом.

Помимо функции организации постоянных соединений, кроссовое оборудование должно обеспечивать возможность установления временных соединений путём подключения соединительных шнуров (пачкордов), тестирования цепей с разрывом или без разрыва линии, светодиодной или другой индикации работы линии, экранирования симметричных пар, а также защиты линий и подключённой к ним аппаратуры от перенапряжений.

Унификация установочных размеров позволяет собирать плинты в группы с различным количеством соединений различной конфигурации (Рис. 2.10, 2.11).

Как правило, соединительные устройства предназначаются для использования в составе аппаратурных комплексов ЦСП PDH и SDH, использующих стандартизованные стыки, и могут применяться на абонентских, местных, внутризоновых и магистральных сетях связи.

Рис. 2.10: Группа плинтов цифрового кросса.

Рис. 2.11: Вариант конструкции группы плинтов.

В частности, внедрение технологии xDSL, в частности технологии АDSL, потребовало интеграции кроссового оборудования и оборудования частотного разделения сигналов для их распределения по абонентам и по направлениям. На базе типовых блоков плинтов была разработана конструкция ндивидуального интегрированного частотного разделителя (так называемого сплиттера), который служит для подключения установленного на узлах и на сетевых окончаниях оборудования АDSL2+.

Сплиттер обеспечивает разделение соответствующих частотных составляющих, переключение сигналов, обслуживание и замену элементов линии без отключения соседних абонентов. При этом возможна поддержка не только технологии АDSL, но и переход на другие технологии, например, SHDSL. Типовая конструкция сплиттера предусматривает размещение 48 или 64 портов в блоке (Рис. 2.12).

Рис. 2.12:Индивидуальный интегрированный сплиттер ADSL.

Пример включения сплиттера ADSL в сеть абонентского доступа показан на рис. 2.13.

Рис. 2.13:Пример включения аппаратуры ADSL в сеть доступа

Помимо использования новых технологий передачи по медным кабелям, на сетях доступа начато внедрение волоконно-оптических абонентских линий. В пределах ряда узлов доступа строятся так называемые структурированные кабельные сети, совмещающие симметричные и коаксиальные металлические и волоконно-оптические кабели. В этом случае кроссовое оборудование должно предусматривать возможность организации соединений и переключений волоконно-оптических линий.