Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта Проектирование соединительной волоконно-оптической линии передачи по курсу Направляющие ср

затухания в дБ/км на длине 1310 нм, 24 – количество волокон, 2,7 – допустимое растягивающее усилие в кН (рис. 2).

1

2

3 4 5 6

7 8 9

ОКСТМ

Рис. 2 Конструкция кабеля: 1 – армирующий элемент; 2 – буферный слой; 3 – оптическое волокно; 4 – защитная трубка ОМ; 5 – гидрофобный заполнитель; 6 – защитная лента; 7 – демпфирующий слой; 8 – стальная гофрированная броня; 9 – внешняя оболочка

В таблице 4 приведены характеристики кабеля ОКСТМ.

- 11 -

SNR-FOCB-UT-0-24

Кабель для прокладки в грунтах 1-3 категории (без мерзлотных деформаций), в кабельной канализации и трубопроводах на мостах и

и сооружений. В данной конструкции в центральном модуле 24 волокна

(рис. 3).

1

2

3

4

5

6

SNR-FOCB-UT

Рис. 3 Конструкция кабеля: 1 – оптическое волокно; 2 – гидрофобный заполнитель; 3 – стальная проволока; 4 – внутренний модуль; 5 – стальная гофрированная лента; 6 – оболочка

В таблице 5 приведены характеристики данной марки кабеля.

- 12 -

ОКМТ Волоконно-оптический кабель связи для прокладки в пластмассовый

трубопровод (рис. 5).

1

2

3

4

5

6

7

8

9

ОКМТ

Рис. 5 Конструкция кабеля: 1 – центральный силовой элемент; 2 – оптическое волокно; 3 – оптический модуль; 4 – бандажная лента;

5 – внутренняя оболочка; 6 – гидрофобный заполнитель; 7 – заполняющий кордель, 8 – арамидные упрочняющие нити;

9 – внешняя оболочка

В таблице 7 приведены характеристики кабеля ОКМТ.

- 14 -

Внешний диаметр буферного слоя рассчитываем по формуле:

Внешний диаметр кабельного сердечника рассчитывается по формуле:

DОК 13.3 2 0.5 2 1 16.3 мм.

Определим внутренний диаметр защитных полиэтиленовых трубок (оптического модуля). Если длина оптического волокна, заключенного в защитную трубку, равна длине трубки, получим, что длина оптического волокна в отрезке кабеля длиной Lк равна величине Lr (LК ; D0 ; H ) , где

Lr (LК ; D0 ; H ) – длина геликоидальной линии, имеющей диаметр Do и шаг Н в пределах от z = 0 до z = LК [ 4 ].

В нашем случае средний диаметр геликоиды равен удвоенному расстоянию от центра кабеля до центра поперечного сечения одной из трубок:

D0 3 3 6 мм.

- 16 -

При удлинении кабеля волокно перемещается в модуле по направлению к центру кабеля и стремится занять крайнее положение по винтовой линии:

допустимый радиус изгиба волокна.

RИЗГ min 55 мм.

Для сохранения свойств оптического волокна вводится двукратный запас RИЗГ 2 RИЗГ min . Тогда:

RИЗГ 110 мм.

При заданных значениях RИЗГ D0 шаг скрутки определяется по формуле:

- 17 -

Определим внутренний диаметр оптического модуля по следующей

где DOB - диаметр скрутки 4-х ОВ с зазором для гидрофоба.

DOB 2.41 0.245 0.1 0.83, мм. dOM 6 4.84 0.83 1.99 , мм.

Результаты расчета конструктивных размеров элементов кабеля и исходные данные для дальнейших исследований сведены в таблицу 8.

Расчет механических параметров оптического кабеля

Рассчитаем погонную массу кабеля. Плотности материалов, применяемых при изготовлении оптических кабелей, приведены в ПРИЛОЖЕНИИ 2. Массу 1 км кабеля рассмотрим как сумму весов всех его элементов и рассчитаем по следующей формуле:

i 1

где i – плотность i-го элемента, кг/м3;

Si – площадь поперечного сечения i-го элемента, мм2;

n – количество элементов без учета их кратности; mi – кратность i-го элемента.

Так как почти все элементы оптического кабеля имеют форму трубки, то формула для площади поперечного сечения будет иметь вид:

где Di – внешний диаметр i-го элемента,

di – внутренний диаметр i-го элемента.

Площадь поперечного сечения заполнителя равна разности площадей общего поперечного сечения и суммарного сечения всех элементов кабеля:

- 18 -

P 71 1.1 78.1 - масса, кг/км.

Стальная гофрированная броня:

ρ = 7.71плотность, г/см3;

D 14.3 - внешний диаметр, мм;

d 13.3 - внутренний диаметр, мм;

P = 21.68·7.71 = 167.2- масса, кг/км.

Внешняя оболочка:

ρ = 0.91плотность, г/см3;

D 16.3 - внешний диаметр, мм;

d 14.3 - внутренний диаметр, мм;

P = 48.07·0.91= 43.5 - масса, кг/км.

Гидрофобным заполнителем наполнено свободное пространство внутри оптических модулей и между ними. Соответственно, площадь сечения заполнителя будет равна площади внутри защитной ленты за вычетом сечений трубок ОМ, оптического волокна и армирующего элемента с буферным слоем:

0.7 - плотность, г/см3;

P 31.59 0.7 22.11 - масса, кг/км.

- 20 -