Строительство оптических линий связи

11.1. Методы прокладки оптических кабелей

Наиболее часто применяются следующие методы прокладки оптических кабелей:

1) прокладка в земле кабелеукладчиком;

2) прокладка в канализации;

3) подвеска на проводах или опорах ЛЭП;

4) задувка ОК в защитные пластмассовые трубы.

Первые три метода применяются и при прокладке электрических кабелей связи. Однако оптические кабели имеют ряд особенностей, которые вносят определённые изменения в применявшиеся методы. В таблице 11.1 приводятся данные сравнения некоторых особенностей электрических (ЭК) и оптических (ОК) кабелей.

Таблица 11.1.

Особенно важной особенностью является малое допустимое тяговое усилие и большая величина радиуса изгиба. Обращает на себя внимание также большой объём измерений.

11.2.Прокладка в земле с помощью кабелеукладчика

Схема прокладки в земле показана на рис.11.1. Оптический кабель не допускает резких рывков, перегибов, кручений, поэтому на кабелеукладчике принимаются меры по ограничению возможных рыков кабеля. Прокладке предваряется тщательная подготовка трассы, отрывка котлованов для муфт, группирование барабанов по затуханию и дисперсии. На кабелеукладчике предусматривается предварительная размотка кабеля, а также приспособления, исключающие поперечные сдвиги. Количество тянущих тракторов не превышает двух.

Рис.11.1. Схема прокладки с помощью кабелеукладчика.

Во время прокладки контролируется натяжение. При натяжении 2.5 кН затухание ОК возрастет на 35 %, при снятии нагрузки восстанавливается. При Р > 4 кН происходит разрыв отдельных волокон. В грунтах 3-4 категорий пропорка грунта обязательна. На рис. 11.2 показана зависимость натяжения волокна от скорости движения кабелеукладчика, откуда следует, что допустимая скорость не должна превышать 1.4 км/час.

Рис.11.2. Зависимость натяжения волокна от скорости движения.

В тяжёлых грунтах прокладываются кабели, имеющие специальные броневые покровы, воспринимающие на себя основную нагрузку. Рекомендуются 4 типа броневых покровов, выдерживаюших натяжение:

1) Т доп = 80 кН – при прокладке в районах вечной мерзлоты и по дну рек;

2) 20 кН – в скальных грунтах;

3) 7 кН – в мягких грунтах;

4) 2.7 кН – в канализации.

Для прокладки в канализации существуют три типа устройств: бетонные блоки с отверстиями диаметром 100 мм, а также асбоцементные и пластмассовые трубы с внутренним диаметром 100 мм. При прокладке в городе обычно имеются многочисленные повороты трассы. Расстояние между смотровыми колодцами – до 150 м. Внутрь трубы кабель затягивается специальным снарядом в виде парашюта с тросом под давлением или электрического крота. Если трасса имеет много поворотов, то ставятся промежуточные лебёдки с резиновыми фрикционами и ограничителями. При прокладке в земле обязателен нахлёст кабелей в котловане для муфт по 8-10 м с каждой стороны. Если кабель имеет изгиб, нагрузка на волокно возрастает (см. рис.11.3).

Рис.11.3. Нагрузка при изгибе в канализации.

11.3.Подвеска оптических кабелей на линиях электропередачи

Наряду с прокладкой в земле распространена подвеска оптического кабеля на высоковольтных линиях электропередачи. В западных странах стоимость подвески значительно дешевле прокладки в земле. В условиях России прокладка затруднена, так как обслуживание линии производится энергетиками, тем не менее ряд участков транссибирской оптической линии в районах вечной мерзлоты подвешен на опорах контактной сети транссибирской железнодорожной магистрали. Существует оптическая линия, подвешенная на опорах линии Москва-Петербург.

Существуют следующие способы подвески оптического кабеля на ЛЭП:

1) Оптический кабель, встроенный в грозозащитный трос. Эта конструкция выпускается

промышленностью.

2) Навивка на фазу с помощью специального самодвижущегося вдоль провода устройства.

3) Самонесущий кабель, который подвешивается на тросе между опорами ЛЭП.

4) Подвеска на контактной сети железной дороги осуществляется с полевой стороны. На

опорах предварительно устанавливаются раскаточные ролики. Скорость протяжки 1.8

км в час.

Применяются все методы прокладки на ЛЭП, но затруднено согласование трасс и обслуживание линий.

11.4. Метод задувки.

В последние годы был разработан и получил распространение новый метод прокладки - задувка в защитную пластмассовую трубу (ЗПТ). При этом методе с помощью кабелеукладчика сначала прокладываются одна или несколько гибких пластмассовых труб с внутренним диметром порядка 5 мм, а затем с помощью компрессора в трубку вдувается лёгкий кабель (без брони) или даже отдельный оптический модуль без оболочки. При этом методе возможна прокладка на длину до 6 км со скоростью до 90 м/мин. Для задувки применяются установки Cabeljet и Superjet фирмы Plumettaz SA (Швейцария). Скорость задувки - 50 м/сек. Через каждые 2 км во время прокладки оборудуются промежуточные колодцы, и при возможных затруднениях подключаются дополнительные компрессоры (рис.11.4).

Рис. 11.4. Схема задувки кабеля в пластмассовую трубу.

Применяются следующие способы прокладки в ЗПТ:

1) Беспоршневой метод пневмопрокладки за счёт интенсивного воздушного потока.

2) Поршневой метод с помощью поршня (парашюта) и сжатого воздуха. Этот метод обеспечивается устройством PKR Lancier (ФРГ). Этот метод может быть каскадным.

3) Механизированным способом лебёдкой с помощью тягового фала. На ОК одевается кабельный чулок. Фал задувается.

4) Ручная затяжка – на коротких участках при пересечении дорог.

Метод задувки хорошо дополняется устройствами горизонтально-направленного бурения (УГНБ). Эти устройства с телеуправляемым направлением бурения скважины. Схема работы показана на рис. 11.5. Бурится скважина диаметром 30 см длиной до 2 км, стенки скважины укрепляются бетонитом.

Рис.11.5. Схема горизонтально-наклонного бурения.

Используются бурильные установки с регулируемым наклоном фирмы Vermeer

Навигатор D-6, D-7, DW-80 при бурении до 100 м; D-24 до 300 м; D-40 до 500 м;

DD-90 до 1000 м; DD-160 до 1500 м.

11.5. Прокладка через реки

Прокладка через реки осуществляется:

1) По мосту (при этом требуется защита от вибрации).

2) Непосредственно по дну через реку ниже по течению (300 м), при этом прокладываются 2 кабеля (в 300 м друг от друга), а нагрузка делится пополам. Заглубление в дно реки 0.8-1 м. Несудоходные реки шириной до 200 м переходят непосредственно кабелеукладчиком.

3) Со специальных судов.

4) Зимой со льда.

В процессе строительства измеряется затухание каждого ОВ и сростка и мощности излучения на выходе и входе. Измерения выполняют в обоих направлениях передачи.

11.6. Техническая эксплуатация

Техническая эксплуатация складывается из:

1) ввода ВОЛС в эксплуатацию (паспортизация);

2) поддержания работоспособности (технического обслуживания);

3) восстановления работоспособности (ремонтные работы).

В техническую эксплуатацию входят: 1) охрана (предупреждение повреждений, надзор, разъяснительная работа, согласование и т.д.); 2) тех.обслуживание (содержание трассы, проверка состояния, ведение учёта и т.д.); 3)профилактика (контроль х-к, проведение профилактических измерений; 4)ремонт (устранение повреждений, проверка залегания, покраска столбиков, замена повреждённых участков и т.д.

Профилактические и контрольные измерения проводятся с целью предупреждения возникновения отказов.