Трактат Плотина "Об уме, идеях и сущем" (5, V.9) в связи с проблемой природы (стр. 1 )

Ташкентский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта

Кафедра «Электрическая связь и радио»

Конспект лекций по курсу:

Волоконно-оптические кабели связи

«Для магистров»

ВОЛОКОНО-ОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ СВЯЗИ

(конспект лекции  доц. )

1. ОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ СИНХРОННЫХ ЦИФРОВЫХ СЕТЕЙ  1.1.

Оптические кабели фирмы «Siemens»

На Объединенной телекоммуникационной сети Республики Узбекистан в настоящее время эксплуатируется порядка 2000 км оптического кабеля фирмы "Siemens". Кабель проложен на участках международной, междугородной и местной сетей связи.

Коротко о фирме. В 1847 году Вернер Сименс с Иоганном Георгом
Галске основали в Берлине фирму "Siemens und Halske". На сегодняшний
день подразделения фирмы находятся более чем в 180 странах мира.
Деятельность фирмы в этих странах включает в себя производство
аппаратного и программного обеспечения, а также инжиниринговые
услуги, сервис и сбыт. Около 44500 сотрудников трудятся в области
научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ над
предложением заказчику новаторских решений. В 1997 году фирма!
"Siemens"I

Кабельную продукцию, в частности, одномодовые оптические
кабели выпускает предприятие Geschaftsgebiet Nachrichtenkabel
находящееся в городе Мюнхене и входящее в концерн Siemens AG.        

1.1.1 Классификация и маркировка кабелей        

Кабели Германского производства делятся на 3 класса [7].        

К первому классу, наиболее важному, относятся линейные
волоконно-оптические кабели (Fiber Optic Outdoor Cables).

Эти кабели предназначены для прокладки в грунте, телефонной!
канализации и коллекторах.        

Второй класс представляют станционные волоконно-оптические
кабели (Fiber Optic Indoor Cables). Эти кабели предназначены только для! прокладки в помещениях.        

К третьему классу относятся кабели специального назначения
подвесные волоконно - оптические кабели (Fiber Optic Area Cables) и
подводные волоконно-оптические кабели (Fiber Optic Submarine Cables),
соответственно, подвешиваемые на опорах и прокладываемые по дну рек и
водоемов.        

Конструктивно оптические кабели указанных классов отличаются
количеством модулей, волокон, количеством и материалом оболочек,
наличием броневого покрова. Выбор конкретной конструкции кабеля
зависит от ряда факторов, а именно, от сети, на которой планируется
применение кабеля, потребного количества каналов, параметров передачи,
условий прокладки, внешних воздействий, стоимости кабеля и т. д.        

1.1.2 Линейные кабели        

I Линейные кабели  междугородных волоконно-оптических линий

связи служат для прокладки между городами. В населенных пунктах эти
кабели обычно прокладывают в каналах существующей телефонной
канализации и коллекторах метро, а за их пределами в грунте.        

На междугородных волоконно-оптических линиях связи для
прокладки в телефонной канализации и грунте используются кабели типа
A-DF (ZN) 2Y (SR) 2Y. На рис. 2.1. показана конструкция кабеля марки
DF (ZN) 2Y (SR) 2Y 3 х 6 Е 9/125 0.36 F 3.5 + 0.22Н 18 LG.        

Центральный силовой элемент 1 кабеля выполнен из стеклопластика.
Одномодовые волокна 2 типа Е 9/125 расположены в термостойких
фторопластовых трубках 3, называемых модулями.        

Вокруг центрального силового элемента скручен повив из трех Вмодулей и двух полиэтиленовых корделей заполнения 4. На сердечник  кабеля наложено два слоя - крепированной бумаги 5 и текстильных»волокон 6. Внутренняя оболочка кабеля 7 из полиэтилена. Под стальной гофрированной оболочкой 9 находится подушка из крепированной бумаги 8. Стальная оболочка покрыта полиэтиленовым шлангом 10 (внешняя оболочка). Кабель герметизирован заполнителем 11.

Расшифровка марки кабеля A-DF (ZN)2Y (SR)2Y 3 х 6 Е 9/125 0,36 F 3,5+0,22 HI8 LG производится следующим образом:

А - линейный кабель;

D - модуль многоволоконный, заполненный;

F - сердечник кабеля в гидрофобном заполнении;

(ZN)2Y - полиэтиленовая оболочка, внешняя (без металлических армирующих элементов);

(SR) - гофрированная стальная оболочка;

2Y - внутренняя полиэтиленовая оболочка;

3 - количество модулей;

6 - количество волокон в модуле;

Е - одномодовое волокно стекло/стекло;

9 - диаметр медового поля, мкм;

125 - диаметр оболочки волокна, мкм;

0,36 - коэффициент затухания, дБ/км;

F  - длина волны 1,3 мкм;

3,5 - уширение импульса (за счет дисперсии), пс / нм х км;

0,22- коэффициент затухания, дБ/км;

Н  - длина волны 1,55 мкм;

18 - уширение импульса (за счет Дисперсии), пс / нм х км;

LG - сердечник повибной скрутки.

Толщина внешней оболочки кабеля из полиэтилена составляет 1,5 мм, стальной гофрированной оболочки 0,155 мм, с высотой гофра 0,4 мм с полимерным слоем толщиной не менее 0,05 мм. Диаметр модуля или корделя заполнения 2 мм. Диаметр центрального силового элемента 2 мм. Строительная длина кабеля 2000 м. Прокладка кабеля допустима при температуре от -5 °С до +50 °С. Работа кабеля предусмотрена при температуре от -20 °С до +60 °С. Механические характеристики кабелей указанного типа приведены в табл. 2.2.

В коллекторах метро обычно прокладывается кабель такого же типа, однако с пожаробезопасной оболочкой из поливинилхлорида. Это конструктивное изменение учитывается в марке кабеля таким образом - А - DF (ZN) Y (SR) 2Y 3 х 6 Е 9/125 0.36 F 3.5 + 0.22 Н 18 LG. Для прокладки в каналах телефонной канализации применяются кабели типа A-D (ZM) (SR) 2Y. Эти кабели имеют стальную гофрированную оболочку. Внешняя полиэтиленовая оболочка армирована двумя стальными проволоками, воспринимающими нагрузку при затягивании кабеля в канализацию. Сердечник кабеля одномодульной конструкции, т. е. все волокна располагаются в одной фторопластовой трубке. По области применения этот кабель универсален.

вв

Он может быть использован как для междугородной связи, так и для волоконно-оптических линий межстанционной связи между АТС. На рис. 1.2. показана конструкция кабеля марки A-D (ZM) (SR) 2Y 1 х 8 Е 9/125 0.38 F 3.5 + 0.23 Н 18. Одномодовые волокна 1 серии Е 9/125 расположены в термостойком модуле 2 из фторопласта. Центральный модуль обвит слоем текстильных волокон 3, находящихся в гидрофобном заполнителе. На подушку из текстильных волокон наложена стальная гофрированная оболочка 4. Оболочка защищена полимерным покрытием. Внешняя оболочка 5 из полиэтилена армирована двумя стальными проволоками 6. Оптические волокна находятся в гидрофобном заполниРасшифровка марки кабеля A - D (ZM)(SR) 2Y 1 х 8 Е 9/125 0.38 F3.5 + 0.23 HI8 производится следующим образом:

А - линейный кабель;

D - модуль многоволоконный, заполненный; (ZM) 2Y - полиэтиленовая оболочка с армирующими металлическими элементами;

(SR) - гофрированная стальная оболочка;

1 - количество модулей;

8        - количество волокон в модуле;

Е - одномодовое волокно стекло/стекло;

9        - диаметр модового поля, мкм;

125 - диаметр оболочки волокна, мкм;

0,38 - коэффициент затухания, дБ/км;

F - длина волны 1,3 мкм;

3,5 - уширение импульса (за счет дисперсии), пс / нм х км;

0,23 - коэффициент затухания, дБ/км;

Н - длина волны 1,55 мкм;

Рис.1.1. Кабель марки A-DF(ZN)2Y(SR)2Y 3x6 Е 9/125 0,36F3,5 + 0,22H18LG

Рис.1.2. Кабель марки A-D(ZM)(SR)2Y 1x8 Е 9/125 0,38F3,5 + 0,23Н18

18 - уширение импульса (за счет дисперсии), пс / нм х км.

Наружный диаметр кабеля составляет 11 мм. Толщина оболочки 3,0 мм. Диаметр проволок 1,5 мм. Толщина стальной оболочки 0,15 мм. Диаметр центрального модуля 5 мм. Вес кабеля составляет 90 кг/км. Минимальный радиус изгиба 300 мм. Растягивающее усилие кабель должен выдерживать 2500Н (250 кГ). Прокладка кабеля должна производиться при температуре от -5 °С до +50 С. Работа кабеля рассчитана при температуре от -20 °С до +60 °С. Строительная длина 2000 метров.

1.1.3. Станционные кабели

Станционные кабели прокладываются внутри помещений городских и междугородных телефонных станций, для организации вводов кабелей в ЛАЦ.

Станционные кабели подразделяются на многоволоконные и шнуры. Многоволоконные кабели прокладывают на участке от точки стыка линейного кабеля с станционным, находящейся обычно в шахте, до вводной стойки, например BW7R, рассчитанной максимально на 60 волокон, расположенной в ЛАЦ.

Для межстоечных соединений обычно используют оптические шнуры, оконцованные коннекторами (разъемами).

Специфические условия эксплуатации станционных кабелей предъявляют к ним ряд особых требований, а именно:

Кабели не должны распространять пламя, т. е. быть
негорючими. При воздействии огня не должны выделять кислотных газов -
быть безгалогенными. При воздействии огня должны быть с низким
дымовыделением.

Методика испытаний кабелей на соответствие указанным требованиям разработана Международной Электротехнической Комиссией (IEC), а также Германским Институтом Нормирования (DIN). В качестве многоволоконных станционных кабелей обычно используются кабели типов J-V Y... ТВ 2 FR OR и J-VH...TB 2 FR OR, имеющие, соответственно, поливинилхлоридную и безгалогенную оболочки. На рис. 1.3. показан кабель марки J-VY 12 Е 9/125 0.5 F 3.5 + 0.3 Н 18 ТВ 2 FR OR. Центральный силовой элемент 1 из стеклопластика, покрытого слоем поливинилхлорида 2. Вокруг центрального силового элемента скручены 12 одномодовых модулей плотной посадки, состоящих из сердцевины 3, оболочки 4, защитного покрытия 5 и модульной трубки 6. Для равномерного распределения напряжения растяжения вдоль модулей имеется повив арамидной пряжи 7. Кабель имеет поливинилхлоридную оболочку 8 с специальным шнуром 9 для ее вспарывания.