Все для телекоммуникаций
+7 (4722)56-96-91

Кабели для внутренней прокладки


Совершенствование кабельной продукции обусловлено постоянными разработками в области систем передачи. Основные направления развития кабельных систем – увеличение скорости и дальности передачи. Не являются исключением и кабели для внутренней прокладки.

Волоконно-оптические кабели для внутренней прокладки в соответствии со своим функциональным назначением подразделяются на станционные, объектовые и для межблочных соединений. Все эти кабели объединяет одна особенность: при их эксплуатации факторы окружающей среды оказывают менее разрушительное действие, за исключением отдельных случаев, когда предполагается использование кабелей в помещениях с особыми условиями, способствующими разрушению защитных покровов, – агрессивной химической средой, высокой температурой, влажностью, ионизацией и т.д.

Станционные кабели предназначаются для прокладки внутри помещений между станционной муфтой (или боксом) и стойкой оборудования или между стойками оборудования в пределах одного сооружения.

Объектовые кабели служат для передачи информации внутри объекта. К таким системам могут относиться внутренняя учрежденческая связь, системы видеомониторинга, внутренняя сеть кабельного телевидения, а также бортовые информационные системы подвижных объектов (судов, самолетов, космических кораблей).

Кабели для межблочных соединений предназначены для монтажа внутри стоек, а также для соединения блоков одного устройства.

Общие требования

Выделение волоконно-оптических кабелей для внутренней прокладки в отдельный сегмент было обусловлено требованиями, из которых наиболее важные:

  1. Кабели должны быть не поддерживающими и не распространяющими горение, а также обладать низким уровнем выделения дыма и галогенов;
  2. Кабели должны обладать малым допустимым радиусом изгиба;
  3. Кабели должны эффективно армироваться;
  4. Кабели выделяются в специальную группу по устойчивости к воздействию окружающей среды и по механическим характеристикам (более щадящие требования по сравнению с кабелями для наружной прокладки).

 

Кабели для межблочных соединений являются наиболее простыми конструктивно. Они используются в производстве оптических шнуров и полушнуров.

Эти кабели испытывают практически минимальные механические нагрузки. Для соединений блоков внутри устройства зачастую достаточно оптических волокон в буферном покрытии.

Если предусмотрены частые переключения, кабели для межблочных соединений могут содержать повив защитных арамидных нитей и дополнительную внешнюю оболочку, которые обеспечивают повышенную механическую прочность.

 


Оптические волокна в буферном покрытии, применяемые в качестве кабелей 
для межблочных соединений

 

Объектовые волоконно-оптические кабели более подвержены физическим нагрузкам. Многие объединяют в один тип кабели для подвижных объектов и кабели внутри зданий и сооружений, однако в соответствии с условиями эксплуатации, вероятно, будет более правильным выделить объектовые кабели в отдельный тип.

Возможно, со временем, в качестве материала для волокон таких кабелей будут широко использоваться более гибкие материалы - полимеры, например производные полиамида или полиметилметакрилат, которые смогут заменить кварцевые стекла. Применение таких кабелей позволяет ослабить ограничения на минимальный допустимый радиус изгиба кабеля и, следовательно, экономить место при выкладке технологического запаса кабеля. Определенные шаги в этом направлении уже сделаны. О кабелях с волокнами из пластика и об ограничениях на их использование будет рассказано далее.

Станционные кабели - основная группа кабелей внутренней прокладки, конструкция которых имеет значительное количество модификаций. Отличительной особенностью развития станционных кабелей является то, что разрабатываемые новые конструкции пополняют ряд уже существующих. При этом большая часть применявшихся ранее конструкций продолжает производиться и активно применяться. Таким образом, сегодня на рынке представлено широкое разнообразие конструкций кабелей, которые можно отнести к станционным.

 


Двухволоконный оптический кабель для внутренней прокладки, 
армированный арамидными нитями

 

Наиболее важные требования к конструкции станционных кабелей изложены в п.1 Общих требований к кабелям для внутренней прокладки. В частности, такие кабели не должны при внесении непосредственно в пламя или в область высокой температуры выделять опасные для жизни человека вещества. Желательным также является пониженное дымовыделение.

Многие производители для визуального различения линейных и станционных волоконно-оптических кабелей выпускают последние с внешней оболочкой, имеющей желтую, оранжевую или светло-зеленую расцветку.

Оптические волокна станционных кабелей

Волоконно-оптические станционные кабели, благодаря своему назначению, могут содержать волокна с различными типами покрытий. Основное функциональное отличие таких кабелей от линейных - возможность проведения манипуляций (переключения кабеля на другую панель или стойку с оборудованием) в любой момент. Линейные кабели, как правило, не меняют своего местоположения после прокладки. Станционные кабели должны обладать гибкостью, волокна в них нуждаются в дополнительном упрочняющем покрытии. Одномодовые оптические волокна линейных кабелей имеют диаметр 125 мкм, поверх оболочки наносится лаковое покрытие для увеличения прочности. Диаметр оптического волокна с таким покрытием составляет 250 мкм. Однако прочности волокон с таким покрытием достаточно лишь для того, чтобы смонтировать их с соблюдением мер предосторожности и выложить место сростка и технологический запас на специальной кассете. Производить манипуляции с таким волокном не эффективно. Для станционных волоконно-оптических кабелей были разработаны специальные дополнительные буферные покрытия из полимеров, как например, полиуретан или поливинилхлорид, благодаря которым оптические волокна приобрели достаточную прочность для того, чтобы можно было производить переключения. Диаметр таких волокон составляет порядка 900 мкм. Они могут использоваться для производства оптических шнуров без применения дополнительных покрытий и защитных оболочек. Такая конструкция является наиболее экономичной по затратам. Однако применять эти шнуры можно только при соблюдении особых требований к надежности, например, если переключения планируется осуществлять достаточно редко, не воздействуют прочие механические нагрузки, а также отсутствует возможность несанкционированного доступа.

На ранней стадии использования волоконной оптики в телекоммуникационной отрасли функциональное применение станционных кабелей преимущественно сводилось к прокладке на участке от станционной муфты до стойки с оборудованием систем передачи. При этом длина отрезка станционного кабеля была минимальной. Требованиям безопасности удовлетворяли такие технические решения, как прокладке обычного линейного волоконно-оптического кабеля в негорючей трубке, например, металлорукаве.

Конструкция станционных кабелей была достаточно проста и практически полностью повторяла конструкцию оптического шнура. Оптические волокна с буферным покрытием из полиэтилена или полиамида помещались в негорючую оболочку из поливинилхлорида. Армирование для обеспечения достаточной устойчивости к растягивающим усилиям обеспечивалось арамидными нитями типа кевлара или тварона, которые помещены внутри негорючей оболочки. Для случаев, когда выгодно организовать пары оптических волокон, был начат выпуск волоконно-оптического кабеля, представляющего два одноволоконных кабеля, оболочки которых соединены перемычкой, а позднее и кабели, содержащие два буферизированных оптических волокна под общей оболочкой.

С активным внедрением волоконной оптики возникла необходимость в решении различных технических задач и расширении номенклатуры волоконно-оптических кабелей. Так, с целью обеспечения дополнительной жесткости станционных кабелей были разработаны конструкции, содержащие центральный силовой элемент в виде стеклопластикового стержня или стального троса в полиэтиленовой оболочке. В ряде конструкций станционных кабелей стеклопластиковые стержни введены в оболочку и кроме обеспечения жесткости служат еще и в качестве элементов, выполняющих функции бронепокрова.

Другой ветвью разработок стало применение сердечников в станционных волоконно-оптических кабелях, а также в линейных кабелях. Реализуются сердечники модульной конструкции и сердечники с профилированным элементом. Таким образом, номенклатура была расширена еще двумя семействами кабелей.

Конструкция станционного волоконно-оптического кабеля, в котором защитным элементом для оптических волокон служат модули из полиэтилена, является менее материаолоемкой, более технологичной в производстве и удобной в применении. Оптические модули могут содержать тиксотропный гель, который не только препятствуюет продольному распространению влаги в кабеле, но и обладающий демпфирующими свойствами.

 


Станционные волоконно-оптические кабели, содержащие армирующие элементы

 

Кабели с профилированным сердечником отличаются усиленной устойчивостью к механическим нагрузкам на раздавливание, кручение, изгиб и растяжение, а также к ударам. Кроме того, такая конструкция устанавливает существенные ограничения радиуса изгиба кабеля, если это необходимо.

Многоволоконные кабельные структуры могут быть весьма разнообразны. Так, одним из решений для кабельного сердечника с большим количеством оптических волокон является повивная структура. Как правило, в таких кабелях при наличии центрального силового элемента реализуется шесть повивов, а без центрального силового элемента - семь повивов. Внутри повива расположен слой арамидной пряжи. Каждый повив представляет собою оптический модуль. В модуле, как правило, может содержится до шести волокон в буферном покрытии при наличии силового элемента или до семи волокон - без силового элемента. Модуль заключен в поливинилхлоридную оболочку с цветовой маркировкой.

Кабели такой конструкции обладают высокой устойчивостью к растягивающим усилиям, однако весьма чувствительны к ударам. Следует отметить, что такая конструкция является довольно дорогостоящей, в связи с чем она уступила место более экономичным.

 


Многоволоконные станционные оптические кабели

 

Необходимость разработки конструкции станционных волоконно-оптических кабелей с большим количеством оптических волокон обратила взоры разработчиков к кабелям семейства monotube или unitube. Как известно, такая конструкция с общим свободным буфером позволяет в значительной мере сэкономить материалы и сократить внешний диаметр кабеля. Однако недостатком в применении этой технологии для многоволоконных станционных кабелей является идентификация оптических волокон, поэтому такая конструкция чаще применяется для небольшого числа волокон (не более двадцати).

Проблемы создания станционных кабелей с большим количеством оптических волокон (более ста) предопределили необходимость использования ленточных волоконно-оптических элементов. Таким образом удалось реализовать конструкцию кабеля, который может насчитывать сотни оптических волокон, при этом его габаритные размеры практически не будут отличаться от обычных двадцативолоконных кабелей.

При разработке проблематики, актуализировавшейся с развитием структурированных кабельных сетей (СКС) были найдены абсолютно новые подходы к методике инсталляции волоконно-оптических кабелей для прокладки внутри помещений.

Производителями было предложено поставлять волоконно-оптические кабели с волокнами, оконцованными коннекторами на предприятии-изготовителе. Такое техническое решение особенно эффективно при небольшом количестве оптических волокон и позволяет отказаться от сварки волокон. Эта технологическая операция требует привлечения высококвалифицированного персонала и применения дорогостоящего оборудования. В большинстве случаев оказывается выгоднее понести дополнительные затраты на уже смонтированные разъемы с учетом припусков и запаса, чем проводить монтаж собственными силами.

При необходимости организации большого количества соединений волокон эффективность такого решения проявляется в сокращении времени, затрачиваемом на монтаж оборудования.

 


Волоконно-оптические кабели для локальных сетей

 

Было предложено также модифицировать метод инсталляции кабеля в трубку, адаптировав его для применения на сетях доступа. Для этих целей были разработаны технологии, позволяющие сначала прокладывать внутри зданий кабель-заготовку, не содержащий оптических волокон, что снимало ряд ограничений по усилию натяжения. Использование этой технологии позволяет доводить задуваемое волокно практически до любой точки, вплоть до абонентского терминала, что является неоспоримым преимуществом. Кроме прочего, значительно сокращается время инсталляции. Некоторые из предложенных технологий позволяют осуществлять задувку в трубки кабеля-заготовки буферизированных волокон. Этой технологии посвящена публикация "Вдуваемое волокно" (см. № 1-2 2006 г.)

Активное внедрение концепции FTTH (Fiber To The Ноте) определило необходимость решения проблемы разработки волоконно-оптических кабелей малой емкости (1-2-волоконных), обладающих повышенной устойчивостью к изгибам. Для решения этой задачи были созданы специальные оптические волокна, удовлетворяющие данным требованиям. Минимально допустимый радиус изгиба таких волокон составляет 15 мм. Для сравнения, стандартное одномодовое волокно обладает минимально допустимым радиусом изгиба 32 мм. Применение волокон с повышенной устойчивостью к изгибам существенным образом позволит улучить характеристики кабелей для межблочных соединений и объектовых кабелей.

Однако, даже не смотря на такие усовершенствования, многие проблемы остаются нерешенными. В частности, производство оптических разъемов для оконечивания волокна требует применения прецизионных технологий. Ведь, чтобы обеспечивать высокоое качество соединения в разъеме, должна максимально точно осуществляться юстировка волокон. Это отражается на цене аксессуаров - разъемов, аттенюаторов и др.

Кроме того, механические характеристики оптических волокон на основе стекол накладывают определенные ограничения на их использование в быту.

Пути оптимизации, анализ условий эксплуатации и факторов, влияющих на срок службы кабельной продукции, привели к разработке новых конструкций кабелей для прокладки внутри помещений.

Безгелевые кабели

В настоящее время все больше внимания производителей уделяется LAN-кабелям (LAN - local area network). Одной из новых разработок в этом направлении является семейство так называемых "безгелевых" кабелей. Основной особенностью кабелей этой группы является то, что оптические модули, в которых заключены волокна, не содержат тиксотропный гель. Кабели этого семейства имеют специальные "сухие" водоблокирующие элементы, разбухающие под воздействием влаги и, таким образом, препятствующие продольному перемещению влаги вдоль кабеля под оболочкой.

 


В безгелевых оптических кабелях вместо геля используется водоблокирующая пряжа

 

Идея разработки таких конструкций, очевидно, связана с эволюцией медных кабелей. Ранее при производстве кабелей связи в качестве изоляции медных токопроводящих жил широко использовалась крепированная бумага. В случае проникновения внутрь кабеля влаги при повреждении бумага намокала и препятствовала дальнейшему продольному распространению влаги по кабелю. С переходом на более технологичное производство распределительных кабелей с полиэтиленовой изоляцией жил возникла проблема устранения капиллярного эффекта, так как при повреждениях замокали большие участки кабеля - порядка 150 м и более в каждую сторону. Для устранения этого недостатка медные кабели стали заполнять гидрофобным компаундом. В свою очередь, такое решение имело свои недостатки - разделка и монтаж кабелей, содержащих гидрофобное заполнение, были нетехнологичными до разработки механических соединителей для токопроводящих жил, позволяющих избегать контакта специалиста, проводящего монтажные работы, с гидрофобным составом.

Таким образом, появление так называемых "сухих" волоконно-оптических кабелей, не содержащих гидрофобных компаундов, во многом совпадаете пожеланиями эксплуатации. Безусловно, отсутствие необходимости удаления гидрофобного состава с волокон при монтаже можно считать неоспоримым преимуществом сточки зрения проведения монтажных работ на линейных сооружениях.

Опыт эксплуатации показывает, что при достаточно низких температурах гидрофобный состав может менять свои свойства и сворачиваться, образуя комья. При этом продольная влагонепроницаемость нарушается. Поскольку ситуация с отоплением промышленных помещений в достаточной степени непрогнозируема (что проиллюстрировали события в юго-восточном регионе зимой этого года), возрастает вероятность отказа телекоммуникационных систем, построенных с использованием традиционных волоконно-оптических кабелей, которые содержат гидрофобное заполнение. При этом достаточно сложно спрогнозировать момент отказа системы, так как под воздействием влаги ухудшение параметров передачи происходит постепенно.

 


Оптические кабели с полимерными волокнами

 

В настоящее время разработаны и производятся конструкции кабелей, предназначенных для прокладки как внутри, так и за пределами помещений, в том числе для подвески на опорах. Производителями гарантируется надежное функционирование волоконно-оптических кабелей безгелевой конструкции даже в жестких климатических условиях. Несмотря на то, что это технологическое новшество уже получило распространение, в полной мере оценить преимущества такой конструкции кабелей можно будет после их многолетней эксплуатации. Возможно, в дальнейшем производители кабельной продукции откажутся от выпуска волоконно-оптических кабелей, содержащих гидрофобный заполнитель, в пользу безгелевых конструкций.

Перспективные направления развития кабелей для прокладки внутри помещений

Кабели с пластиковыми волокнами

Наряду с традиционными оптическими волокнами на основе силикатных стекол существуют разработки, предполагающие использование в качестве среды передачи оптических сигналов пластиковые оптические волокна.

В промышленное производство эта технология была запущена еще в конце 60-х годов, однако спроса на такую продукцию не было. Основными направлениями применения таких волокон были определены внутриобъектовые и локальные сети передачи данных. Пластиковые световоды могут использоваться в качестве основы для построения сетей самолетов и судов, а также в тех местах, где недопустимо влияние на кабель мощных электромагнитных полей, однако при этом необходим более гибкий кабель, а не традиционный волоконно-оптический, выполненный на основе стеклянных волокон.

Основные преимущества таких систем по сравнению с традиционными прежде всего обусловлены механическими свойствами полимерных световодов, а также технологичностью их изготовления, и, как результат, - значительным снижением стоимости оптических кабелей, производимых на их основе. Цена кабелей на базе полимерных световодов на 70-90% меньше, чем кабелей со световодами, выполненными на основе кварцевых стекол.

Кроме того, среди преимуществ полимерных оптических волокон можно назвать следующие:

  • волокна обладают малым радиусом изгиба - даже изгиб радиусом 1 мм не приводит к поломке световода;
  • полимерные оптические волокна гораздо прочнее силикатных, устойчивы к многократному изгибу, растягивающим и раздавливающим усилиям. Оптические волокна из метилметакрилата могут выдерживать обратимые деформации, равные 13%. У более хрупких полимеров, таких как полиэфир, упругая деформация составляет 6%;
  • диапазон рабочих температур значительно шире, и температурные перепады не оказывают такого разрушительного воздействия, как на традиционные оптические волокна;
  • коннекторы для полимерных оптических волокон изготавливаются из термопластичных материалов методом литья под давлением, что обуславливает их низкую стоимость. Большой апертурный угол (до 60°) облегчает процесс согласования полимерных оптических волокон при их соединении, что снижает требования к точности изготовления элементов соединителя и юстировки оптических волокон - допуск может составлять порядка десятков мкм;
  • длительное воздействие радиоактивного излучения на полимерные волокна не вызывает такого ухудшения параметров передачи, как у волокон из силикатных стекол;
  • низкая себестоимость производства кабеля и коннекторов.

Недостатки, присущие полимерным оптическим волокнам, обусловлены их оптическими и механическими свойствами. Высокие оптические потери и температурный коэффициент линейного расширения, низкая абразивная прочность, склонность к быстрому старению, малый коэффициент широкополосности сужают область их применения и существенно ограничивают дальность передачи сигналов. Дальность передачи может составлять приблизительно 3 км.

В полимерных оптических волокнах сигналы передаются в многомодовом режиме. Конструкция волокна состоит из сердцевины и оболочки, материал которых имеет различия в показателе преломления. Материал сердцевины имеет более высокий показатель преломления, материал оболочки - более низкий. В настоящее время самыми распространенными являются волокна со ступенчатым профилем показателя преломления. Использование таких волокон позволяет обеспечить скорость передачи данных около 300 Мбит/с на расстоянии в сотни метров. Повышение скорости ограничивается усилением влияния межмодовой дисперсии. Основные методы снижения дисперсии заключаются в применении более совершенных и более дорогих источников излучения, обладающих соответственно, более узким спектром, что ведет к удорожанию системы.

В дальнейшем, как и в случае с оптическими волокнами на основе стекол, планируется масштабное внедрение волокон с градиентным профилем показателя преломления, которые постепенно вытеснят своих предшественников. С использованием таких волокон планируется увеличить скорость передачи до 2 Гбит/с. Получены опытные образцы на основе полиметилметакрилата, позволяющие обеспечить на небольших расстояниях(порядка сотен метров) скорость передачи до 3 Гбит/с, что расширяет область применения полимерных оптических волокон в сетях на основе FDDI (Fiber Distributed Data Interface), АТМ и fast Ethernet.

Требования к параметрам многомодовых волокон регламентируются стандартом IEC 60793-2-40, который определяет четыре подкатегории полимерных оптических волокон (А4) - A4a, A4b, A4c, A4d, различающихся геометрическими размерами сердцевины и оболочки, а также полосой пропускания и числовой апертурой. Этим стандартом нормируется затухание в волокнах для участка волокна 100 м в диапазоне длин волн = 650 нм. Оно должно составлять не более 40 дБ/100 м. Полоса пропускания для таких условий должна составлять не менее 10 МГц.

В этом же стандарте определяются требования к многомодовым оптическим волокнам, имеющим сердцевину из кварцевого стекла, а оболочку - из полимерного материала (А3). Они различаются диаметром оболочки. Затухание таких волокон не должно превышать 10 дБ/км в диапазоне длин волн l = 850 нм.

Оптические потери мощности сигнала в волокнах состоят из собственного и несобственного поглощения. Собственное поглощение зависит от структуры и качества материала. Несобственное поглощение зависит от загрязнений и примесей, неровности на границе раздела сердцевины и оболочки, а также двойного лучепреломления материала. Влияние несобственных факторов можно уменьшить за счет усовершенствования технологии изготовления оптических волокон. При этом актуальной задачей является создание материалов с заданными значениями показателей преломления.

Полимерные оптические волокна предназначены в основном для работы в видимой области спектра. За пределами видимой области - в ультрафиолетовой и ближней инфракрасной зонах - затухание в волокне повышается, и эффективность передачи существенно снижается.

Повышенная температура отрицательно влияет на механическую прочность полимерных оптических волокон и ускоряет процессы, необратимым образом ухудшающие оптические свойства материала. Поэтому при создании теплостойких полимеров для производства оптических волокон необходимо уделять внимание выбору материала с заданными свойствами. Выбор исходных материалов является одной из основных проблем при разработке технологии изготовления полимерных оптических волокон. До настоящего времени единой схемы выбора нет. Можно считать, что решающее значение имеют состав, молекулярная структура и степень чистоты материалов. Эти факторы определяют весь комплекс термодинамических, физико-механических и оптических свойств полимеров для изготовления оптических волокон.

Выбор материала для сердцевины оптического волокна является наиболее важным аспектом, определяющим параметры передачи. При этом учитывается прозрачность, оказывающая влияние на затухание оптического сигнала в волокне. Одно из первых мест среди прозрачных полимеров занимает полиметилме-такрилат (ПММА). Его отличительной характеристикой является высокая прозрачность и атмосферостойкость (по сравнению с другими прозрачными полимерами). При температуре выше +230°С появляется желтое окрашивание, при дальнейшем нагревании наблюдается выделение летучих компонентов и образование пузырей. Интенсивное разрушение материала происходит при нагревании до +250°С. Для предотвращения ухудшения характеристик полимера при тепловой обработке в его состав вводят антиокислители.

Вторым по прозрачности и распространенности среди органических стекол является полистирол (ПС). Он незначительно отличается от полиметилметакрилата по механическим свойствам. В видимой области спектра полистирол имеет практически ту же прозрачность, что и полиметилметакрилат. Ярко выраженное термоокисление наблюдается после выдержки полистирола при +180...+190°С в течение нескольких часов. Длительный нагрев (примерно 1000 ч) при умеренных температурах (около +60°С) почти не влияет на свойства вещества. Полистирол (ПС) обладает высокой водо- и морозостойкостью. Его свойства не меняются при длительной выдержке в воде при температуре +50°С. Наиболее существенным недостатком полистирола является его низкая устойчивость к атмосферным влияниям. При совместном действии прямого солнечного света, влаги и тепла механические свойства значительно ухудшаются уже через несколько суток. Это практически исключает использование полистирола на открытом воздухе.

Поликарбонат (ПК) является более теплостойким и ударопрочным материалом, обладающим незначительными оптическими потерями на рассеивание, поэтому он может рассматриваться в качестве материала для изготовления термостойкого полимерного оптического волокна. По прозрачности поликарбонат несколько уступает полиметилметакрилату и полистиролу. Окно прозрачности с минимальными потерями для оптических волокон из этого материала находится на длине волны 0,765 мкм, а потери составляют порядка 0,8 дБ/м.

Основные требования к материалам оболочки оптических волокон на основе полимеров и на основе кварцевых стекол совпадают и заключаются в следующем:

  • показатель преломления должен быть меньше, чем показатель преломления сердцевины;
  • высокая стойкость к загрязнению; технологичность, обеспечивающая стабильность геометрических размеров;
  • высокая прозрачность для уменьшения потерь, обусловленных рассеиванием света на границе раздела сердцевины и оболочки;
  • достаточно высокая термостойкость;
  • совместимость с материалом сердцевины.

Таким требованиям отвечают поли-4-метилпентен-1, фторалкилметакрилаты и фторсодержащие полиолефины.

Первичное защитное покрытие наносится на поверхность волокна при его непосредственном изготовлении в едином технологическом процессе. Оно предназначено для защиты оптического волокна от механических повреждений, влаги и других внешних факторов. Большей частью в качестве материала первичного защитного покрытия световода используются лаки. По способу полимеризации они делятся на материалы теплового и ультрафиолетового (УФ) отверждения. В качестве первичного защитного покрытия могут выступать металлы и неорганические соединения.

Трубчатые оптические волокна

К перспективным направлениям развития кабелей для внутренней прокладки следует отнести использование так называемых "трубчатых" волокон. Эти волокна были разработаны в начале века в Массачусетском университете (США). Основная идея применения таких элементов в качестве среды передачи состоит в том, что свет распространяется в вакууме с меньшими искажениями, чем в плотной среде. В газообразной среде качество передачи также должно быть лучше, чем в твердых телах. Говоря о качестве передачи, следует подразумевать не только затухание, ной дисперсионные характеристики, а также нелинейные эффекты в среде передачи, отрицательно влияющие на дальность и скорость передачи. Кроме того, существенные ограничения обусловлены параметрами источников излучения - стабильностью характеристик с учетом длины волны.

Передача световых сигналов в трубчатых волокнах основывается на эффекте полного внутреннего отражения на границе раздела двух сред. В данном случае этими средами являются воздух и материал волокна. С целью минимизации потерь на отражение и поглощение энергии передаваемого светового сигнала поверхность волокна покрывается тонким слоем материала, обладающего свойством отражать световые лучи на длинах волн, для которых оптимизированы источники сигналов. Сегодня получены трубчатые оптические волокна, оптимизированные для волн в диапазоне

l= 0,75...10,6 мкм.

Отражающий слой образован несколькими чередующимися слоями стекла с примесью As2Se3 с большим показателем преломления и пластика с малым показателем преломления. Путем вариаций толщины пленок синтезируется конструкция покрытия, обладающего эффективным светоотражением, способная препятствовать поглощению светового сигнала материалом волокна. Требования к материалу волокна в значительной мере снижаются ввиду того, что он не является средой передачи сигналов, а лишь выполняет механическую опорную функцию и функцию подложки для пленочного зеркала. Таким образом, микродефекты в материале волокна, возникающие в процессе производства и эксплуатации, а также вызванные старением материала, не оказывают столь значительного влияния на параметры передачи, как в традиционных системах передачи оптических сигналов, использующих силикатные волокна.

Модернизация волоконно-оптических кабелей для внутренней прокладки во многом зависит от направлений развития телекоммуникационных сетей, планируемых на государственном уровне. Увеличение потоков информации, которыми обмениваются абоненты всех уровней, приводит к необходимости ориентации рынка на предоставление телекоммуникационных услуг посредством организации абонентского доступа непосредственно через оптические волокна. Это касается не только бизнес-клиентов с высоким уровнем доходности, но и рядовых потребителей. В таких условиях доля выпуска волоконно-оптических кабелей для внутренней прокладки значительно увеличится.

 

Международные нормативные документы

 

В соответствии со стандартом Международной электротехнической комиссии (International Electrotechnical Commission) IEC 60793-2, внутренние кабели подразделяются на следующие функциональные группы:

IEC 60793-2-10 
Симплексные и дуплексные кабели

IЕС 60793-2-20 
Многоволоконные кабели

IEC 60793-2-30 
Ленточные шнуры

IEC 60793-2-40 
Волокна с буфером

IEC 60793-2-50
Симплексные и дуплексные кабели для соединительных шнуров

Стандарты IEC, регламентирующие основные требования к волоконно-оптическим кабелям для прокладки внутри помещений

IEC 60332-3 Испытание электрических и волоконно-оптических кабелей в условиях воздействия огня - Часть 1-3: Испытание на вертикальное распространение пламени для отдельного изолированного провода или кабеля - Процедуры для определения возможности горения капель/частиц. (Tests on electric and optical fibre cables under fire conditions - Part 1-3: Test for vertical flame propagation for a single insulated wire or cable -Procedure for determination of flaming droplets/particles).

IEC 60754-2 Испытание на выделение газа при горении электрических кабелей. Часть 2: Определение степени кислотности газов, выделяющихся в результате горения материалов электрических кабелей путем измерения уровня pH и проводимости. (Test on gases evolved during combustion of electric cables - Part 2: Determination of degree of acidity of gases evolved during the combustion of materials taken from electric cables by measuring pH and conductivity).

IEC 60793-2 Оптические волокна. Часть 2: Технические условия на изделие. Основные требования. (Optical fibres - Part 2: Product specifications - General).

IEC 60793-2-40 Оптические волокна. Часть 2-40: Технические условия на многомодовые волокна категории А4. (Optical fibres - Part 2-40: Product specifications for category A4 multimode fibres).

IEC 60794-1 Волоконно-оптические кабели. Часть 1-1: Основные - Общие технические условия. Основные положения. (Optical fibre cables - Part 1-1. Generic specification - General).

IEC 61034 Измерение плотности дыма кабелей, горящих при определенных условиях - Часть 2: Процедура испытаний и требования. (Measurement of smoke density of cables burning under defined conditions - Part 2: Test procedure and requirements).

Международным союзом электросвязи (ITU-T) уделяется большое внимание защите от влияния природных факторов, в том числе от воздействия огня. Эти проблемы освещены в рекомендациях серии L Конструкция, инсталляция и защита кабелей и других элементов, расположенных за пределами сооружений (Construction, installation and protection of cables and other elements of outside plant).

L.59 Волоконно-оптические кабели для прокладки внутри помещений. (Optical fibre cables for indoor application)

Авторы: Виктор Каток, Алексей Ковтун,  2006    

Просмотров: 1590

Дата: Четверг, 11 Октября 2012

Все категории каталога