диплом фулл
.pdf5 Выбор типа оптической конструкции и расчеты параметров ВОК.
Оптический кабель состоит из скрученных по определенной системе оптических волокон из кварцевого стекла (световодов), заключенных в общую защитную оболочку. При необходимости кабель может содержать силовые (упрочняющие) и демпфирующие элементы. Основным элементом
OK является оптическое волокно (0В), характеристики которого и определяют оптические параметры кабеля. В России при производстве ОК используют одномодовые и многомодовые 0В. Лучшими параметрами обладают кабели, имеющие более низкое затухание оптической мощности и более стабильные значения диаметра 0В (125 мкм) и сердцевины, ее местоположения относительно оптической оси и эллиптичности, т. е.
геометрических параметров 0В. Это крайне важно при операциях сварки,
муфтировании ОК и заделки 0В в оптические соединители.
Существующие ОК по своему назначению могут быть классифицированы на три группы: магистральные, зоновые и городские.
Магистральные ОК предназначаются для передачи информации на большие расстояния и значительное число каналов. Они должны обладать малыми затуханием и дисперсией и большой информационно-пропускной способностью. Используется одномодовое волокно с размерами сердцевины и оболочки 8/125 мкм. Длина волны 1,3...1,55 мкм.
Зоновые ОК служат для организации многоканальной связи между областным центром и районами с дальностью связи до 250 км. Используются градиентные волокна с размерами 50/125 мкм. Длина волны 1,3 мкм.
Городские ОК применяются в качестве соединительных между городскими АТС и узлами связи. Они рассчитаны на короткие расстояния (до
|10 км) и большое число каналов. Волокна - градиентные (50/125 мкм). Длина
волны 0,85 и 1,3 мкм. Эти линии, как правило, работают без промежуточных линейных регенераторов.
Однако все многообразие существующих типов кабелей можно подразделять на три группы:
кабели повивной концентрической скрутки;
кабели с фигурным сердечником;
плоские кабели ленточного типа.
Кабели первой группы имеют традиционную повивную концентрическую скрутку сердечника по аналогии с электрическими кабелями. Каждый последующий повив сердечника по сравнению с предыдущим имеет на шесть волокон больше. Известны такие кабели преимущественно с числом волокон 7, 12, 19. Чаще всего волокна располагаются в отдельных пластмассовых трубках, образуя модули.
Кабели второй группы имеют в центре фигурный пластмассовый сердечник с пазами, в которых размещаются ОВ. Пазы и соответственно волокна располагаются по геликоиде, и поэтому они не испытывают продольного воздействия на разрыв. Такие кабели могут содержать 4, 6, 8 и 10 волокон. Если необходимо иметь кабель большой емкости, то применяется несколько первичных модулей.
Кабель ленточного типа состоит из стопки плоских пластмассовых лент, в которые вмонтировано определенное число ОВ. Чаще всего в ленте располагается 12 волокон, а число лент составляет 6, 8 и 12. При 12 лентах такой кабель может содержать 144 волокна.
В оптических кабелях, как правило, имеются следующие элементы:
силовые (упрочняющие) стержни, воспринимающие на себя продольную нагрузку, на разрыв;
заполнители в виде сплошных пластмассовых нитей;
армирующие элементы, повышающие стойкость кабеля при
механических воздействиях;
наружные защитные оболочки, предохраняющие кабель от проникновения влаги, паров вредных веществ и внешних механических воздействий.
броневые покровы кабеля в виде стальных лент или проволок.
5.1 Выбор оптического волокна
Для дипломного проекта было выбрано волокно SMF-28e™ -
разработка фирмы "CORNING Inc.",США. Это стандартное одномодовое волокно 10/125 с низким затуханием. Возможно применение для городских,
зоновых и некоторых магистральных сетей связи. Волокно SMF-28e™
отличают улучшенные оптические и геометрические характеристики – диаметр модового пятна, низкое затухание и дисперсия, низкое затухание в области водяных пиков. Применение волокна марки SMF-28e™ позволяют увеличить ширину спектра передачи на 30 %. SMF-28e™ практически не чувствительно к воздействию водорода даже на 1383 нм. Основные параметры оптического волокна SMF-28e™ приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 Параметры оптического волокна SMF-28e™.
|
1310 |
|
1383 |
Рабочая длина волны, нм |
|
|
1550 |
|
1625 |
|
|
Коэффициент затухания, дБ/нм, не более: |
|
- на длине волны 1310 нм |
0.36 |
- на длине волны 1383 нм |
0.34 |
- на длине волны 1550 нм |
0.22 |
- на длине волны 1625 нм |
0.24 |
|
|
Коэффициент хроматической дисперсии, пc/нм·км : |
|
- в интервале длин волн(1285-1330) нм |
<=3.5 |
- в интервале длин волн(1530-1565) нм |
<=18 |
- в интервале длин волн(1565-1625) нм |
- |
|
|
Точка нулевой дисперсии, нм |
1320...1322 |
|
|
Наклон дисперсионной характеристики в области длины |
|
волны нулевой дисперсии, пс/нм2·км, не более в |
0.089 |
интервале длин волн (1285-1330) нм |
|
|
|
Длина волны отсечки, нм, не более |
1260 |
|
|
Диаметр модового поля, мкм: |
|
- на длине волны 1310 нм |
9.2±0.4 |
- на длине волны 1550 нм |
10.4±0.5 |
|
|
Геометрия стекла: |
|
- собственный изгиб волокна |
=>4.0 |
- диаметр отражающей оболочки |
125.0±0,7 |
- неконцентричность сердцевины |
<=0.5 |
- некруглость оболочки |
<=0.7 |
|
|
5.2 Выбор типа оптического кабеля и арматуры
Для укладки в грунт был выбран оптический кабель ДПС16 производства
ООО«Инкаб» на основе оптического волокна SMF-28e™.
Выбор кабеля обусловлен на основе
1.Стойкость к раздавливающим нагрузкам не менее 0.7 кН / см
2.Высокая стойкость к «пляске» проводов
3.Эксплуатация при больших ледовых и ветровых нагрузках, в широком диапазоне рабочей температуры -50°С…+50°С
Конструкция
1.Центральный силовой элемент (ЦСЭ) — стеклопластиковый диэлектрический стержень.
2.Оптическое волокно.
3.Оптический модуль в оболочке из ПБТ, заполненный гидрофобным гелем.
4.Гидрофобный гель.
5.Промежуточная оболочка из полимерного материала.
6.Броня из высокопрочных стальных оцинкованных проволок с нанесенным гидрофобным гелем.
7.Оболочка из полимерного материала.
Таблица 5.2 Параметры кабеля.
Кол-во ОВ в кабеле |
шт. |
16 |
|
|
|
Кол-во элементов |
шт. |
4 |
|
|
|
Кол-во ОВ в трубках |
шт. |
4 |
|
|
|
Диаметр кабеля |
мм. |
13.4 |
|
|
|
Вес кабеля |
кг/км |
295 |
|
|
|
Растягивающее усилие |
Н |
7000 |
|
|
|
Раздавливающее усилие |
Н/см |
700 |
|
|
|
Срок службы |
лет |
не менее 25 |
|
|
|
Температурный диапазон |
|
|
эксплуатации |
|
-50…+50 |
|
°C |
|
монтажа |
|
не ниже -30 |
транспортировки и хранения |
|
-50…+50 |
|
|
|
Выбор арматуры
Оптические муфты
В первую очередь к арматуре ВОЛС относятся муфты Муфты предназначены для прямого и разветвительного сращивания
оптических распределительных бронированных кабелей и кабелей для подвеса. Могут устанавливаться в колодцах кабельной канализации, в коллекторах, тоннелях, на опорах воздушных подвесных линий связи (в металлических защитных кожухах), в грунте всех категорий, кроме скальных и вечномерзлотных (в чугунных кожухах).
Герметизация муфты и кабельных вводов осуществляется с применением термоусаживаемых материалов, клея-расплава, саморасширяющегося герметика или механического замка.
Муфта МТОК 96Т
Рисунок 5.1 Вид муфты МТОК 96Т
Муфта МТОК 96Т-О1-IV предназначена для монтажа ОК любой конструкции с количеством волокон до 96-ти.
В муфту можно ввести до 8 отдельных ОК, либо 4 отдельных ОК и транзитную петлю. При установке в овальный патрубок комплекта ввода No11 в муфту можно ввести 4 отдельных
ОК и 4 провода ГПП, либо 4 отдельных ОК диаметром до 22 мм и 4 отдельных ОК диаметром от 6 до 10 мм.
Рисунок 5.2 Комплект поставки муфты МТОК 96Т-О1-IV (базовый комплект)
1 - Кожух – 1 шт.
2 - Кронштейн – 1 шт.
3 - Кассета для модулей – 1 шт.
4 - Оголовник – 1 шт.
5 - Комплект деталей и материалов:
ТУТ 180/60 – 1 шт.
Силикагель – 1 упак. Маркеры для модулей – 1 лист
Нейлоновые стяжки, L=75 мм – 12 шт. Шкурка шлифовальная – 1 шт.
6 - Кассета типа КУ-О1 – 1 шт.
7 - Хомут пластмассовый из 2-х половин – 1 шт. 8 - Крышка кассеты КУ-О1 – 1 шт.
9 - Винт крепления кассет – 1 шт.
Технические характеристики муфты МТОК 96Т-О1-IV
Тип муфты |
тупиковая |
|
|
|
|
Максимальное число соединяемых ОВ, шт. |
96 |
|
|
|
|
|
|
|
Максимальный наружный диаметр соединяемых ОК, |
22 |
|
мм |
||
|
||
|
|
|
|
|
|
Число вводимых кабелей, шт. |
до 8 |
|
|
|
|
|
|
|
Относительная влажность (среднегодовое значение), % |
80 |
|
|
|
|
|
|
Кроссовые шкафы
Кроссовое оборудование используется для коммутации многожильного оптического кабеля, соединительных шнуров и электронного оборудования. Исходя из масштаба выполняемых функций предлагаемое кроссовое оборудование объединено в две основные группы:
-кроссовые коробки;
-телекоммуникационные открытые стойки и шкафы стандарта 19" или
23".
Кроссовые коробки предназначены для коммутации многожильного оптического кабеля, соединительных шнуров и электронного оборудования. По месту установки, предлагаемые кроссовые коробки делятся на:
-настенные кроссовые коробки;
-стоечные кроссовые коробки.
Настенные кроссовые коробки размещаются на стенах внутри помещений. Стоечные коробки устанавливаются в стойку или шкаф стандарта 19", 23". Кроссовые коробки комплектуются расходными материалами для крепления и организации оптических модулей, пигтейлов и патч-кордов.
Телекоммуникационные шкафы и стойки служат для размещения оптического и другого оборудования различных стандартов. Установка оборудования производится с помощью вертикальных направляющих соответствующего стандарта.
Покрытие металлических частей кроссового оборудования выполнено методом цинкования, анодирования и/ или напылением покрытия из ударопрочной эпоксиднопорошковой композиции, имеющей стандартный цвет. Возможна поставка оборудования с другим цветом и качеством покрытия.
Шкафы, стойки, кроссовые коробки предназначены для использования внутри офисных и производственных помещений.