Установка оптических кабелей

  До вывоза барабанов с  кабелем на трассу проводят  группирование строительных длин. При группировании строительных длин кабеля необходимо иметь точные сведения о нахождении на трассе прокладки кабеля различных коммуникаций, пересечений железных и шоссейных дорог, речных переходов, о фактических длинах пролетов построенной канализации и типах колодцев. В пределах регенерационного участка группирование осуществляется по конструктивным данным и по передаточным параметрам ОК - затуханию и дисперсии.

В реальных оптических волокнах относительные отклонения этих параметров увеличиваются из-за воздействия многочисленных случайных факторов, к которым относятся: неоднородности в конструкции волокна; сторонние примеси в материале сердцевины и оболочки; отклонения профиля показателя преломления волокна от оптимального; флуктуации микроизгибов волокон в процессе их укладки в ОК и прокладки в грунте; неоднородности, возникающие в местах соединения волокон и так далее. В результате параметры передачи реальных волокон содержат случайные составляющие процесс ослабления, которых можно существенно ускорить путем группирования волокон при строительстве.

При пересечении трассы кабеля с другими подземными сооружениями должны соблюдаться следующие габариты по вертикали: от трамвайных и железнодорожных путей  -  не менее 0,8 м ниже дна кювета, от силовых кабелей  -  выше или ниже их на 0,5 м, от водопровода и канализации - выше их на 0,25 м, от нефте- и газопроводов - выше или ниже на 0,5 м.

6.2 Измерения в процессе строительства  ВОЛП

6.2.1 Входной контроль оптических волокон

Необходимо проводить стопроцентный входной контроль оптического кабеля, поступающего от заказчика или завода – изготовителя. Вывоз барабанов с кабелем на трассу и прокладка кабеля без проведения входного контроля не разрешается.

Входной контроль обязателен для всех барабанов с оптическим кабелем. Он включает в себя: организационно-подготовительные работы, измерение электрических параметров оптического кабеля (если есть металлические элементы), измерение затухания оптического волокна в кабеле.

Организационно-подготовительные работы предусматривают следующее. Барабаны с оптическим кабелем, поступившие на кабельную площадку, подвергаются внешнему осмотру на отсутствие внешних повреждений. В случае выявления дефектов барабанов или кабеля, которые могут привести к повреждению последнего в процессе транспортировки или прокладки, а также к снижению эксплутационной надежности, должен быть составлен коммерческий акт с участием представителей подрядчика, заказчика и других заинтересованных организаций.

После вскрытия обшивки проверяют наличие заводских паспортов, внешнее состояние кабеля. В паспорте на кабель должны быть указаны его длина, коэффициенты затухания, номер барабана, изготовитель волокон, электрические характеристики (при наличии цепей дистанционного питания). При отсутствии заводского паспорта на кабель следует запросить его дубликат у завода-изготовителя. Если дубликат не будет получен, необходимо вызвать представителя завода-изготовителя для производства паспортизации кабеля на месте в присутствии заказчика.

В случае если выведенный на щеку барабана нижний конец кабеля имеет недостаточную для производства измерений длину (менее 1,5…3, м), кабель необходимо перемотать, выведя требуемый запас нижнего конца на щеку барабана. Во время перемотки визуально контролируют целостность наружного покрытия оптического кабеля.

Организация рабочего места для проведения измерений оптического кабеля предусматривает следующее. Перед измерениями оптический кабель выдерживают в сухих, отапливаемых помещениях не менее трех часов. Помещения для проведения измерений должны быть хорошо освещенными. Процесс измерений параметров оптического кабеля включает подготовку концов кабеля и собственно измерения.

Если оптический кабель имеет цепи дистанционного питания, то в соответствии с техническими условиями на данный тип кабеля проверяют его электрические параметры. Как правило, контролируют целостность медных жил дистанционного питания (проверка на обрыв и сообщение), измеряют сопротивление шлейфа цепей дистанционного питания и сопротивления изоляции медных жил этих цепей, а также проводят испытание электрической прочности изоляции кабеля.

Необходимо отметить, что при наличии в оптическом кабеле металлических элементов контроль их целостности, измерения и испытания изоляции кабеля целесообразно производить даже в том случае, если они не предусмотрены Регламентом и электрические параметры кабеля не нормируются. Дело в том, что по изменениям этих параметров в процессе строительства и эксплуатации оптического кабеля можно судить об изменении состояния его наружных покровов. Это, в свою очередь, позволяет предотвращать повреждения оптических волокон на этапах строительства и эксплуатации, выявляя участки кабеля, на которых они могут произойти, и предпринимая профилактические меры. Затухание оптического волокна измеряется в стопроцентном объеме проверяемой партии оптического кабеля, если при внешнем осмотре не выявлены повреждения кабеля и барабана.

Входной контроль по затуханию производится в сухих отапливаемых помещениях, имеющих освещение и розетки для подключения электрических приборов. Перед измерением затухания необходимо предварительно просветить оптические волокна любым источником света (например, гелиевым лазером). Если какие-либо оптические волокна не просвечиваются, то измерение затухания следует начинать с этих волокон. Результаты измерения затухания оптических волокон сравнивают с паспортными данными.

Наиболее удобно при строительстве ВОЛП измерять затухание методом обратного рассеяния с помощью рефлектометра. В случае заметного расхождения с паспортными данными измерения можно перепроверить методом обрыва.

Следует отметить, что отличие результатов измерения затухания от паспортных данных может возникать за счет использования разных приборов и методов измерения.

Как правило, Регламент входного контроля оптического кабеля предусматривает проведение измерений методом обрыва. При этом измерения следует производить в такой последовательности:

• оба конца кабеля освободить от защитных оболочек: верхний – на расстоянии не менее 1, м, нижний – на расстоянии не менее 0,5, м;
• концы каждого оптического волокна освободить на длине 10…50, мм от защитного покрытия, сколоть волокна;
• после скола проверить торцы оптического волокна, которые должны быть ровными и перпендикулярными оси волокна;
• выходной конец волокна подключить к приемнику излучения с помощью адаптера;
• закрепив входной конец оптического волокна в юстировочном устройстве, произвести его юстировку визуально и по максимуму сигнала на выходе приемника излучения, после чего положение входного конца оптического волокна зафиксировать;
• измерить выходную мощность на конце оптического волокна не менее трех раз, при этом делать новые сколы на длине 0,5…3, см. Результаты измерений могут отличаться не более чем на 0,1, дБ. Рассчитать среднее значение выходной мощности (Рвых);
• не изменяя положение оптического волокна в юстировочном устройстве, обломить измеряемое волокно кабеля на расстоянии 1±0,2, м от входного торца и измерить не менее трех раз входную мощность и аналогично мощность излучения на выходе. Рассчитать среднее значение входной мощности (Рвх);
• рассчитать коэффициент затухания измеряемого волокна в соответствии с формулой:

,                                    (6.1)

• полученные результаты измерений должны быть не более предельных значений на заданную марку оптического кабеля. В случае получения больших значений решение по использованию отбракованных барабанов принимает заказчик;
• по результатам измерения входного контроля составить протокол.

Метод обрыва дает оценку затухания оптического волокна, но в отличие от метода обратного рассеяния не позволяет оценить изменение затухания вдоль волокна. Соответственно методом обрыва нельзя выявить слабые места оптического волокна, в которых возможно развитие дефектов. Поэтому при входном контроле желательно также просматривать характеристики обратного рассеяния оптического волокна, используя оптический рефлектометр. При этом, учитывая наличие “мертвой зоны” на начальном участке характеристики (100…300, м), в обязательном порядке необходимо контролировать характеристики обратного рассеяния оптического волокна с концов А и Б оптического кабеля. Однако поскольку оптический рефлектометр позволяет измерять затухание оптического волокна, то при входном контроле можно ограничится применением только этого измерительного прибора, измеряя затухание оптического волокна методом обратного рассеяния.

В случае обрыва оптического волокна или превышения их километрического затухания по сравнению с установленной для данного кабеля нормой более чем на 0,1, дБм должен быть составлен акт. Решение по использованию отбракованных барабанов принимает заказчик. В заключение необходимо отметить, что существенные отклонения полученные в результате измерений оценок коэффициента затухания оптического волокна от паспортных данных как в большую, так и меньшую сторону должны вызывать подозрение либо на некорректность измерений, либо на повреждение исследуемого волокна [5].

6.2.2 Группирование строительных длин

До вывоза барабанов с кабелем на трассу проводят группирование строительных длин. В пределах регенерационного участка группирование осуществляется по конструктивным данным и, главное, по передаточным параметрам оптического кабеля – затуханию и дисперсии.

При группировании строительных длин кабеля необходимо иметь точные сведения о нахождении на трассе прокладки кабеля различных коммуникаций, пересечений железных и шоссейных дорог, речных переходов, газопроводов, о фактических длинах пролетов построенной канализации и типах колодцев. Для этого производится обследование трассы, и вносятся корректировки в проектную документацию.

При подборе строительных длин следует исходить из того, что на одном регенерационном участке (соединительной линии) должен быть кабель, изготовленный одним заводом (кроме случаев стыковки с оптическим кабелем для подводных переходов), только одной марки, с одним типом оптического волокна и его защитных покрытий. При группировании строительных длин кабеля, прокладываемых в грунте, расчет производят таким образом, чтобы различные пересечения трассы приходились как можно ближе к концу строительной длины, а место расположения соединительной муфты было доступным для подъезда монтажно-измерительной автомашины.

При группировании строительных длин кабеля, прокладываемого в кабельной канализации, исходят из того, чтобы после выкладки отходы кабеля были минимальны. При этом учитывают длины пролетов, форму транзитных колодцев, запас оптического кабеля на монтаж. Длина запаса кабеля для монтажа муфты должна составлять 10, м с каждой стороны при прокладке в грунте и 8, м при прокладке в канализации.

По результатам группирования составляется укладочная ведомость, которая вместе с паспортами прикладывается к сдаточной документации волоконно-оптической линии связи.

Группирование производится в qгр соединительных муфтах регенерационного участка ВОЛП и состоит в поиске такого варианта соединения волокон в этих муфтах на основании данных измерений параметра передачи отрезков ВОЛП, при котором достигается ослабление случайных составляющих заданного параметра передачи волокна, то есть приближение его значения к среднему во всех оптических регенерационных участках ВОЛП.

Возможны два основных метода группирования волокон: последовательный и одновременный. При последовательном методе группирование производится последовательно в каждой из qгр муфте оптического кабеля, соединяющей отрезки регенерационного участка ВОЛП. При одновременном методе группирования подбор схемы соединения волокон осуществляется одновременно во всех qгр муфтах регенерационного участка ВОЛП.

6.2.3 Измерения, проводимые в процессе прокладки оптического кабеля

Основная цель измерений в процессе прокладки оптического кабеля – контроль прикладываемых к нему механических нагрузок. Естественно, что выбор способа контроля зависит от способа прокладки кабеля.

Механические усилия, прикладываемые к кабелю при прокладке в грунт вручную, как правило, не контролируют, поскольку соблюдаются предусмотренные технологией меры предосторожности. В случае же прокладки оптического кабеля в грунт с помощью кабелеукладчика технологической картой предусматривается постоянный контроль прикладываемых к кабелю нагрузок по результатам измерений уровня мощности оптического сигнала, распространяющегося в оптическом волокне в процессе прокладки. Поэтому после проведения входного контроля барабан с кабелем перед вывозом на трассу должен быть подготовлен к измерениям.

Непосредственно перед прокладкой барабан “расшивают” и устанавливают на кабелеукладчике. Верхний конец кабеля выводят через кассету ножа кабелеукладчика и создают необходимый запас для монтажа и выкладки его в котловане. Удаляют полиэтиленовый пакет и включают соответствующие волокна согласно схеме шлейфа в оптическое контрольное устройство. В качестве последнего может использоваться любой комплект (например, оптический тестер, измеритель затухания), включающий оптический излучатель и измеритель оптической мощности, работающие на длине волны оптического волокна прокладываемого кабеля.