Тема 1.3.7 Маркировка волоконно-оптических кабелей

Распределение знаков в маркировке оптических кабелей

Таблица 18- Цветовая идентификация модулей

Таблица 19- Цветовая идентификация волокон

Таблица 20- Таблица соответствия оптических кабелей

Таблица 21- Таблица соответствия оптических кабелей и муфт

Тема 1.3.8 Монтаж волоконно- оптических кабелей

В процессе монтажа оптической магистрали осуществляется стационарное (неразъемное) соединение отдельных строительных длин кабеля. При вводе ВОК в здание или регенераторные для многократного соединения-разъединения с оптоэлектронным оборудованием применяются разъемные соединители — коннекторы. Соединение оптических волокон осуществляется в определенной последовательности. Вначале осуществляется подготовка торцов оптических волокон, а потом производится сращивание.

До начала соединения двух волоконных световодов требуется некоторая подготовка торцов волокон, которая заключается в удалении первичного защитного покрытия волокон с последующей заготовкой гладкого торца путем скалывания или шлифовки. Для удаления первичного покрытия с оптического волокна можно использовать как химические способы зачистки, так и механические.

Рисунок 103 – процесс скалывания волокон

Скалыванием называют подготовку торца оптического волокна с нанесением царапины и последующим разломом. В идеале скол оптического волокна должен быть перпендикулярен. Любое отклонение не должно превышать 1—2 о .

В одномодовом соединении с плоскими отшлифованными торцами и при наличии воздушного зазора между сопрягаемыми волокнами часть энергии отражается назад к источнику и создает возвратные потери. Одним из способов уменьшения возвратных потерь является закругление концов оптических волокон при шлифовке.

Сращивание осуществляется методом сварки или с помощью механического сростка . В качестве инструмента используется электрическая дуга , возникающая между электродами, пламя газовой горелки или лазер. По принципу действия сварочные аппараты подразделяются на аппараты с ручным управлением, полуавтоматические и автоматические. Механическое сращивание подразделяется на активное или пассивное в зависимости от того, производится ли выравнивание оптического волокна для оптимизации потерь или нет.

При механическом сращивании отдельных волокон доминируют три технологии :

- четырехстержневые направляющие компании TRW;

- эластомерные сростки компании GTE;

- вращаемый сросток компании AT&T.

Рисунок 104- Соединение оптических волокон с помощью четырехстержневых направляющих

Рисунок 105 - Соединение оптических волокон с помощью эластомерного сростка

Рисунок 106- Соединение оптических волокон с помощью вращаемого сростка

Рисунок 107- Соединение оптических волокон с помощью замка Fibrlock

Основным способом соединения активного сетевого оборудования с оптоволоконной линией является применения оптических коннекторов, соединяемых посредством оптического адаптера, который устанавливается в оптическом кросс. Внутри оптического кросса развариваются оптические волокно, которые оконцовываются пигтейлами с оптическими коннекторами.

Оптический коннектор — это механическое устройство, предназначенное для многократных соединений. Он обеспечивает быстрый способ переконфигурации оборудования, проверки волокон, подсоединения к источникам и приемникам света. Коннектор для соединения одиночных оптических волокон состоит из двух основных частей: штекера и соединителя.

а — FC; б — ST; в —

Рисунок 108- Коннекторы

Монтаж соединительных муфт

Монтаж муфт должен производиться в соответствии с инструкцией по монтажу конкретного типа муфты изготовителя (поставщика) муфт. Соединение оптических волокон при монтаже муфт следует производить способом сварки под контролем затухания оптическим рефлектометром. Значение затухания сварного стыка волокон, рассчитанное в направлениях А – Б, Б – А, не должно превышать 0,1 дБ. Каждая муфта после окончания монтажа должна быть замаркирована кольцом из листового свинца или пластмассовой биркой. На каждую смонтированную муфту должен быть составлен паспорт в двух экземплярах. Один экземпляр укладывается в муфту, второй прилагается к исполнительной документации. Если предусмотрено проектом, то оптическая муфта и запас ОК помещаются в специально изготовленный шкаф, который должен быть закреплен на опоре.

На местных сетях связи, в основном, должны использоваться оптические муфты отечественных производителей, Разработанные с учетом действующих технических требований и имеющие декларации соответствия Министерства информационных технологий и связи Российской Федерации. Допускается применение на местных сетях оптических муфт зарубежных производителей при наличии сертификатов соответствия и типовых решений по установке, креплению и защите оптических муфт в местах их монтажа.

Оптические муфты для бронированных ОК, проложенных в грунте, должны обеспечивать:

- возможность электрического соединения экранов или металлических силовых элементов сращиваемых ОК конструктивными элементами сечением не менее 2,5 мм2 ;

- возможность выводов проводов от металлических элементов конструкции ОК, раздельно для каждого ОК, для подключения к внешнему заземлению.

Организация рабочего места

Рабочие места для проведения монтажа муфты могут быть следующие:

- Специально оборудованная монтажная машина;

- Колодцы;

- Городские коллекторы;

- Помещения ввода кабелей ;

- Палатки, установленные около колодцев, котлованов, опор.

Состав группы для монтажа и контрольных измерений муфт должен быть следующий:

- инженер-измеритель;

- два монтажника;

- водитель монтажной машины.

Концы сращиваемых ОК, при любом месте размещения муфты, подают к организованному рабочему месту (в монтажную машину, в палатку и т. п.), разделывают и выполняют монтаж в соответствии с руководством по монтажу муфты данного типа. Монтажники должны иметь наборы инструментов и приспособлений, необходимых для разделки ОК, сварки оптических волокон, усадки КДЗС, сборки и герметизации муфт любого типа. Оптические муфты закрепляют на монтажных столах с применением монтажных кронштейнов, позволяющих установить муфту в любом положении в непосредственной близости к сварочному устройству.

Рисунок 109 - Монтажные инструменты

Рисунок 110- Кронштейн для монтажа муфт

Порядок монтажных операций

1. разделка ОК: очистка, надрезы и удаление оболочек, брони, гидрофобного заполнения сердечника и модулей; обрезание излишков силовых элементов, очистка волокон от гидрофобного заполнителя;

2. надевание частей муфты – оголовников, деталей вводных комплектов на предварительно очищенные концы кабелей;

3. выполнение продольной герметизации ОК с помощью трубок или ленточных герметиков – мастик;

4. закрепление ОК на внутренних элементах муфты (лотках, крон- штейнах и т. п.);

5. сращивание металлических элементов ОК или вывод проводов заземления от брони каждого ОК;

6. укладка запаса оптических модулей;

7. формирование пучков оптических модулей для ввода их на от- дельные кассеты;

8. маркировка модулей при помощи липких маркеров; закрепление пучков модулей на входах кассет;

9. подготовка оптических волокон к сварке: разметка, надевание КДЗС на одно из сращиваемых волокон, удаление защитных покрытий с ОВ, скалывание ОВ, укладка подготовленных к сварке ОВ в зажимы сварочного устройства;

10. сварка ОВ и проверка затухания сварного соединения с помощью рефлектометра;

11. принятие решения об оставлении или о переделке сварного соединения;

12. усадка гильзы КДЗС в специальном блоке сварочного устройства;

13. укладка КДЗС в ложемент кассеты, и одновременная укладка запасов ОВ под лапки кассеты;

14. сварка ОВ во всех кассетах муфты;

15. установка кассет на лотки (кронштейны) муфт, сборка кассет в блок и установка крышки на верхнюю кассету блока, закрепление блока кассет на лотке (кронштейне) муфты;

16. закрепление внутри муфты пакета с силикагелем;

17. сборка корпуса муфты, обезжиривание и зачистка кабелей и частей муфты в местах наложения герметиков;

18. проверка всех сварных соединений на целостность оптическим рефлектометром;

19. принятие решения о герметизации муфты;

20. герметизация муфты: усадка, затяжка хомутов и т.п.;

21. укладка муфты и запасов ОК в колодец (котлован) или подвеска муфты и запасов ОК;

22. крепление и защита муфты и запасов ОК в месте установки;

23. проверка измерением затухания всех сварных соединений оптическим рефлектометром с целью выяснения, не увеличилось ли затухание стыков после укладки муфты. Если затухание стыков увеличилось в процессе укладки муфты и запасов ОК, то запасы следует вновь размотать и уложить так, чтобы напряжения в кабеле не возникали, и затухание не увеличивалось.

Проверка смонтированной муфты на герметичность

Рисунок 111- Колпачки для патрубков оптических муфт

Герметичность оптических муфт после выполнения всех монтажных операций должна обеспечиваться их конструкциями и комплектами и гарантироваться заводами-изготовителями. Правильность выполнения монтажных операций и качество герметизации должно проверяться внешним осмотром.

По требованию заказчиков муфты типов МОГ-М и МТОК могут проверяться местным давлением. Для этого на один из свободных патрубков проверяемой муфты должен устанавливаться термоусаживаемый колпачок с вентилем для подачи давления. По предварительному заказу такие колпачки могут поставляться вместе с муфтами.

Размещение смонтированных муфт

Смонтированные оптические муфты МОГ-М в типовых колодцах и коллекторах с расстоянием между кронштейнами 800 и 900 мм должны быть уложены на консоли.

1.кронштейны из стальных полос или уголков, расстояние между кронштейнами в типовом колодце – 800 мм, в коллекторе – 900 мм; 2.консоли кабельные чугунные или пластмассовые; 3.муфта МОГ-М; 4.бухты запаса ОК, оставляемые около муфт; 5.перевязки из проволоки

Рисунок 112- Размещение муфты на консоли

В нетиповых смотровых устройствах, в сцепках, подвалах и т. п. должны устанавливаться муфты с корпусами меньшей длины: укороченные муфты МОГу-М, и тупиковые муфты МОГт-М, МТОК 96Т, МТОК 96/48. Муфты типа МТОК в колодцах и коллекторах должны быть установлены на кронштейны для установки тупиковых муфт в колодцах.

1.муфта оптическая тупиковая МТОК или МОГт-М; 2.кронштейн для установки тупиковых оптических муфт в колодцах; 3.кронштейн из оснащения колодца;.консольный болт; 4.ерш; 5.технологический запас сращиваемых кабелей, смотанный в бухты; 6.крепление кабелей и муфт к кронштейнам перевязками из проволоки

Рисунок 113- Размещение муфты в нетиповом смотровом устройстве

Муфты типа МТОК, смонтированные на кабелях, проложенных в грунте, должны размещаться в котлованах на глубине 1200 мм. В котлованах эти оптические муфты должны быть защищены муфтами защитными: чугунными (МЧЗ) или пластмассовыми (МПЗ).

1.оптическая муфта типа МТОК в муфте чугунной защитной (МЧЗ); 2.запас ОК, смотанный в бухты; 3.провода заземления (КИП), выходящие из муфты; 4.замерный столбик; 5.отрезок асбестоцементной трубы диаметром 100 мм; 6.подземный контейнер проводов заземления (КПЗ); 7.пробка полиэтиленовая; 8.поверхность грунта.

Рисунок 114- Размещение муфты в грунте

Бухты запасов оптических кабелей в котлованах следует выкладывать одной или двумя бухтами в зависимости от конструкции ОК и допустимых радиусов изгиба.

1.муфта МТОК в МЧЗ; 2.запас ОК 1 типа; 3.запасы ОК 2 или 3 типа; 4.провода заземления.

Рисунок 115- Укладка запасов оптических кабелей

На опорах контактных сетей электрифицированного транспорта, на опорах электроосвещения, на опорах ВЛ муфты и запасы ОК, если предусмотрено проектом, должны размещаться в специальных шкафах, которые закрепляют на опорах.

1.шкаф для размещения муфты; 2. зажим шлейфовый; 3.ОК;

4.подвес алюминиевый; 5.опора; 6.хомут ленточный; 7.узел крепления.

Рисунок 116-Размещение муфты в шкафу

Монтаж оконечных устройств

Общими при монтаже оптических оконечных устройств являются следующие монтажные операции:

1. проверка комплектности оконечного устройства и входной контроль станционных оптических шнуров, входящих в комплект;

2. разметка линейного кабеля;

3. определение длины разделки ОК;

4. определение длины запаса ОК;

5. подведение ОК к оконечному устройству;

6. разделка ОК;

7. ввод ОК в оконечное устройство и крепление его на входе в ООУ;

8. заземление металлических элементов ОК;

9. укладка запаса оптических модулей;

10. формирование пучков оптических модулей для ввода их на отдельные кассеты;

11. маркировка модулей при помощи липких маркеров;

12. закрепление пучков модулей на входах кассет;

13. подготовка оптических волокон к сварке: разметка, надевание КДЗС на одно из сращиваемых волокон, удаление защитных покрытий с ОВ, скалывание ОВ, укладка подготовленных к сварке ОВ в зажимы сварочного устройства;

14. сварка ОВ и проверка затухания сварного соединения с помощью рефлектометра;

15. принятие решения об оставлении или о переделке сварного со- единения;

16. усадка гильзы КДЗС в специальном блоке сварочного устройства;

17. укладка гильзы КДЗС в ложемент кассеты, и одновременная укладка запасов ОВ под лапки кассеты;

18. сварка ОВ во всех кассетах ООУ;

19. установка кассет на шпильки ООУ, сборка кассет в блок и установка крышки на верхнюю кассету блока, закрепление блока кассет на шпильках ООУ;

20. сборка корпуса ООУ;

21. установка ООУ на его место в стойке или на стене; крепление ОК на подходах к ООУ.

После окончания монтажа на передние панели оптических оконечных устройств, или на их крышки, или на специальные клейкие этикетки и бирки, поставляемые вместе с устройствами, краской или маркерами-ручками должны быть нанесены надписи с указанием их порядковых номеров, номеров оптических кабелей и их направлений.

Кабельная арматура, оборудование и сооружения

В состав волоконно-оптических линий связи входят: линейные (магистральные, зоновые, городские) и станционные кабели; кабельная арматура и оборудование; кабельные сооружения.

Некоторые ВОЛС не содержат станционных кабелей. Например, при прокладке ВОЛС в тоннелях метрополитена используются кабели с негорючей оболочкой, что позволяет непосредственно вводить их в помещения, где установлено сетевое оборудование.

К кабельной арматуре относятся: муфты и организаторы (всех типов), стойки, применяемые при подвеске кабелей по крышам зданий; различного рода кронштейны для крепления кабелей при их прокладке в тоннелях и по стенам зданий, для подвески на опорах контактной сети железных дорог, высоковольтно-сигнальных линий автоблокировки, линий электропередач (ЛЭП); промежуточные и оконечные анкеровки; поддерживающие спиральные и другие зажи­мы; ролики, используемые при подвеске ВОК; реперные столбики для обозначения трассы и мест установки муфт подземных ВОЛС.

Муфты и организаторы. При прокладке-подвеске и монтаже ВОЛС необходимо соединять (сращивать) друг с другом отдельные строительные длины кабеля, выполнять разветвления кабеля большей емкости на один или несколько кабелей меньшей емкости. Поэтому в местах сращивания и разветвления кабелей устанавливают соединительные муфты, которые разделяются на проходные и разветвительные.

Муфты обеспечивают:

- защиту сростков волокон и технологического запаса волокна, размещаемых в одном или нескольких организаторах волокон от повреждений, влаги, вибрации и др.;

- восстановление целостности оболочки кабеля, в том числе непрерывности силовых элементов, и обеспечение заземления в случае необходимости.

Выбор конструкции муфты определяется условиями эксплуатации ВОК: подвеска на опорах ЛЭП, контактной сети или высоковольтно­сигнальных линий автоблокировки; прокладка в грунте; в кабельной канализации; в желобах или тоннелях; внутри зданий.

Основные факторы, влияющие на выбор конструкции муфты, приведены в таблице 22.

Частота установки муфт зависит от строительной длины кабелей, которая может изменяться от сотен метров до нескольких километров, и особых условий прокладки. Например, невозможностью протянуть очень длинный отрезок кабеля через кабельную канализацию. Потребность в установке муфты возникает также при ремонтах поврежденного кабеля. При проектировании ВОЛС обычно стремятся к уменьшению количества муфт, используя максимально допустимые в данных условиях строительные длины кабеля.

Основой муфты является полимерный или металлический корпус в форме цилиндра или параллелепипеда, в котором размещаются организаторы волокон и механические фиксаторы кабелей. В конструкции муфты предусматриваются элементы герметизации внутреннего объема, а также обеспечения непрерывности броневых и упрочняющих элементов кабеля. Примеры конструкций муфт приведены на рисунке 117.

Рабочий температурный диапазон муфт с металлическим корпусом составляет от -40 до +50°С, муфты с полимерным корпусом могут эксплуатироваться при температурах от -60 до +50°С. Для монтажа и герметизации муфт используются заливочные компаунды, пасты, клеи, герметизирующие ленты и специальные термоусаживаемые материалы.

Рисунок 117-Примеры конструкций муфт

Организаторы волокон предназначены для обеспечения:

- соединения волокон кабелей в заранее установленном порядке;

- минимального увеличения затухания волокон в месте их соединения;

- повторного соединения волокон при изменении схемы связи;

- слабого натяжения волокон для возможности их юстировки и повторного соединения.

При выборе типа организатора учитываются следующие факторы:

- количество сростков волокон;

- типы сростков волокон — механический (разъемный), свар­ной, имеющий разные диаметры, длины и средства монтажа;

- радиус изгиба — рекомендуется радиус изгиба волокна не меньше 30 мм, что позволяет обеспечить остаточную деформацию волокна, не превышающую 0,2%;

- хранение свободного конца волокна или волокна в трубке- организатор должен допускать возможность хранения свободного волокна определенной длины или волокна, свободно уложенного в трубке, для юстировки и последующего соединения;

- идентификация волокон — средство различения волокон и воз­можность их соединения в заранее определенном порядке;

- возможность повторного вскрытия муфты;

- коррозия.

Таблица 22- Факторы, учитываемые при выборе конструкции муфты

Влияющие факторы		Условия прокладки ВОК
	Воздуш­ная под­веска	Внут­ ри поме­ ще­ ний	Непос­редст­венно в грунте	В кабель­ной кана­лизации, тоннеле		В пласт­массо­вых камерах
Изгиб	А	А	А	А		А
Коррозия Ползучесть (осевое протягивание)	В	В	В	В		В
	А	NA	А	А		А
Раздавливание	NA	NA	А	А		В
Удар	В	В	А	А		А
Удар молнии Ультрафиолетовое	А	А	В	В		В
излучение (солнечное)	А	в	NA	NA		NA
Температура	А	А	А	А		А
Кручение	А	А	А	А		А
Вибрация	А	А	А	В		В
Просачивание воды	NA	NA	В	В		В
Влага	А	А	А	А		А

А — фактор, который должен учитываться;

В — фактор, который должен учитываться при необходимости; NA — не применяется.

Рисунок 118- Примеры конструкций организаторов

Все организаторы имеют в своем составе одну или несколько плат или съемных блоков, на которых предусмотрены средства для разме­щения сростков волокон и хранения запаса волокна.

Основные различия между организаторами состоят в методе получения доступа к плате или съемному блоку для возможности повтор­ного вскрытия.

Различают следующие типы организаторов: барабан с боковыми лепестками; поддон с загнутыми вверх и внутрь краями; несколько разводных колец. Примеры организаторов, используемых в муфтах, приведены на рис. 118. При большом количестве соединителей (свы­ше 8) применяется несколько организаторов. Организаторы крепятся в корпусе муфты на защелках, винтах или шпильках, с помощью липкой ленты или резиновой стяжки.

Организаторы используются также в коммутационно-распредели­тельных устройствах.

Кронштейны, анкеровки, зажимы. Для крепления кабелей при их подвеске, прокладке по стенам зданий и т.п. используются различные типы кронштейнов, анкеровок и зажимов. Спиральная и другие типы анкеровок должны обеспечивать сохранность и эксплуатационную надежность ВОК в зоне подвески и не вызывать ухудшения их конструктивных элементов или разгерметизации оболочки.

К оборудованию ВОЛС относятся оптические распределительные и коммутационные устройства: распределительные коробки, панели, шкафы, кабельросты, оптические кроссовые устройства. Расшивка оптических волокон линейных кабелей и их соединение с сетевым оборудованием называется оконцеванием и может быть выполнена тремя различными способами. Для осуществления расшивки и соединения — коммутации оптических волокон используется специальное оборудование. Это оборудование обеспечивает:

- надежную защиту волокон от механических повреждений;

- возможность закрепления концов кабеля;

- удобство размещения технологического запаса волокна с со­блюдением заданного радиуса изгиба;

- создание простого и удобного доступа к соединениям (сплай- сам) волокон, розеткам и коннекторам разъемных соединителей во время ремонтных и профилактических работ;

- обеспечение удобства подключения коннекторов к розеткам разъемных оптических соединителей;

- хорошие массогабаритные показатели в сочетании с большой емкостью и высокой плотностью оптических портов.

Настенные оптические распределительные коробки используются для разделки и соединения линейного кабеля со станционным кабелем при построении оптических узлов с небольшим количеством волокон. Пример разделки оптических волокон внутри распределительной коробки показан на рисунок 119. Оптические волокна линейного кабеля свариваются с волокнами небольшой длины (до 1 м) оконцованными соединителями с одной стороны. Эти волокна принято называть пигтейлами (pig-tail). Место сварки защищается термоусаживающейся защитной гильзой. Технологические запасы волокна и защитные гильзы укладываются во внутреннем организаторе (соединительной сплайс-пластине). Распределительные коробки выполняют функции разветвительной муфты или кросса от линейного кабеля к станционным кабелям, проложенным внутри здания.

1 — линейный кабель; 2 — гермоввод для крепления кабеля; 3 — разделанные волокна линейного кабеля; 4 — корпус коробки; 5 — сплайс-пластина; 6 — термоусаживающаяся защитная гильза; 7— место сварки; 8 — винт для крепления на стену; 9 — волокно pig-tail -а; 10— коннектор pig-tail -а; 11 — оптическая розетка

Рисунок 119. Пример разделки оптических волокон внутри распределительной коробки

Оптические распределительные панели крепятся в стойку (реже на стену). Стоечный вариант дает больше преимуществ, когда приемопередающее оборудование ВОСП находится в этой же стойке. Панели обеспечивают оконцовку линейных кабелей, защиту сварных соединений и хранение технологических запасов волокон, хранение оптических шнуров (патчкордов), кроссировку волокон.

Внешний вид панелей фирмы ADC показан на рисунке 120. Панели обеспечивают возможность монтажа от 8 до 144 волокон. Обычно каждая панель комплектуется полностью или частично пигтейлами заводского производства с различными типами оптических разъемов, розетками и сплайс-пластинами.

Рисунок 120- Внешний вид панели фирмы ADC

Оптические распределительные шкафы обеспечивают оконцовку одного или нескольких линейных кабелей. Шкафы отличаются от коробок большими размерами и значительно большей емкостью волокон, допускают установку на пол и крепление к стене. На рисунке 121 показан один из вариантов конструкции распределительного щита. Шкафы отличаются от распределительных коробок и панелей возможностью установления как взаимно направленного, так и кроссового соединений оптических волокон.

Первое характеризуется тем, что волокна линейного кабеля разделываются на задней панели устройства, а оптические шнуры, идущие от сетевого оборудования, подключаются к ним через переднюю панель устройства. Такое подключение (interconnect) характерно для распределительных коробок и панелей.

Рисунок 121- Конструкция распределительного щита фирмы ADC

Кроссовое подключение характерно тем, что оптические волокна линейных или станционных кабелей, а также оптические шнуры от сетевого оборудования разделываются на задней панели устройства, а коммутация (кросс-коммутация) окончаний этих волокон осуществляется на передней панели при помощи коммутационных шнуров. Такое подключение используется в оптических кроссовых устройствах.

Оптические кроссовые устройства используются при построении оптических узлов с большим количеством волокон (больше 100) входящих линейных ВОК. Оптические кроссы различаются емкостью и подразделяются на кроссы средней плотности (125...500 внешних оптических волокон) и кроссы высокой плотности (свыше 500 волокон).

Кабелъ-росты применяются для прокладки кабелей между стойками оптических кроссов, стойками сетевого оборудования и т.п. Пример конструкции наборного кабель-роста, выполненного из полимерных материалов.

Кабельные сооружения. К кабельным сооружениям подземных ВОЛС относятся: кабельная канализация и коллекторы, колодцы кабельной канализации, трубопроводы, желоба, защитные пластины, пробивные муфты, глухие заглушки и т.п.

Необходимо отметить, что воздушные ВОЛС не содержат кабельных сооружений за исключением устройств ввода ВОК в здания, называемых также пробками. Для прокладки подземных ВОЛС используются существующие системы кабельной канализации, так и создаются новые, с использованием современных материалов и технологий прокладки ВОК.