Выбор кабеля ВОК. Основные характеристики волоконно-оптических кабелей

Возможность монтажа волоконно-оптического кабеля той или иной марки определяется механическими и оптическими характеристиками выбранного кабеля. При этом начинающему проектировщику зачастую сложно разобраться, какая характеристика что обозначает.

Таким образом, назрела необходимость разобраться в этих характеристиках раз и навсегда. Начнем с механических характеристик, после этого перейдем на оптические характеристики стекловолокна.

Механические характеристики волоконно-оптических кабелей

Для качественного выполнения проектирования ВОЛС необходимо отлично ориентироваться в основных кабельных характеристиках волоконно-оптических кабелей. Рассмотрим каждую из них, это пригодится Вам в дальнейшем.

1. Номинальный наружный диаметр кабеля, мм – в общем, понятная характеристика. Достоверное знание диаметр кабеля необходимо для точного выбора арматуры в случае подвеса кабеля. В случае прокладки кабеля в кабельной канализации знание диаметра ВОК позволяет заранее предугадать проходимость кабельного канала для выбранного кабеля.
2. Сечение кабеля, мм^2 – не всегда соответствует диаметру, так как зачастую рассчитывается с учетом полезной площади кабеля. При этом самостоятельный расчет сечения, исходя из диаметра и используя известную формулу, не возбраняется, так как в большинстве случаев небольшая погрешность в значении площади сечения ВОК практически не влияет на результаты расчетов.
3. Погонная масса (погонный вес) ВОК, кг/км – важная характеристика, в достаточной мере определяющая поведение кабеля в процессе монтажа и эксплуатации. Стоит заметить, что понятие «погонный вес» в этом случае употреблять не совсем верно. Вес – это величина, выражаемая в Ньютонах, в данном случае эта характеристика все-таки является погонной массой.
4. Механическая прочность на разрыв (МПР), Н – величина, определяющая прочность кабеля. Эта характеристика важна и не может быть проигнорирована. В любом случае, при любых условиях эксплуатации расчетные и реальные значения внешних растягивающих нагрузок не могут превышать МПР. В противном случае разрыв кабеля практически неизбежен (хотя некоторые заводы-изготовители и закладывают достаточно большой запас прочности в ВОК).
5. Максимально-допустимая растягивающая нагрузка (МДРН), Н – это характеристика, определяющая максимальную растягивающую нагрузку на ВОК при максимально сложных внешних воздействиях. Целью проектировщика является минимизация времени, в течение которого кабель будет находиться в таких условиях.
6. Монтажная растягивающая нагрузка (МРН), Н – средняя растягивающая нагрузка, допустимая в процессе монтажа волоконно-оптического кабеля.
7. Максимальная монтажная растягивающая нагрузка (ММРН), Н – максимально-допустимая растягивающая нагрузка в процессе монтажа ВОК. Значение этой нагрузки необходимо при нормировании монтажных тяжений и стрел провеса ВОК.
8. Начальный модуль упругости, Н/мм2 – величина, определяющая способность кабеля к удлинению. Исходя из начального модуля упругости, рассчитывается максимально допустимая нагрузка на кабель в процессе монтажа. Чем больше значение модуля упругости, тем меньше кабель будет вытягиваться в процессе эксплуатации. Начальный модуль упругости определяет вытяжку кабеля в первое время после подвеса ВОК. Сам модуль упругости определяется в первую очередь силовыми элементами кабеля и его оболочкой.
9. Конечный модуль упругости, Н/мм2 – величина, соответствующая начальному модулю упругости, но для времени, когда максимальные нагрузки после монтажа уже сняты. После того, как нагрузки устанавливаются, кабель вытягивается меньше.
10. Деформация долговременной вытяжки, % — процент удлинения кабеля в процессе долговременной эксплуатации.
11. Температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), 1/град – коэффициент, определяющий удлинение и сжатия кабеля при изменении температуры внешней среды. Чем больше ТКЛР, тем сильнее кабель удлиниться при повышении температуры.
12. Рабочий диапазон температур, град – диапазон температур, в котором производитель гарантирует адекватное поведение кабеля.
13. Минимальная температура монтажа, град – в представлении не нуждается. Это минимальная температура окружающей среды, при которой разрешается монтировать кабель.
14. Максимальная величина потенциала электрического поля в точке подвеса, кВ – максимальный потенциал в точке подвеса, при котором можно гарантировать долговременную (25 лет) эксплуатацию ВОК. Вред от подвеса ВОК в области повышенного потенциала будет рассмотрена в будущих статьях.

Оптические характеристики стекловолокна

В первую очередь стоит разобраться с различиями между рекомендациями МСЭ-Т в области оптических волокон. Существует ряд стандартов, предназначенных для классификации оптических волокон:

G.652 – стандартное одномодовое волокно;

G.653 – одномодовое волокно со смещенной дисперсией, позволяющее снизить влияние дисперсии при передачи сигнала;

G.654 – одномодовое волокно со смещенной длиной волны отсечки;

G.655 – одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией;

G.656 – одномодовое волокно с дисперсией для широкополосной передачи данных;

G.657 – одномодовое волокно со сниженными потерями при изгибе.

Многообразие оптических волокон обусловлено различными длинами волн, на которых работает аппаратура, а также способами передачи сигнала с минимизацией искажений.

Основные характеристики волокна

1. Диапазон длин волн, в которых может работать оптическое волокно с допустимым затуханием;
2. Диаметр волокна;
3. Диаметр защитного покрытия;
4. Затухание на различных длинах волн;
5. Коэффициент хроматической дисперсии;
6. Поляризационная модовая дисперсия;
7. Метод полировки концов волокна.

Более полно по каждой из характеристик можно будет ознакомиться в дальнейшем на страницах vols-psd.ru.