 |
Основные характеристики типовых кабелей обычно сходны у различных компаний.
|
|
|
|
Волоконно-оптические кабели в броне из круглых стальных оцинкованных проволок и защитном шланге из полиэтилена - для прокладки через водные преграды, непосредственно в грунте, в кабельной канализации и других линейных сооружениях.
Волоконно-оптические кабели с оптическими волокнами в центральной трубке, в броне из круглых стальных оцинкованных проволок и защитном шланге из полиэтилена - для прокладки через водные преграды, непосредственно в грунте, в кабельной канализации и других линейных сооружениях.
Волоконно-оптические кабели в стальной ленточной гофрированной броне, защитном шланге из полиэтилена - для прокладки в кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах, тоннелях, на мостах и эстакадах, в станционных шахтах.
Небронированные волоконно-оптические кабели в полиэтиленовой оболочке для прокладки в пластмассовых трубах и внутри зданий.
Волоконно-оптические кабели полностью диэлектрические подвесные самонесущие для подвески на опорах воздушных линий связи и контактной сети электрифицированных железных дорог и городского транспорта
Волоконно-оптические кабели подвесные с выносным силовым элементом для подвески на столбах освещения
По типу оптических волокон кабели подразделяются на одномодовые и многомодовые.
Число оптических волокон в кабелях обычно составляет от 4 до 216.
Срок службы волоконно-оптических кабелей: как правило, не менее 25 лет.
По требованию заказчика кабели могут изготавливаться в защитной оболочке из материала, не распространяющего горения.
В производстве волоконно-оптического кабеля на российских заводах-изготовителях используется оптическое волокно ведущих зарубежных фирм.
|
|
|
У каждого завода-производителя свой тип обозначения и маркировки волоконно-оптических кабелей, а также имеются отличия в параметрах технических характеристик.
Для примера сравним по одной марке кабелей СП ЗАО «Москабель-Фуржикура» (марка - ОМЗКГМ), выполняемых по ТУ 16.К87-001-00 и ЗАО «Севкабель» (марка - ДАС (DAC), выполняемых по ТУ 3587-007-05755714-98.
Рекомендуемые условия прокладки
| Марка кабеля | Конструктивные элементы, образующие марку кабеля | Рекомендуемые условия прокладки | |||
| «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» |
| ОМЗКГМ | ДАС (DAC) | ЦСЭ из стеклопластикового стержня, вокруг которого скручены ОМ, содержащие до 12 ОВ каждый, кордель заполнения, внутренняя оболочка ПЭ, броня из круглых стальных оцинкованных проволок, наружная ПЭ оболочка | Диэлектрический ЦСЭ, алюмополиэтиленовая оболочка, однослойная броня из стальных проволок, наружная полиэтиленовая оболочка | В грунтах всех категорий, кроме подверженных мерзлотным деформациям, в кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах, тоннелях на мостах и в шахтах, через неглубокие болота и несудоходные реки | В грунтах всех групп при прокладке в открытую траншею, грунтах групп 1-3 при прокладке ножевым кабелеукладчиком (кроме грунтов, подверженным мерзлотным деформациям). В кабельной канализации, ЗПТ, блоках, по мостам и эстакадам при наличии особо высоких требований по механической устойчивости. В тоннелях и коллекторах, включая болота и несудоходные реки |
Конструктивные параметры
| Марка кабеля | Диаметр кабеля, мм | Масса кабеля, кг/км | |||
| «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» |
| ОМЗКГМ | ДАС (DAC) | 12,9…20,8 | 16,5…26,0 | 258…859 | 471…1011 |
Электрические параметры
| Параметр | Ед. измерения
| Значение | Объект нормирования | Марка ОК | |||||||
| «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | ||
| Электрическое сопротивление изоляции постоянному току | МОм х км | 2000 | 2000 | Между металлическими элементами (броней) и землей (водой) | ОМЗКГМ | ДАС (DAC) | |||||
| Испытательный импульсный ток длительностью 60 сек | кА | 105 | 105 | Металлические элементы | |||||||
| Испытательное напряжение наружной оболочки, в течение 5 с: - переменный ток частотой 50 Гц; - постоянный ток | кВ | 10 20 | 10 20 | Между соединенными вместе металлическими элементами и землей (водой). То же. | |||||||
Механические параметры
| Параметр | Ед. измерения | Значение | Марка ОК | ||||||
| «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | ||
| Стойкость к статическим растягивающим усилиям, не менее | кН | 7,0 | 7,0 | ОМЗКГМ | ДАС (DAC)
| ||||
| Стойкость к раздавливающим усилиям, не менее | кН | кН/см | 0,6 | 1,0 | |||||
| Стойкость к динамическим изгибам |
| 20 циклов изгибов на угол +90º с радиусом, равным 20 номинальных диаметров кабеля при температуре - 10ºС | |||||||
| Стойкость к перемоткам |
| 10 перемоток с барабана на барабан с радиусом шейки, равным 20 номинальным диаметрам ОК | |||||||
| Стойкость к осевому кручению |
| 10 циклов осевых кручений на угол +360º на длине (4+0,2)м при нормальной температуре окружающей среды | |||||||
| Стойкость к однократному удару | Дж | 50 | 20 | ||||||
| Стойкость к вибрационной нагрузке | м/с² | При ускорении до 40 в диапазоне частот 10…200 Гц | ОМЗКГМ | ДАС (DAC) | |||||
| Стойкость к продольной водопроницаемости | м | В соответствии с ГОСТ Р МЭК 794-1 при избыточном давлении 9,8 кПа | |||||||
Климатические параметры
| Параметр | Ед. измерения | Значение | Марка ОК | ||||
| «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» | «Москабель- Фуржикура» | «Севкабель» |
| Рабочий диапазон температур | ºС | -40…+50 -60…+70 | ОМЗКГМ | ДАС (DAC) | |||
| Стойкость к циклической смене температур
| ºС | В диапазоне от низкой до высокой рабочих температур | |||||
| Стойкость к воздействию плесневых грибов, росы, атмосферных осадков, инея, соляного тумана, солнечного излучения |
| В соответствии с ГОСТ 20.57.406 | |||||
Если говорить в отношении предпочтения того или иного производителя («Москабель-Фуржикура» или «Севкабель»), исходя из сравнительных характеристик рассмотренных однотипных марок кабелей и принимая во внимание отличия по параметрам, отмеченным синим шрифтом, можно считать, что ввиду малых отличий, решающим фактором при выборе может быть скорее цена.
IV. Помехи
Понятие, которое имеет решающее значение для функционирования каждой системы связи,- помехи.
Насколько не одинаковы неисправности системы из-за потерь в сети питания или отказов каких-либо элементов, встречающиеся в каждом приборе или устройстве, настолько же не одинаковы помехи, вызванные электромагнитными полями. Это поля, создаваемые плохо экранированными электродвигателями, радиоизлучениями автомобилей, часто вызывающими сильные помехи в радио или телевизионной аппаратуре, и т.п.
В условиях отсутствия шумов разработчик мог бы безгранично увеличивать длину усилительного участка. Требуется только соответственно увеличивать мощность сигнала, поступающего на вход приемника. Но шум существует и уменьшает чувствительность каждого приемника и возможности каждого усилителя. Если мощность полезного сигнала на входе меньше мощности помех, то сигнал перекрывается ею и не может быть выделен приемным устройством или усилен. Даже когда сигнал и помехи имеют почти одинаковую мощность, шум становится довольно значительным. Причины и источники шумна разнообразны. К ним относятся корпускулярные шумы электрического тока (дробовой шум), температурные шумовые процессы, шумы квантования световых пучков. Источник света сам вносит в систему шумовые составляющие, добавляют их также фотодиод и оконечный электронный усилитель. Если используется лавинный фотодиод, то возникают дополнительные шумовые составляющие из-за эффекта умножения в этом элементе.
|
|
|
Если рассмотреть электрический сигнал на выходе фотоприемника, то можно установить, что различные шумовые источники проявляют себя в нем тем или иным способом. Вместо чистой формы сигнала, которой модулировалась выходная мощность светового сигнала передатчика, на вход приемника поступает сигнал, амплитуда которого случайным образом более или менее меняется вблизи данного значения. Средние значения соответствуют истинной форме переданного сигнала, но мгновенные значения отклоняются от заданного вследствие влияния помех. Первоначальный сигнал можно лишь приблизительно выделить из суммы полезного и мешающего сигналов.
Длина оптической линии
Основная задача - обеспечение того, чтобы посланный сигнал с достаточной для соответствующей цели точно воспроизводился в приемнике, т. е. разработчик будет пытаться по возможности приблизиться к первоначальной (правильной) форме сигнала путем получения среднего значения по возможно большому количеству мгновенных значений сигнала, искаженного помехой. Для этого служат, различного рода электрические фильтры. Конечно, для усреднения амплитуды сигнала можно использовать только такое количество мгновенных значений сигнала, чтобы сами полезные изменения сигнала не были сглажены и не оказались из-за этого потерянными. То, что остается после этой фильтрации, более не уничтожается. С этим разработчик системы должен считаться и, например, выбирать длину передающей линии настолько короткой, чтобы мощность сигнала не оказалась близкой к мощности шумового фона.
Для инженера связи из этой модели формирования среднего значения следует важный вывод: качество передачи сигнала при одинаковом уровне помех тем лучше, чем медленнее изменяется сигнал (так как тем большими могут быть интервалы времени усреднения и тем точнее получаемый результат) и чем меньше необходимая для данной цели ширина полосы частот (пропускная способность).
Из этих рассуждений ясно, что для фотоприемника имеется нижняя граница мощности принимаемого сигнала. На этой границе мощность сигнала в определенное число раз больше суммарной мощности шумов, которые появляются в приемнике. Этот коэффициент обозначается как отношение сигнал/шум и выражается в децибелах. Если необходимо передать двоичные сигналы, то достаточно, например, отношения сигнал/шум (в электрическом сигнале), равного 18 Дб. Это означает, что полезная мощность приблизительно в 63 раза больше, чем наложенная шумовая мощность, что позволяет осуществить достаточно достоверное распознавание одиночного импульса. Если, напротив, необходимо передать непрерывные сигналы, которые реагируют на помехи гораздо чувствительнее, чем двоичные, то отношение сигнал/шум должно быть выше и в зависимости от рода сигнала и требуемого его количества должно достигать 30 - 60 дБ.
|
|
|
По крайней мере, существуют два других фактора, которые, как и ослабление, ограничивают длину усилительного участка: материальная дисперсия и модовая дисперсия. С увеличением длины усилительного участка они вызывают уширение посланного импульса и при этом тем большее, чем выше пропускная способность линии. Так как модовая дисперсия зависит от конструкции световода (для световода с градиентным профилем показателя преломления она гораздо меньше, чем при ступенчатом показателе), то тип применяемого световода при заданной пропускной способности линии, пожалуй, гораздо сильнее ограничивает дальность действия, чем ослабление. Таким же образом, ограничивая длину линии световода с малой модовой дисперсией и малым ослаблением, можно влиять на ширину спектра источника света (например, использовав светоизлучающий диод).
Итак, на вопрос о дальности действия оптической связи однозначного ответа может не быть, так как имеется ряд факторов, влияние которых необходимо учитывать при проектировании.
|
|
|
