Полимерные трубки для прокладки оптических кабелей

Главная » Каталог статей » Статьи на русском » Волоконно оптические технологии » Полимерные трубки для прокладки оптических кабелей

По мере всё более интенсивного применения на магистральных, зоновых и местных сетях связи оптических кабелей (ОК) появляются и совершенствуются новые технологии их прокладки и монтажа. Использование новых возможностей, которые предоставляют современные технологии и телекоммуникационное оборудование, позволит сделать строительство новых ВОЛС более эффективным и даст возможность создавать сети связи, не только удовлетворяющие текущим потребностям, но также обеспечит простоту её расширения и снижение затрат при развитии сети связи в будущем.

Одной из таких технологий, которая позволит сделать прокладку оптического кабеля более эффективной и обеспечит его надёжную защиту, является метод прокладки оптического кабеля в полимерной трубке. Этот метод применяется при прокладке оптического кабеля непосредственно в грунт при помощи кабелеукладчика или в отрытую траншею, а также при его прокладке в каналах кабельной канализации. Основная идея этого метода заключается в первоначальной прокладке в каналах кабельной канализации или непосредственно в грунт полимерной трубки, затягивания в неё ОК. В этом случае можно использовать более дешёвые, небронированные типы ОК, так как полимерная трубка выполняет функции дополнительной механической защиты.

Достоинства и недостатки полимерных защитных труб

Существуют много типов полимерных защитных труб для прокладки ОК, но наиболее хорошими техническими характеристиками обладают специальные защитные трубы, изготовленные из полиэтилена высокой плотности (ПВП), например производства фирмы DURA-LINE, которая является одним из крупнейших в мире производителей таких труб.

Особенностью защитных труб производства фирмы DURA-LINE, является использование уникальной технологии нанесения на внутреннюю поверхность трубки твёрдой сухой смазки SILICORETM, которая значительно уменьшает трение между внутренней поверхностью трубки и оболочкой кабеля при прокладке. Это смазочное вещество равномерно распределено по всей внутренней поверхности защитной трубки и составляет 0,1 толщины её стенки.

В процессе прокладки можно укладывать одновременно несколько трубок, тем самым удовлетворяя как текущие потребности сети связи, так и обеспечивая простоту её расширения в будущем. При условии широкомасштабного строительства ВОЛС использование защитной трубки со смазкой SILICORETM не только сделает прокладку оптического кабеля более эффективной, но и упростит дальнейшее развитие и реконструкцию сети связи.

Это очень важный момент, так как при всё более возрастающих потребностях в линиях связи будет постоянно появляться необходимость в её расширении.

Благодаря стабильности параметров смазки SILICORETM и расчетному сроку службы защитной трубки 50 лет, она обеспечивает наличие канала для укладки дополнительных кабелей в любое время, когда в этом возникнет необходимость. Если необходимо уложить сразу несколько трубок, то существует возможность разместить на одном барабане до четырёх трубок. К важным свойствам смазывающего покрытия SILICORETM относится отсутствие продавливания и прилипания смазки с течением времени, а это значит, что трубка такого типа даёт возможность замены кабелей при необходимости. На рисунке приведена зависимость коэффициента трения (k) от времени для различных типов смазки.

Снижение коэффициента трения при прокладке позволяет уменьшать механическую нагрузку на кабель, прокладывать большие строительные длины ОК.

Положительным фактом также является то, что капиталовложения в покупку кабеля могут быть осуществлены на конечном этапе строительства, когда завершён монтаж защитной трубки и подготовлен канал для прокладки ОК.

Прокладка трубок производится при температуре от минус 20°С до плюс 70°С. При температуре минус 69°С происходит остекленение трубки, а при температуре плюс 121°С трубка плавится. При прокладке также надо учитывать, что радиус изгиба не должен быть меньше десятикратного внешнего диаметра, используемой трубки.

Муфты для соединения защитных трубок

Строительные длины трубок соединяются с помощью металлических или пластиковых муфт.

Пластиковая муфта рассчитана на избыточное давление 2,5 МПа и обычно применяется для соединения защитных труб, которые будут использоваться для прокладки оптического кабеля методом вдувания.

Металлическая муфта используется для соединения трубок, в которые предполагается прокладывать кабель методом затягивания. Эта муфта, в отличие от пластиковой, не увеличивает существенно диаметр трубки и не подходит для соединения защитных трубок при использовании метода вдувания.

Кроме этого, существуют переходные муфты для соединения труб разного диаметра и компенсирующие муфты, применяющиеся на объектах, где трубки подвергаются воздействию температур, вызывающих их сжатие и расширение.

Методы инсталляции кабеля в защитную трубку

Существуют три метода инсталляции кабеля в защитную трубку: предварительная укладка оптического кабеля в трубку, затягивание кабеля и вдувание кабеля. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки.

В процессе производства трубки в неё сразу может быть уложен ОК. К достоинствам этого метода можно отнести отсутствие механических нагрузок на кабель и экономию времени при строительстве ВОЛС. К недостаткам относятся необходимость капиталовложений в покупку оптического кабеля на начальном этапе строительства, ограничение строительной длины кабеля длиной трубки на барабане, к тому же при прокладке сложных трасс нежелательно резать трубку из-за наличия в ней кабеля. Следует отметить, что этот метод нашёл весьма ограниченное применение.

Метод затягивания кабеля является традиционным методом прокладки. Ограничением при прокладке является максимальное растягивающее усилие для данного кабеля. Это усилие возникает в результате трения между оболочкой кабеля и внутренней поверхностью трубки и возрастает на изгибах и поворотах трассы.

В настоящее время появился метод вдувания оптического кабеля в защитную трубку, который основан на постоянной силе воздушного потока, равномерно распределённой по всей длине трубки, при этом нет особых требований к механическим свойствам кабеля, так как он движется за счёт равномерного сцепления сжатого воздуха с оболочкой по всей длине кабеля.

Для оптимального режима вдувания необходим компрессор со следующими параметрами: давление 10-12 бар, расход воздуха 10-12 м3/мин, температура воздуха на выходе не более +50°С.

Метод вдувания является менее чувствительным к изгибам и поворотам трассы, чем метод протяжки. Расстояние, на которое можно проложить оптический кабель этим методом, колеблется от 700 м до 2000 м в зависимости от прямолинейности трассы, коэффициента трения между оболочкой кабеля и внутренней поверхностью трубки, веса кабеля, температуры окружающей среды, сочетания внутреннего диаметра трубки и диаметра кабеля (рекомендуется 2:1), параметров компрессора.

При оптимальных условиях возможна прокладка кабеля на расстояние до 6 км с использованием трёх механизмов для вдувания, один из которых размещён в начале трассы, а два других через каждые 2 км. Использование большего количества механизмов на сегодняшний день экономически не оправдано.

Методы испытаний защитных полимерных труб для прокладки оптических кабелей связи

В НИЦ ЛКС Госкомсвязи Украины на основе международных требований и методик была разработана программа испытаний защитных полимерных труб для прокладки ОК.

Контроль размеров защитной трубки и другие испытания, для проведения которых не предусмотрены специальные условия, проводятся при атмосферных условиях, определённых в стандарте ISO 291. Овальность только произведенной трубки не должна превышать 2,5% от номинального наружного диаметра, а трубки, поставляемой в бухте или на барабане — 5%.

Одним из основных испытаний, которым подвергаются защитные трубки, является контроль коэффициента трения между внутренней поверхностью трубки и оболочкой кабеля, так как этот параметр влияет на механическую нагрузку, воздействующую на кабель при прокладке. Коэффициент трения не должен превышать 0,1. Образцы трубки со смазкой SILICORETM имеют коэффициент трения менее этого значения, что меньше, чем без этой смазки (см. рис.).

В программу испытаний пластиковых труб включены тесты, характеризующие их механические свойства (стойкость к растягивающему и раздавливающему усилиям, стойкость к удару и избыточному давлению), а также стойкость защитных труб к воздействию факторов окружающей среды.

Испытание на ускоренное старение проводилось в специальной камере под воздействием ультрафиолетового излучения при температуре плюс 50°С в течение 1000 часов. После испытания цвет трубки не должен измениться, не должно быть трещин, а стойкость к растягивающему усилию может измениться не более чем на 20%. При испытании образцов трубки фирмы DURA-LINE не происходило изменений не только в стойкости к растягивающему усилию, но и в стойкости к сдавливающему усилию и удару. Не происходит также изменения цвета, так как в материал трубок SILICORETM добавляют специальные вещества, обеспечивающие постоянство цвета труб даже при очень длительном воздействии ультрафиолетового излучения.

Важным эксплуатационным параметром защитных труб является отсутствие закручиваний при сматывании с барабана или бухты.

Заключение

Технология прокладки оптического кабеля в защитных полимерных трубах имеет ряд существенных достоинств и целесообразна для широкого внедрения на междугородных и местных линиях связи.

Проверка характеристик защитных полимерных труб для прокладки оптического кабеля в соответствии с программой испытаний, разработанной в ИЛ НИЦ ЛКС Госкомсвязи Украины, позволяет сделать объективное заключение о качестве защитной трубки. Эта методика также позволяет сделать заключение о таком немаловажном эксплуатационном параметре, как предполагаемый срок службы защитных полимерных труб для прокладки ОК.

Механические и эксплуатационные параметры защитных полимерных труб, наряду с ценой, служат основными критериями их отбора для использования в ВОЛС. Поэтому всесторонняя проверка с использованием приведенной выше программы испытаний необходима для оценки качества различных типов защитных полимерных труб.

Оставьте комментарий к статье