close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Voronkov Limanskij Alfimov Alehin Konstrukcii napravl sistem i ih montazh

код для вставкиСкачать
Федеральное агентство связи
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ»
Одобрено советом ФТР
24 апреля 2013 г.
КАФЕДРА ЛИНИЙ СВЯЗИ И ИЗМЕРЕНИЙ В ТЕХНИКЕ СВЯЗИ
Методическая разработка
к лабораторным работам по разделу курса
Направляющие системы электросвязи
«Конструкции направляющих систем и их монтаж»
Составители:
к.т.н., проф. Воронков А.А.
к.т.н., проф. Лиманский Н.С.
к.т.н., доц. Алфимов М.Г.
ст. преп. Алехин Н.И.
Редактор: д.т.н., проф. Андреев В.А.
Рецензент: д.т.н., проф. Васин Н.Н.
САМАРА-2013
Предисловие
Несмотря на достаточно широкое внедрение на сетях электросвязи России оптических кабелей связи, основой местных сетей связи
пока являются электрические медножильные симметричные кабели.
На сетях местной связи, особенно на городских и сельских сетях связи,
действуют существующие электрические кабели связи, которые не
находятся под постоянным избыточным воздушным давлением и не
заполнены гидрофобным заполнителем. При этом следует отметить,
что достаточно часто жилы в соединительных муфтах указанных кабелей соединены обычным традиционным методом скрутки. Поэтому в
последние годы на сетях связи России широкое распространение получили современные методы монтажа электрических кабелей связи по
технологии ведущих зарубежных фирм, таких как 3М, АМР, Raychem.
Методическая разработка содержит пять лабораторных работ,
в которых рассматриваются конструкции используемых на сетях электросвязи направляющих систем и основные методы их монтажа. Одна
из пяти работ посвящена изучению оптических кабелей.
Студентам следует иметь в виду, что подробное знакомство с
материальной частью отдельных направляющих систем связи перенесено из лекционного курса на лабораторные занятия, поэтому самостоятельную изучению этого раздела курса «Направляющие системы
электросвязи» следует уделять основное внимание.
2
Работа 1
Изучение конструкций воздушных линий связи
1. Цель работы.
Изучение материалов, арматуры и конструкций воздушных
линий связи (ВЛС).
2. Литература.
1. Гроднев И.И. Линейные сооружения связи. Радио и связь,
1987.
2. Левинов К.Г. Воздушные линии связи и радиотрансляционных сетей. Связь, 1972.
3. Подготовка к работе.
1. Изучить по рекомендуемой литературе:
- материалы и арматуру ВЛС;
- методы монтажа проводов ВЛС.
2. Подготовить ответы на контрольные вопросы.
4. Контрольные вопросы.
1. Как классифицируются ВЛС по механической прочности?
2. Какие типы опор применяются на ВЛС?
3. Какие размеры опор применяются на ВЛС? Габариты ВЛС.
4. Что называется профилем воздушной линии связи? Типы
профилей.
5. Какая линейная проволока применяется для ВЛС и ее основные характеристики?
6. Как маркируются крюки, штыри, траверсы, применяемые на
ВЛС?
3
7. Как классифицируются изоляторы и какие к ним предъявляются требования?
8. Какие типы вязок применяются при монтаже проводов
ВЛС?
9. Как соединяются стальные и биметаллические провода?
5. Содержание работы.
1. По макетам ознакомиться с материалами, арматурой и типами опор, применяемых на ВЛС. В лаборатории образцы материалов
и арматуры представлены на макетах. По заданным преподавателем
образцам заполняется таблица 1.
Таблица 1.
Наименование образца
Назначение
Краткая характеристика
1.
2.
3.
2. Ознакомится с технологией насадки изолятора на крюк или
на штырь.
Насадку (навинчивание изолятора) производят на полиэтиленовый колпачок, предварительно насаженный на крюк или штырь
(рис. 1).
Навинчивание изолятора производят на всю резьбу, вращая
его по часовой стрелке, одновременно надавливая рукой сверху вниз.
Навинчивание изоляторов можно производить при помощи специального ключа. Насаженные изоляторы должны прочно держаться на
штырях (крюках) и располагаться строго вертикально, при этом жело-
4
бок должен быть направлен вдоль линии. Для насадки изоляторов
можно применять и каболку (просмоленную пеньку), скрученную в
пряди.
Прочность насадки изолятора проверяют так: если насаженный
изолятор повернуть вперед одной рукой не удается, то считается, что
он насажен достаточно прочно.
3. Выполнение вязки проводов.
Вязка линейных проводов на изоляторах производится перевязочной проволокой из того же материала, что и линейные провода.
Перевязочная проволока должна быть мягкой, отожженной.
а) Вязка проводов на промежуточной опоре.
Провода на изоляторах закрепляются с помощью мягкой перевязочной проволоки, которая не должна допускать перемещения провода из одного пролета в другой. В таблице 2 приведены параметры
линейной и перевязочной проволоки и соответствующие им изоляторы.
На прямых участках линии вязку выполняют двумя кусками перевязочной проволоки в такой последовательности (рис. 2):
- куском перевязочной проволоки охватывают шейку изолятора
так, чтобы один из концов проволоки был длиннее другого на величину, равную диаметру головки изолятора;
- оба конца проволоки скручивают таким образом, чтобы они
вплотную подходили к желобку в головке изолятора;
- вторым куском перевязочной проволоки охватывает шейку
изолятора с другой стороны и также скручивают концы проволоки до
желобка в головке изолятора;
- длинные концы обоих кусков перевязочной проволоки перекидывают соответственно на другую сторону изолятора через провод,
5
находящийся в желобке, и отгибают вниз, затем их вместе с короткими
концами при помощи плоскогубцев плотно навивают на линейный
провод.
6
Таблица 2. Параметры линейной и перевязочной проволоки
Линейная проволока
Перевязочная проволока
Тип изолятора
материал
диаметр,
материал
мм
диаметр,
длина куска
мм
для перевязки, см
2,5
50
ТФ-20
2,0
40
ТФ-16, ТФ-12
1,2
35
ТФ-12
2,5
50
ТФ-20
(ММ) или
2,0
40-45
ТФ-16, ТФ-12
мягкий
1,2
35
ТФ-12
4
Сталь
3
Сталь
2,5; 2;
1,5
Биметалл
4
Медь
Стале-
3
марки
медный
(БСМ)
2
биметалл
б) Оконечная вязка проводов.
Оконечная вязка проводов выполняется в виде петли. Она делается тогда, когда линейный провод заканчивается на изоляторе (на
вводном кронштейне, на кабельной, контрольной и переходной опорах). При заделке стальной линейный провод обвивают вокруг шейки
изолятора и перевязывают спаечной проволокой (рис. 3) диаметром
1мм и длиной: 2,1м для провода диаметром 4мм (а=50мм, в=75мм);
1,1м для провода диаметром 3 мм; 0,75м для провода диаметром 2,5мм
(а=30мм, в = 45 мм).
Оконечная вязка проводов из цветных металлов (ЦМ) выполняется в соответствии с рис. 4 следующим образом: провод обводят один
7
раз вокруг шейки изолятора и конец его закрепляют при помощи медной соединительной трубки, закручиваемой при помощи специальных
зажимов на полтора оборота.
Для оконечной заделки стального провода используют стальную
спаечную проволоку, а для заделки проводов ЦМ - полутрубки; если
их нет, то провод ЦМ заделывают так же, как и стальной, но используя
медную проволоку.
4. Соединение линейных проводов.
При строительстве ВЛС размотка проволоки производится перед ее подвеской с тамбура, установленного на автомашине или тракторе.
Перед подвеской размотанный провод тщательно осматривают и
вырезают случайно образовавшиеся «барашки» (затянувшиеся петли)
и куски, имеющие дефекты (трещины, надломы, и т.д.). Проволоку из
цветных металлов сбрасывать на землю нельзя. Перед подвеской
стальную проволоку вытягивают. Медную и биметаллическую проволоки вытягивать не разрешается, выравнивание производится деревянным молотком на доске. Концы стальных проводов соединяются при
помощи термитно-муфельных патронов и специальных сварочных
клещей (рис. 5).
Сварку стальных проводов производят следующим образом:
- торцы свариваемых проводов подравнивают напильником под
прямым углом;
- рычаг клещей доводят до отказа, затем концы свариваемых
проводов зажимают в клещи с таким расчетом, чтобы стык проводов
находился примерно в середине между зажимами;
8
- на один из концов провода надевают термитно-муфельный патрон, клещи сводят до отказа, патрон надвигают так, чтобы середина
его совпала с плоскостью стыка проводов;
- надев предохранительные очки, поджигают термоспичкой патрон.
После того, как патрон сгорит, клещи постепенно сводят до отказа. Когда сгоревший патрон остынет до потемнения, его сбивают с
провода в специальное корытце, клещи снимают с провода.
Хорошая сварка характеризуется по внешнему виду образованием вокруг стыка гладкого наплыва «венчика» без заметного шва и
трещин (рис. 6). Для защиты от коррозии место сварки покрывают суриком или битумом. Соединение концов медных и биметаллических
проводов производится при помощи медных трубок, при этом концы
9
проводов зачищают мелкой наждачной бумагой на длину 160 мм и
вводят в трубку так, что бы они выступали на 5 мм из нее с обоих концов. Затем концы трубки зажимают в струбцинах Клуппа (рис. 7) и
ключом делают полтора оборота. Стальной провод с биметаллическим
соединяют при помощи термитной сварки.
При проведении сварки проводов необходимо строго соблюдать
правила техники безопасности: запрещается проводить сварку без защитных очков; запрещается трогать сварку или поправлять горящий
патрон рукой; свариваемый провод должен находиться от лица сварщика не менее чем на 50 см; во время работы по сварке на линии не
разрешается проходить или стоять под местом сварки, сгоревший патрон сбивать разрешается только от себя.
6. Содержание отчета.
В отчете приводится краткое описание материалов и арматуры,
применяемых на ВЛС (таблица 1).
Приложение
1. Область применение ВЛС
В настоящее время ВЛС на магистральных и внутризоновых
линиях (линии I и II классов) практически не используются.
ВЛС сегодня могут применяться на абонентских линиях СТС
(линии III класса) в тех случаях, когда применение кабельных линий
экономически не выгодно.
Линии III класса, в зависимости от степени гололедности районов и количества опор на км, классифицируются так:
- в негололедных районах – с 12 оп/км (длина пролета 83,3 м);
10
- в среднегололедных районах – с 16 оп/км (длина пролета
62,5м);
- в сильногололедных районах - с 20 оп/км (длина пролета
50м).
2. Основные линейные материалы и арматура ВЛС
ВЛС состоит из проводов, опор, изоляторов, траверс, крюков,
штырей, накладок для скрещивания проводов, крепежных накладок и
других элементов. В лаборатории материалы и арматура представлены
на макетах. На рис. 8 показаны основные элементы ВЛС и указаны основные расстояния между проводами при подвеске их на крюках и
штырях.
Проволока. Провода ВЛС подвергаются действию ветра, гололеда, влаги, химических реагентов, находящихся в воздухе, колебаниям
температуры, поэтому они должны обладать высокой механической
прочностью и достаточной гибкостью, устойчивостью против коррозии, высокой электропроводностью, технологичностью.
Линейная проволока изготавливается из стали и биметалла.
Стальная проволока для защиты от коррозии покрывается тонким слоем цинка. Биметаллическая сталемедная проволока (БСМ) состоит из
стальной сердцевины и тонкой медной оболочки. В целях экономии
дефицитной меди применяется также сталеалюминиевая линейная
проволока (БСА).
Изоляторы. На ВЛС используются, как правило, фарфоровые
изолятора (ТФ – телефонный фарфоровый) [1-2].
Для увеличения поверхностного сопротивления в изоляторах
имеется две юбки (увеличивается длина пути тока утечки). Изоляторы
должны обладать высоким сопротивлением изоляции RИЗ. Установле-
11
ны следующие нормы RИЗ: для ТФ-20 и ТФ-18 RИЗ
ТФ-16 RИЗ
40000 МОм; для ТФ-12 RИЗ
50000 МОм; для
20000 МОм.
Крюки и штыри. Крепление изоляторов на опоре может выполняться с помощью стальных крюков, ввинчиваемых в опору, и стальных штырей, крепящихся на траверсе. Крюки изготавливаются следующих типов: КН-20, КН-18, КН-16 и КН-12 (крюк низковольтный).
Штыри изготавливаются для деревянных (тип ШТ-Д) и стальных (тип ШТ-С) траверс.
Траверсы. Для подвески на ВЛС большого числа проводов используются траверсы. По числу устанавливаемых штырей траверсы
бывают восьмиштырные (для подвески четырех цепей) и четырехштырные (для подвески двух цепей). Траверсы бывают деревянные
и стальные.
На воздушных линиях радиотрансляционных сетей и телефонных линиях ГТС часто используются стальные траверсы.
Опоры. Опоры ВЛС должны обладать достаточной механической прочностью, сравнительно продолжительным сроком службы,
быть относительно легкими, транспортабельными и экономичными.
В настоящее время наряду с деревянными опорами применяются железобетонные опоры. На городских телефонных сетях в качестве
опор применяются стальные стойки, устанавливаемые на крышах зданий.
Деревянные опоры изготавливаются в основном из леса хвойных
пород. Наиболее широкое применение получили опоры длиной 6,5;
7,5; 8,5 м с диаметром в вершине 12-22см. Для устройства переходных
опор применяются столбы длиной 9,5; 11 и 13 м с диаметром в вершине 14-24 см. Для увеличения срока службы деревянные опоры пропитывают противогнилостными составами - антисептиками.
12
Железобетонные опоры и приставки обладают высокой прочностью и долговечностью. Применение железобетонных опор вместо
деревянных позволяет повысить эксплуатационную надежность линий
связи, удлиняет срок службы опор и сокращает расходы на содержание
линий.
Профиль ВЛС. Профиль ВЛС - это порядок расположения цепей
на опорах. Название профиля определяется способом подвески проводов на опорах: траверсный, крюковом, смешанный. При строительстве
ВЛС используются типовые профили.
При длине ВЛС более 3 км для уменьшения взаимных влияний
провода цепей через определенное расстояние скрещиваются, т.е. меняются местами.
13
Работа 2
Конструкции электрических кабелей связи
1. Цель работы.
1. Изучение классификации и конструктивных элементов
электрических кабелей связи.
2. Изучение маркировки кабелей связи.
2. Литература.
1. Направляющие системы электросвязи: Учебник для вузов. В
2-х томах. Том 1 - Теория передачи и влияния / В.А. Андреев, Э.Л.
Портнов, Л.Н. Кочановский; под ред. В.А. Андреева. – 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Горячая линия - Телеком, 2011. - 424 с.
2. Руководство по строительству линейных сооружений магистральных и внутризоновых линий связи. Радио и связь, 1986.
3. Подготовка к работе.
1. Изучить по рекомендуемой литературе:
- классификацию и маркировку кабелей связи;
- конструкции кабелей связи.
2. Подготовить устные ответы на контрольные вопросы.
4. Контрольные вопросы.
1. Как классифицируются кабели связи по области применения
и конструкции?
2. Как классифицируются кабели связи по условиям их прокладки и эксплуатации?
3. Каковы основные конструктивные элементы кабелей связи?
14
4. Материалы токопроводящих жил и требования, предъявляемые к ним.
5. Основные характеристики диэлектриков, применяемых для
изоляции жил.
6. Основные типы изоляции жил симметричных кабелей связи.
7. Основные типы изоляции коаксиальных кабелей связи.
8. Типы скрутки жил в группы.
9. Повивная и пучковая скрутка кабелей ГТС.
10. Однородная и неоднородная кабельные скрутки.
11. Типы защитных оболочек и требования, предъявляемые к
ним.
12. Типы бронепокровов и требования, предъявляемые к ним.
13. Как маркируются междугородные симметричные кабели?
14. Как маркируются кабели ГТС?
15. Как маркируются коаксиальные кабели?
16. Каковы отличительные особенности кабелей с использованием витых пар?
17. Область применения цифровых кабелей местной связи.
5. Содержание работы.
1. Разборка образца кабеля связи.
Выполнить детальную разборку образца кабеля, последовательно снимая с него защитные покровы и оболочку, при этом необходимо измерить и записать размеры каждого покрова.
Сняв защитную оболочку, приступают к разборке сердечника
кабеля. Определяют число слоев n и толщину поясной изоляции. При
этом нужно соблюдать осторожность, чтобы сердечник кабеля после
снятия оболочки не распался на группы. Определяют тип скрутки
15
группы и тип изоляции всех элементарных групп сердечника. Если
позволяет длина разбираемого кабеля, то измеряют шаг повива сердечника, после чего приступают к разборке сердечника на группы
(четвертки, пары).
В процессе разборки в зависимости от образца кабеля определяют основные размеры: общий диаметр кабеля – dк; толщину защитного покрова – tк; толщину оболочки – tоб; толщину поясной изоляции
– tп; диаметр сердечника кабеля – dc; шаг повива сердечника кабеля –
hc; диаметр группы – dгр; шаг скрутки группы – hгр; диаметр изолированной жилы – di; шаг повива корделя – hкор (если он есть); диаметр
корделя – dкор; диаметр голой жилы – d0.
Измеренные данные в мм сводятся в таблицу 1. По полученным конструктивным данным определяют тип скрутки и марку разобранного кабеля.
Таблица 1. Размеры элементов кабеля связи
dк tпок tоб
n
tn
dc
hc dгр hгр
di
hкор
dкор
d0
Таблица 1 заполняется для междугородных симметричных кабелей, для кабелей другой конструкции таблица составляется студентом самостоятельно.
2. Ознакомление с образцами кабелей связи.
При ознакомлении с образцами кабелей, представленных на
стендах, необходимо определить тип изоляции, вид скрутки, емкость
кабеля, вид защитного покрова и указать область применения каждого
типа кабеля.
16
Данные, характеризующие каждый тип кабеля, заносятся в
таблицу 2.
Таблица 2. Характеристика образцов кабелей связи
№
Обл.
Тип
Тип
Емкость
Тип
кабеля
применения
по
изо-
скрутки
кабеля
защит-
ляции
стенду
Марка
кабеля
ного
покрова
6. Содержание отчета.
Отчет должен содержать:
1 – результаты разборки образца кабеля связи (табл. 1);
2 – основные технические данные образцов кабелей, номера
которых указываются преподавателем (табл. 2).
Приложение
1. Классификация кабелей связи
Кабель связи представляет собой совокупность изолированных проводников (жил), скрученных по определенной системе и заключенных в общую влагонепроницаемую оболочку.
Современные кабели связи классифицируются по следующему
ряду признаков:
- область применения – магистральные кабели связи, кабели
внутризоновой (внутриобластной) связи, кабели сельской связи, городские телефонные кабели, кабели для соединительных линий и вставок;
17
- условия прокладки и эксплуатации – кабели подземные, подводные и воздушные (или кабели воздушной подвески);
- конструкция – в зависимости от взаимного расположения
проводников физической цепи – симметричные и коаксиальные. Симметричная цепь состоит их двух одинаковых в конструктивном и электрическом отношении проводников. Коаксиальная цепь представляет
собой два цилиндра с совмещенной осью, причем один цилиндр –
сплошной проводник концентрически расположен внутри другого цилиндра, полого;
- спектр передаваемых частот – кабели низкочастотные (до 10
кГц) и высокочастотные (свыше 10 кГц);
- вид скрутки изолированных проводников в группы – кабели
парной скрутки и кабели четверочной (звездной) скрутки, кабели повивной и пучковой скрутки;
- род защитного покрова – кабели с металлическими, пластмассовыми и металлопластмассовыми оболочками. Броневой покров
кабелей выполняется из стальных лент (для подземной прокладки), из
круглых стальных проволок (для защиты от растягивающих усилий).
2. Конструктивные элементы кабелей связи
2.1. Симметричные кабели связи.
2.1.1. Токопроводящие жилы.
Проводники или токопроводящие жилы должны удовлетворять следующим основным требованиям: обладать высокой электрической проводимостью, большой гибкостью и достаточной механической прочностью.
18
Наибольшее применение при производстве кабелей связи получила медь. Для кабельных жил применяется в основном мягкая проволока марки ММ с удельным сопротивлением
0,0175
Ом мм
м
2
.
Для симметричных высокочастотных кабелей наибольшее применение
находят медные жилы диаметром 0,9; 1,05; 1,2 мм. В кабелях городских телефонных сетей наибольшее распространение получили медные жилы диаметром 0,32; 0,4; 0,5; 0,7 мм.
2.1.2. Изоляция токопроводящих жил.
В электрическом отношении свойства изоляционных материалов определяются следующими характеристиками:
- электрической прочностью Uпр, при которой происходит
пробой изоляции;
- удельным электрическим сопротивлением при постоянном
токе , характеризующим величину тока утечки диэлектрика;
- диэлектрической проницаемостью , характеризующей степень смещения зарядов (поляризации) в диэлектрике при воздействии
на него электрического поля;
- тангенсом угла диэлектрических потерь tg , характеризующим потери энергии в диэлектрике.
Материалы, служащие для изолирования кабельных жил,
должны иметь высокое удельное объемное сопротивление, малые диэлектрические потери, низкое значение диэлектрической проницаемости, обладать эластичностью. Кроме того, они должны легко поддаваться технологической обработке, быть стойкими к старению.
19
По электроизоляционным характеристикам желательно, чтобы
изоляция приближалась к свойствам воздуха (tg = 0,
= 1,
=
),
который является практически идеальным диэлектриком. В кабелях
связи в качестве изоляции применяют комбинированный диэлектрик,
состоящий из воздуха и твердого материала, что позволяет выполнять
условие симметрии цепей.
Наибольшее применение в качестве изоляционного материала
в кабелях связи получили кабельная бумага, полистирол, полиэтилен и
другие полимеризационные пластмассы. В таблице 3 представлены
основные характеристики кабельных диэлектриков.
Таблица 3. Основные характеристики кабельных диэлектриков
Плотность,
U,
tg 10-4
Диэлектрик
г/см3
кВ/мм
при частоте
1 МГц
Кабельная бумага
0,7
2-2,5
5
400
Полистирол
1,05
2,5-2,7
40
2
Полиэтилен сплошной
0,92
2,2-2,3
30
3
Полиэтилен пористый
0,47
1,45-1,50
6-10
5
1,26-1,40
3-6
30
400
Поливинилхлорид
Наиболее широкое применение в симметричных кабелях связи
получили следующие типы изоляции:
- трубчатая, выполняется в виде бумажной ленты, наложенной
в виде трубки (рис. 2а), бывает и бумажно-пористая изоляция, представляющая собой однородный слой бумаги;
20
- кордельная, состоит из корделя, расположенного спирально
на проводнике, и ленты, которая накладывается поверх корделя
(рис.2б);
- сплошная, выполняется из сплошного слоя пластмассы
(рис.2в);
- пористая, выполняется из сплошного слоя пенопласта
(рис.2г);
- баллонная, представляет собой тонкостенную пластмассовую
трубку, внутри которой свободно располагается проводник, трубка
периодически по спирали обжимается и надежно удерживает жилу в
центре изоляции (рис. 2д, е).
В последние годы получила распространение трехслойная
пленко-пористая полиэтиленовая изоляция. На рис. 1 показано поперечное сечение изолированной жилы. Изоляция жилы состоит из трех
концентрических слоев полиэтилена низкой плотности. Наружный 1 и
внутренний 2 слои представляют сплошное пленочное покрытие.
Между ними расположен основной промежуточный слой 3, имеющий
вспененную (пористую) структуру.
Рисунок 1. Трехслойная пленко-пористая полиэтиленовая изоляция
21
Изоляция окрашена в четыре цвета: красный, зеленый, желтый
и синий. Пигмент введен в наружное пленочное покрытие. Пленкопористая изоляция, наложенная на медную жилу, отличается повышенной геометрической и диэлектрической однородностью благодаря
автоматическому регулированию диаметра, погонной емкости и эксцентриситета изолированной жилы.
Рисунок 2. Типы изоляции кабелей связи
Рисунок 3. Типы скрутки жил
Рисунок 4. Однородная (а) и неоднородная (б) скрутки
в сердечнике
22
Рисунок 5. Пучковая система скрутки групп кабельных жил в
сердечнике
2.1.3. Образование групп.
Отдельные изолированный жилы скручиваются в группы,
называемые элементами симметричного кабеля. В результате жилы
цепи становятся в одинаковые условия по отношению друг к другу, в
связи с чем снижаются электромагнитные связи между цепями и повышается защищенность их от взаимных и внешних помех.
Существует несколько способов скрутки жил в группы:
- скрутка парная «П» (рис. 3а);
- скрутка звездная «З» (рис. 3б);
- скрутка двойная парная «ДП» (рис. 3в);
- скрутка двойная звездная «ДЗ» (рис. 3г).
Наиболее экономичной, обеспечивающей лучшую стабильность по электрическим параметрам, является звездная скрутка. Эта
скрутка получила преимущественное применение в высокочастотных
симметричных кабелях связи. Парная скрутка является наиболее простой в производстве и применяется в основном при изготовлении городских телефонных кабелей.
Скрутки «ДП» и «ДЗ» не получили широкого применения в
существующих конструкциях симметричных кабелей связи из-за увеличения количества операций скрутки.
23
2.1.4. Построение кабельного сердечника.
Скрученные в группы изолированные жилы систематизируют
по определенному закону и объединяют в общий кабельный сердечник.
Различают две разновидности кабельной скрутки:
- однородную, отличительным признаком которой является
одинаковая структура и одинаковый диаметр всех образующих сердечник элементарных групп (рис. 4а);
- неоднородную, при которой сердечник кабеля образован из
групп, разнородных по структуре и имеющих неодинаковый диаметр
(рис. 4б).
Наибольшее распространение получила однородная скрутка. В
зависимости от характера образования сердечника различают повивную и пучковую системы скрутки.
При пучковой скрутке группы сначала скручиваются в пучки,
содержащие по несколько десятков групп (наиболее распространены
пучки из 50 и 100 групп), после чего пучки, скручиваясь вместе, образуют сердечник кабеля (рис. 5). Пучковая скрутка в основном применяется для кабелей городских телефонных сетей.
В сердечнике повивной скрутки группы располагаются последовательными концентрическими повивами, накладываемыми один на
другой поверх центрального. При этом смежные повивы должны
иметь взаимно противоположные направления скрутки. Для облегчения разделки кабеля при его монтаже каждый повив сердечника обматывается по открытой спирали хлопчатобумажной или капроновой
пряжей. В каждом повиве есть контрольные группы, расцветка которых резко отличается от расцветки всех остальных групп, расположенных в данном повиве.
24
В настоящее время для скрутки городских телефонных кабелей в кабельной промышленности в основном применяется так называемая разнонаправленная или SZ скрутка (название скрутки соответствует условному графическому обозначению левой S и правой Z
скруток).
В отличие от классической скрутки, когда кабельные цепи
скручиваются по всей длине в одном направлении, в разнонаправленной скрутке направление скрутки периодически меняется и каждый
последующий участок кабеля скручивается в сторону, противоположную той, в которую был скручен предыдущей участок. Основным достоинством SZ скрутки является возможность отказаться от вращения
в пространстве отдающих и приемных устройств. Это позволяет в
один технологический процесс объединить несколько технологических операций, например, скрутку жил в пары, скрутку пар в пучки,
наложение изолирующих покровов и тем самым повысить производительность труда.
2.1.5. Защитные оболочки и покровы.
Сердечник кабеля покрывают поясной изоляцией и заключают
в герметичную оболочку, предохраняющую изоляцию жил от влаги и
защищающую кабель от механических воздействий, которые могут
возникнуть в процессе транспортировки, прокладки и эксплуатации
кабеля. Влагозащитные кабельные оболочки в зависимости от материала, используемого для их изготовления, разделяются на три основные
группы: металлические, пластмассовые и металлопластмассовые.
К металлическим оболочкам относятся главным образом
свинцовые, алюминиевые и стальные. Свинцовые оболочки накладываются на сердечник методом опрессования в горячем виде. Чтобы
25
свинцовая оболочка имела большую твердость и вибростойкость, ее
изготавливают из легированного свинца с присадкой 0,4 – 0,8 % сурьмы. Алюминиевые оболочки выпрессовывают в горячем виде или изготавливают из ленты со сварным продольным швом при помощи аргонно-дуговой сварки или сварки токами высокой частоты.
Алюминиевые оболочки весьма прогрессивные, т.к. они легкие, дешевые и обладают высокими экранирующими свойствами. Однако они сильно подвержены электрохимической коррозии, поэтому
их надежно защищают полиэтиленовым шлангом с предварительно
наложенным слоем битума. Стальные оболочки изготавливают путем
сварки. Для повышения гибкости их гофрируют, а с целью защиты от
коррозии покрывают полиэтиленовым шлангом.
Из пластмассовых оболочек наибольшее применение получили полиэтиленовые и поливинилхлоридные. Пластмассовые оболочки
сочетают влагостойкость, стойкость против коррозии, придают кабелю
гибкость, легкость и вибростойкость. Однако через пластмассу постепенно диффундируют водяные пары, что приводит к снижению сопротивления изоляции кабеля. Поэтому полиэтиленовые оболочки используются в кабелях с полиэтиленовой изоляцией жил. Поливинилхлоридные оболочки по причине низкой влагостойкости применяются
в основном в станционных кабелях. Достоинством поливинилхлоридных оболочек является большая огнестойкость. Применяются также
полиэтиленовые оболочки, не поддерживающие горение.
Из металлопластмассовых оболочек в кабельной технике
находит применение алюмополиэтиленовая оболочка, представляющая
собой полиэтиленовую трубку, металлизированную внутри слоем
алюминиевой фольги.
26
При прокладке кабелей непосредственно в земле или в воде
они обязательно снабжаются дополнительной защитой. Защита включает подушку, броневой покров и наружный покров. Подушка бронированных кабелей обычно состоит из последовательно наложенных
слоев битумного состава и пропитанной кабельной пряжи (джута).
Броневой покров выполняется из стальных лент, плоской или круглой
стальной проволоки. Поверх брони на кабель накладывается наружный
покров, состоящий из пропитанной битумом кабельной пряжи.
В кабелях с алюминиевыми и стальными оболочками, которые
сильно подвержены коррозии, применяются усиленные защитные покровы из вязкого подклеивающего битумного слоя и полиэтиленового
шланга.
2.2. Коаксиальные кабели связи.
Основным элементом коаксиального кабеля является коаксиальная пара – гибкая металлическая трубка, внутри которой в центре
находится изолированный провод.
Трубку принято называть внешним проводником, а центральный провод – внутренним. Коаксиальные кабели различают в зависимости от диаметров внутреннего d и внешнего D проводников и их
соотношения d/D. Наибольшее распространение имеют следующие
основные типы коаксиальных пар: малые 1,2/4,6; средние 2,6/9,4 и
большие 5/18 (в числителе указан диаметр внутреннего проводника, а
в знаменателе – внутренний диаметр внешнего проводника в мм).
Внешний проводник может быть образован из медных или
алюминиевых лент с продольным швом. Наибольшее распространение
в кабелях среднего и малого типа получил внешний проводник из медной ленты с продольным швом в виде гофра или молнии.
27
Кабели среднего типа 2,6/9,4 находят применение в основном
на магистральных линиях, кабели малого типа 1,2/4,6 называются малогабаритными и используются в основном на внутризоновых сетях
связи. Кабели большого типа 5/18 используются на подводных кабельных линиях.
В коаксиальных парах используются следующие основные типы изоляции:
- шайбовая, состоящая из полиэтиленовых шайб толщиной 2,2
мм, расположенных через 20 – 30 мм (рис. 6);
- баллонно-кордельные или баллонные, аналогичные изоляции
жил симметричных кабелей (рис. 2 д, е).
Кроме своего основного назначения, изоляция коаксиальной
пары фиксирует строгую концентричность, т.е. соосность проводников, что является одними из основных требований к коаксиальным
конструкциям.
Коаксиальный кабель может состоять из одной или нескольких коаксиальных пар, скрученных в общий сердечник. При этом в
комбинированные кабели могут входить коаксиальные пары разного
диаметра, а также НЧ и ВЧ симметричные четвертки и пары. На скрученный сердечник накладывается поясная изоляция из нескольких бумажных или пластмассовых лент. Защитные оболочки и покровы коаксиальных кабелей обычно имеют такую же конструкцию, как и симметричные кабели.
2.3. Маркировка и типы кабелей связи.
Для удобства классификации и пользования кабелям присваивается определенное условное обозначение – марка.
28
Под маркой кабеля понимается система условных обозначений, отражающих при помощи букв и цифр основные классификационные признаки и конструктивные особенности кабеля.
Первые одна или две буквы определяют назначение кабеля.
Например, городские телефонные кабели обозначаются буквой Т, магистральные симметричные и малогабаритные коаксиальные буквами
МК, магистральные коаксиальные – буквами КМ.
Последующие одна или две буквы обозначают особенность
конструкции или материал изоляции кабеля. Например, звездная
скрутка НЧ кабеля обозначается буквой З, кордельно-полистирольная
(стирофлексная) изоляция – С, полиэтиленовая изоляция – П, трубчато-полиэтиленовая – Т. Бумажная изоляция в симметричных и шайбовая изоляция в коаксиальных кабелях в марке не имеет буквенных обозначений.
Последние одна или две буквы марки кабеля обозначают род
защитного покрова. Например, голый освинцованный кабель обозначается буквой Г, алюминиевая оболочка обозначается буквой А,
стальная оболочка буквой С или Ст. Буква Б – бронирование кабеля
двумя стальными лентами с наружным джутовым защитным покровом; К – бронирование круглыми оцинкованными проволоками с
наружным покровом; БГ – бронированный голый, т.е. без наружного
защитного покрова.
При наличии противокоррозионных изолирующих покровов в
подброневой подушке к обозначению прибавляются буквы: л – слой
поливинилхлоридных или других пластмассовых лент; 2л – два слоя
лент, между которыми наложены битум и крепированная бумага; п –
полиэтиленовый шланг; в – поливинилхлоридный шланг. При наличии
таких наружных покровов буквы Шп обозначают полиэтиленовый
29
шланг или Шв – поливинилхлоридный шланг. В конце марки кабеля
указывают число жил или коаксиальных пар и диаметр жил. Например, четырехчетверочный кабель с жилами диаметром 1,2 мм имеет
следующее обозначение: 4х4х1,2, пятисотпарный городской кабель с
жилами диаметром 0,4 мм имеет цифровое обозначение: 500х2х0,4.
Ввиду разнообразия типов выпускаемых промышленностью
кабелей одинаковые буквы в маркировке иногда имеют разные обозначения. Например, буквой З обозначаются звездная скрутка в низкочастотных кабелях, а также кабели зоновой связи, буквой С – «связь»,
«стирофлекс», «сталь» и т.п.
Поэтому при необходимости значения букв в каждом отдельном случае можно уточнить по ГОСТ или техническим условиям на
кабели.
На сетях электросвязи применение нашли следующие основные типы симметричных кабелей связи (часть из них показана на рис.
8):
- МКС, МКСА – кабели с кордельно-полистирольной изоляцией в свинцовой и алюминиевой оболочках;
- МКП – с баллонной полиэтиленовой изоляцией (специальные кабели для железнодорожного транспорта);
- ТЗ, ТЗП – низкочастотные кабели с кордельно-бумажной и
пористой полиэтиленовой изоляцией;
- ЗКП, ЗКВ, ЗКА – одночетверочные кабели с полиэтиленовой
изоляцией жил в полиэтиленовой, поливинилхлоридной, алюминиевой
оболочках;
- КСПП – одночетверочные кабели сельской связи с полиэтиленовой изоляцией жил;
30
- КСППЗ – одночетверочные кабели сельской телефонной связи (СТС) с полиэтиленовой изоляцией с гидрофобным заполнением
(буква З), которое препятствует распространению по кабелю влаги.
Из коаксиальных кабелей распространение получили следующие марки:
- КМБ-4 (КМГ-4, КМК-4) – однородный коаксиальный кабель
с четырьмя коаксиальными парами (рис. 7);
- КМБ-8/6 (КМГ-8/6, КМК-8/6) – комбинированный коаксиальный кабель, содержит 8 стандартизированных пар 2,6/9,4 и 6 малогабаритных пар 1,2/4,6 мм.
На рисунке 9 показан малогабаритный коаксиальный кабель с
парами 1,2/4,6.
31
На городских телефонных сетях применяются кабели с бумажной изоляцией жил марки ТГ (ТБ) – в свинцовой оболочке, а также
32
кабели с полиэтиленовой изоляцией и полиэтиленовой оболочкой марок ТПП и ТППэп.
3. Электрические кабели для цифровых абонентских линий
Бурное развитие современных сетей связи и непрерывное появление новых услуг в области связи способствуют тому, что все
большее число абонентов телефонной и пользователей компьютерной
сетей требуют недорого высокоскоростного доступа к различным локальным сетям и ведомственным сетям. Сегодня операторы корпоративных и ведомственных сетей для предоставления абонентам информационных услуг широко внедряют оборудование на основе DSL
(цифровая абонентская линия) технологии. Это позволяет увеличить
скорость передачи информации по обычным медным витым парам до
2 Мбит/с на достаточно большие расстояния. Использование для этих
целей обычного кабеля типа ТППэп не позволяет добиться 100% решения задач, так как не все пары в кабеле отвечают требованиям современных систем передачи, в первую очередь по параметрам взаимных влияний.
Кабельной промышленностью в последние годы разработаны
и выпускаются цифровые телефонные кабели. Эти кабели предназначены для организации цифровых потоков связи на абонентских линиях
с применением технологий DSL со скоростью передачи информации
до 2 Мбит/с (цифровые системы передачи с использованием линейных
кодов: НДВ-3; 2В1Q; САР; ТС-РАМ; ДМТ). Кабели могут прокладываться в грунт, в телефонной канализации, по стенам здания и подвешиваться на опорах воздушных линий. Кабели выпускаются емкостью
от одной до 100 пар с диаметром медных жил 0,5 мм, 0,64 мм и 0,9 мм.
33
В кабелях может использоваться сплошная полиэтиленовая изоляция
или трехслойная пленко-пористо-пленочная.
Для защиты от влаги в кабельный сердечник вводится
гидрофобный заполнитель или водоблокирующие сухие элементы.
Экранируется кабель алюмополиэтиленовой лентой, в качестве
защитных покровов, в зависимости от заказа, могут применяться
спирально наложенная стальная лента, продольная гофрированная
стальная лента или оплетка стальными проволоками.
На рисунке 10 в качестве примера показана конструкция
однопарного цифрового кабеля КАЦП-2х0,9, который в основном
предназначен для замены устаревшего, имеющего низкую надежность
и нестабильность электрических характеристик, кабеля ПРППМ-2х0,9.
5
4
3
2
1
1. Диаметр медной токопроводящей жилы – 0,5; 0,64; 0,9 мм;
2. Изоляция: сплошная или трехслойная пленко – пористо – пленочная
полиэтиленовая; 3. Сердечник: с гидрофобным заполнителем или
сухим водоблокирующим материалом; 4. Экран: алюмополимерная
лента; 5. Защитные покровы: оплетка стальными проволоками или
стальная лента (спиральная или продольная).
Рисунок 10. Конструкция однопарного кабеля КАЦП-2х0,9.
34
Эти кабели имеют повышенную геометрическую однородность и малые шаги скрутки (10-15 мм), что обеспечивает высокую
помехозащищенность цепей от внешних и взаимных электромагнитных влияний. Практически эти кабели изготавливаются по технологии
производства LAN кабелей (кабели для локальных сетей с витыми парами).
35
Работа 3
Конструкции оптических кабелей связи
1. Цель работы.
Изучение конструкций оптических кабелей связи (ОКС) и оптических волокон (ОВ), ознакомление с отдельными элементами конструкции ОК.
2. Литература.
1. Направляющие системы электросвязи: Учебник для вузов. В
2-х томах. Том 1 - Теория передачи и влияния / В.А. Андреев, Э.Л.
Портнов, Л.Н. Кочановский; под ред. В.А. Андреева. – 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Горячая линия - Телеком, 2011. - 424 с.
2. Технологии строительства ВОЛП. Оптические кабели и волокна: Учебное пособие для вузов / В.А. Андреев, Р.В. Андреев, А.В.
Бурдин, В.А. Бурдин, М.В. Дашков, Б.В. Попов, В.Б. Попов; под ред.
В.Д. Халуп, В.В. Инякин. – Самара: СРТТЦ ПГУТИ, 2011. – 369 с.
3. Воронцов А.С., Гурин О.И., Мифтяхетдинов С.Х., Никольский К.К., Питерских С.Э. Оптические кабели связи российского производства. Справочник – М.: Эко – Тренз, 2003. – 288 с.
3. Подготовка к работе.
1. Изучить классификацию и принцип маркировки ОК.
2. Ознакомиться с конструкциями и принципами работы ОВ,
применяемых в ОК.
3. Ознакомиться с конструктивными элементами ОК и материалами из которых они изготавливаются.
4. Подготовить ответ на контрольные вопросы.
36
4. Контрольные вопросы.
1. Как классифицируются ОК по назначению?
2. Конструкция ОВ, используемые материалы.
3. Физика распространения оптических сигналов.
4. Ступенчатые и градиентные оптические волокна.
5. Обобщенный параметр – нормированная частота. Одномодовые и многомодовые ОВ.
6. Способы укладки ОВ.
7. Как располагаются силовые (армирующие) элементы в сердечнике кабеля?
8. Примеры конструкций ОК для прокладки в грунт.
9. Примеры конструкций ОК для пневмозадувки в ЗПТ.
10. Примеры конструкций ОК для прокладки в кабельной канализации.
11. Примеры конструкций ОК для подвески на опорах ЛЭП.
12. Примеры конструкций ОК для подвески на опорах эл.ж.д.
13. Принцип маркировки ОК.
5. Содержание работы.
1. Ознакомиться с образцами ОК, представленными на стендах. Определить их марку, емкость и указать область применения.
Данные, характеризующие каждый тип кабеля, заносятся в табл. 1.
Таблица 1
Характеристика образцов ОК
№ образца на
стенде
Марка кабеля
Область приме-
Емкость кабеля
нения
(число ОВ)
37
2. Произвести детальную разборку образца ОК и определить
назначение каждого его элемента.
6. Содержание отчета.
В отчете представляется характеристика заданных преподавателей образцов ОК (табл. 1) и дается краткая характеристика и назначение каждого элемента разбираемого образца ОК.
Приложение
1. Типы ОВ и принцип их работы
Основным элементом ОК является оптический волновод –
круглый стержень из оптически прозрачного диэлектрика. Оптические
волноводы – круглый стержень из оптически прозрачного диэлектрика. Оптические волноводы из – за малых размеров поперечного сечения обычно называют волоконными световодами или оптическими
волокнами (ОВ).
ОВ, как показано на рис. 1, состоит из сердцевины, по которой
распространяются световые волны, и оболочки. Сердцевина случит
для передачи световых волн. Назначение оболочки – создание лучших
условий отражения на границе «сердцевина – оболочка» и защита от
излучения энергии в окружающее пространство. Поверх оболочки ОВ
наложено первичное защитно – упрочняющее покрытие (ПЗУП), которое повышает прочность волокна.
Для изучения процессов происходящих в ОВ, удобно использовать законы геометрической оптики, которые позволяют просто и
наглядно описывать распространение сета в ОВ. В геометрической
оптики световые волны (моды) изображают лучами, которые отража-
38
ются и преломляются на границах раздела сред с разными оптическими свойствами. Оптические свойства среды принято характеризовать
показателем преломления
, где ε – диэлектрическая проницае-
мость среды. Среда с большим показателем преломления называется
оптически более плотной.
Оптические волны распространяются в ОВ при выполнении
условий n1 > n2. Соотношение между n1 и n2 принято характеризовать
разностью показателей преломления Δ = (n1 – n2) / n1. Для большинства
ОВ Δ = 10-2…10-3.
Показатель преломления оболочки имеет постоянное значение, а показатель преломления сердцевины может оставаться постоянных или изменяться вдоль радиуса по определенному законную Изменение показателя преломления ОВ вдоль радиуса называется профилем показателя преломления (ППП). В зависимости от ППП ОВ подразделяются на ступенчатые и градиентные. Волокно называется ступенчатым, если значение показателя преломления остается постоянным в пределах сердцевины ОВ (рис. 2). У градиентного волокна ППП
является монотонной убывающей функцией радиуса в пределах его
сердцевины (рис. 2).
Одним из основных параметров ОВ является обобщенный параметр, называемый нормированной частотой
.
Чем больше эта величина, тем больше типов волн (мод) распространяется по волокну.
По характеристикам ОВ классифицируются на одно- и многомодовые, а по ППП на ступенчатые и градиентные. Одномодовые градиентные ОВ, в свою очередь, могут быть со смещенной и со смещенной ненулевой дисперсиями. В одномодовых ОВ диаметр сердцевины
соизмерим с длиной волны (d≈λ) и по нему распространяется большое
39
число лучей (мод). Сердцевина ОВ составляет 8-10 мкм у одномодовых и 50, 62,5 мкм у многомодовых волокон.
Как видно на рис. 3, ход лучей в разных волокнах различен. В
ступенчатом многомодовом ОВ лучи резко отражаются от границ
«сердцевина – оболочка» (рис. 3а). Так как пути следования различных
лучей различны, то они приходят к концу ОВ со сдвигом во времени.
Это приводит к искажению передаваемого сигнала (дисперсии).
В градиентных ОВ режим передачи излучения также многомодовый, однако здесь лучи распространяются по волнообразным траекториям (рис. 3б). Учитывая, что показатель преломления в градиентном ОВ уменьшается от оси к периферии, скорость распространения
будет наименьшей для лучей, распространяющихся по наикратчайшим
траекториям (по оси ОВ), и наибольшей для лучей, распространяющихся по траекториям, удаленным от оси. В результате время распространения лучей по различным траекториям выравнивается, что приводит к уменьшению искажения передаваемого сигнала.
В одномодовых ОВ в отличие от многомодовых (рис. 3в) распространяется только один луч, и, следовательно, искажения сигнала,
вызванные разным временем распространения различных лучей, отсутствуют.
В зависимости от материала, используемого для изготовления
волокна, различают ОВ типа кварц-кварц (сердцевина и оболочка из
кварца) и кварц-полимер (сердцевина из кварца и оболочка из полимера). Первые используются в линейных ОК, вторые в – ОК внутриобъектовой связи.
40
Рисунок 1. Оптическое волокно
а)
б)
а – ступенчатый профиль; б – градиентный профиль
Рисунок 2. Профили показателей преломления ОВ
а)
б)
41
в)
а – одномодовый световод; б – ступенчатый световод; в – градиентный световод
Рисунок 3. Распространение световых лучей в ОВ
2. Классификация оптических кабелей связи
Оптические кабели связи, в отличие от электрических кабелей,
нет необходимости классифицировать по принципу их принадлежности на магистральные, внутризоновые, городские и сельские. Объясняется это тем, что в современных ОК, в не зависимости от их принадлежности к тем или иным сетям, используются одинаковые оптические
волокна, в большинстве случаев – одномодовое.
В связи с этим ОК классифицируются по назначению на две
основные группы:
- линейные – для прокладки в не зданий (для наружной прокладки и эксплуатации);
- внутриобъектовые – для прокладки внутри зданий (для внутренней прокладки и эксплуатации).
Определяющим фактором применения линейных ОК на сетях
связи являются условия их прокладки и эксплуатации. Линейные оптические кабели позволяют создавать сети во всех средах: на суше, в
воде и воздухе. С учетом этого линейные ОК можно классифицировать
на три группы: подземные; подвесные; подводные. Внутриобъектовые
42
ОК по условиям применения можно классифицировать на две группы:
распределительные; станционные (монтажные).
Условия прокладки и эксплуатации ОК в одной и той же среде
далеко не одинаковы, поэтому целесообразно классифицировать ОК и
по вариантам их применения.
Классификация оптических кабелей по назначению, условиям
и вариантам применения представлена на рис. 4.
Классификация оптических кабелей
По назначению
Линейные кабели
Внутриобъектовые кабели
Условия прокладки
Подвесные
кабели
Подземные
кабели
Варианты
применения
Варианты
применения
Условия применения
Подводные
кабели
Варианты
применения
Распределительные
кабели
Варианты
применения
Для прокладки
внутри зданий
На опорах
ЛЭП
На опорах эл.ж.д. и гор.
электрохозяйства
В грунте
В кабельной
канализации
На речных переходах и
глубоководных участках
водоемов
Станционные
кабели
Варианты
применения
Для монтажа
аппаратуры
На береговых и
морских участках
В тоннелях,
коллекторах
Рисунок 4. Классификация оптических кабелей
43
3. Основные конструктивные элементы ОК и материалы
для их изготовления
ОК – это сложная опто-физическая система, в которой наиболее уязвимым элементом является кварцевое ОВ. Специфичность ОВ
заключается не только в распространении по нему оптического излучения, но в критичности его к механическим нагрузкам (растяжение,
сдавливание, изгибы, скручивание, удары), чувствительности к перепадам температуры, химическим воздействиям, влиянию влаги и водорода. Основные воздействующие факторы, которым должны противостоять ОК различного назначения и различных условий прокладки
приведены в таблице 2.
Таблица 2. Основные факторы, воздействующие на оптический кабель
Условия
применения
1
Подземные
44
Механические
факторы
Климатические
факторы
2
Растягивающие и раздавливающие нагрузки:
- средние – в легких
грунтах, в тоннелях,
коллекторах;
- значительные – в
остальных грунтах;
- очень значительные
– в вечномерзлых грунтах;
- меньше средних – в
кабельной канализации.
Изгибы, кручения, удары, вибрация.
Воздействие грызунов.
3
Циклическая
смена температур
в диапазоне рабочих температур.
Повышенная относительная
влажность.
Пониженное атмосферное давление.
Плесневые грибы.
Влага и вода.
Химическое воздействие.
Электромагнитные
факторы
4
Импульсный
ток молнии.
Индуктированное напряжение от источников высокого напряжения.
Подвесные
Растягивающие и раздавливающие нагрузки:
- средние – при подвеске на опорах эл.ж.д и
низковольтных
ЛЭП,
опорах городского электрохозяйства;
- значительные – при
подвеске на опорах высоковольтных ЛЭП.
Вибрация.
Пляска проводов.
Ветер.
Подводные
Растягивающие и раздавливающие нагрузки –
очень значительные.
Высокое
избыточное
гидростатическое давление.
Распределительные и
станционные
Растягивающие и раздавливающие нагрузки:
- близкие к средним
для распределительных;
- очень незначительные для станционных.
Изгибы и удары.
Продолжение таблицы 2
Циклическая
Импульсный
смена температур ток молнии.
в более значи- Термическое
тельном диапа- воздействие
зоне
рабочих тока молнии.
температур.
Атмосферные
осадки
(дождь,
снег, иней).
Воздействие прямого солнечного
излучения.
Соляной туман.
Химическое воздействие.
Прямое длительное воздействие
воды.
Циклическая
смена температур
в диапазоне рабочих температур
(меньше, чем для
подземных).
Прямое воздействие огня при
пожарах.
Циклическая
смена температур
в диапазоне рабочих температур
(меньше, чем для
подземных).
Основные конструктивные элементы ОК: оптическое волокно;
оптические модули; оптические сердечники; силовые элементы; гидрофобные материалы; броня; оболочка. Отдельные перечисленные
45
элементы могут отсутствовать исходя из назначения и условий применения ОК.
Оптическое волокно – это основной конструктивный элемент
ОК, выполняющий роль направляющей среды передачи. Типы и параметры ОВ приведены в разделе 1.
Оптический модуль (ОМ) – самостоятельный конструктивный
элемент ОК, содержащий одно и более ОВ, выполняет функции защитного элемента, уменьшает опасность обрыва ОВ и обеспечивает
стабильность его работы при воздействии продольных и поперечных
сил.
ОМ могут быть следующих типов: трубчатые; профилированные; ленточные.
В трубчатом ОМ оптические волокна могут свободно укладываться либо без скрутки (рис. 5а), либо путем скрутки вокруг центрального силового элемента (рис. 5б), либо размещаться в плотном
буферном покрытии (рис. 5в).
Плотный буферный слой увеличивает сопротивляемость ОВ к
сжатию и изгибам.
В профилированном ОМ в спиралеобразных пазах Vобразного типа, образуемых в полимерном стержне, ОВ (одно или несколько) свободно укладываются по спирали. Силовой элемент в центре профилированного стержня обеспечивает необходимые механические параметры и стойкость к температурным изменениям (рис. 5г).
46
Рисунок 5. Примеры конструкций оптических модулей:
а), б) и в) – трубчатых; г) – профилированного:
1 – трубка; 2 – водоблокирующие нити или гидрофобный компаунд; 3
– ОВ в защитном покрытии; 4 – ЦСЭ; 5 – ленты;
6 – стержень профилированного типа со спиралеобразным
V-образными пазами; 7 – плотный буферный слой
Рисунок 6. Примеры конструкций ленточного оптического
модуля: а) с полимерным защитным материалом; б) с дополнительным
защитным покрытием из адгезивного слоя и синтетических лент: 1 –
ОВ в защитном покрытии; 2 – полимерный материал; 3 – адгезивный
слой; 4 – синтетическая лента
В линейных оптических кабелях отечественного производства
в основном применяются ОМ со свободной укладкой ОВ (рис. 6).
Трубки ОМ изготавливаются из полибутилентерефталата
(ПБТ), поликарбоната, полиамида.
47
Оптический сердечник формируется из одного центрального
ОМ, либо из нескольких ОМ или пучков ОМ, скрученных вокруг центрального силового элемента (ЦСЭ), принимающего на себя механические нагрузки при прокладке ОК.
Оптический сердечник повышает механическую прочность
ОК, защищает ОВ от изгибов и от нагрузок на растяжение и сдавливание, в пределах, не оказывающих влияния на передаточные параметры.
Оптические сердечники могут содержать дополнительные элементы:
элементы заполнения, не содержащие ОВ (кордели), медные жилы,
пары или четвертки из медных жил. Обычно повив оптического сердечника из элементов скрепляется нитями или скрепляющей лентой.
Конструкция оптического сердечника (емкость, тип ОМ и его место в
сердечнике, медные жилы, пары и четвертки из медных жил, элементы
заполнения) определяются функциональным назначением и условиями
применения ОК. ЦСЭ принимает на себя нагрузку при прокладке ОК.
Примеры конструкций оптических сердечников ОК, образованных из ОМ различного типа, для подвески или прокладки в грунте
и внутри зданий приведены на рис. 7.
Гидрофобные заполнители. В качестве гидрофобных заполнителей (ГЗ), защищающих ОК от распространения влаги, преимущественно применяют гидрофобные гелеобразные компаунды. Заполнители на основе порошкообразных материалов, нити и ленты (выполняются, в основном, на основе распушенной целлюлозы, разбухающей
при контакте с водой и образующей «пробку» для дальнейшего ее распространения) применяют значительно реже.
ГЗ, используемые в качестве заполнителей оптических модулей, помимо задачи защиты ОВ от воздействия влаги выполняют также функцию амортизатора для ОВ при механических воздействиях на
48
ОК, а также функцию смазки, уменьшающей трение между ОВ и стенкой оптического модуля. Они отличаются диапазоном рабочих температур и назначением: внутримодульные заполнители, применяемые
для заполнения модулей с ОВ, и межмодульные заполнители, применяемые для заполнения свободного пространства в сердечниках ОК и в
бронепокровах, выполняемых из стальных проволок или стеклопластиковых стержней.
Внутримодульные заполнители характеризуются значительно
более высоким предъявляемыми к ним требованиями и имеют меньшую вязкость по сравнению с межмодульными заполнителями.
Основным материалом для скрепления элементов сердечника
ОК повивной скрутки является полиэтилентерефталатная лента, обеспечивающая фиксацию элементов конструкции сердечника до наложения полимерной оболочки и предотвращающая вытекание из сердечника гидрофобного заполнителя.
Силовые элементы. В качестве центрального силового элемента ОК повивной скрутки используют стеклопластиковый стержень, а
также стальную проволоку или трос с полимерным покрытием. Для
изготовления ОК, предназначенных для прокладки в грунт, в качестве
центрального силового элемента преимущественно используются
стеклопластиковый стержень, с целью повышения стойкости ОК к
внешним электромагнитным воздействиям.
49
Рисунок 7. Примеры конструкций оптических сердечников
подземных и подвесных ОК из ОМ различного типа:
а) трубчатого; б) профилированного; в) ленточного:
1 – центральный силовой элемент; 2 – оптический модуль трубчатого
типа; 3 – защитное покрытие (трубка, скрепляющие полимерные ленты
и т.п.); 4 – полимерная трубка; 5 – оптические волокна в защитном
покрытии; 6 – гидрофобный заполнитель; 7 – оптический модуль профилированного типа; 8 – стержень профилированного типа; 9 – единичный блок (матрица) из ленточных ОМ; 10 – ленточный оптический
модуль
Стеклопластиковые прутки, арамидные нити (наиболее широко известные торговые марки арамидных нитей – «кевлар» и «тварон»)
применяют, в основном, в качестве силовых элементов диэлектрических ОК, предназначенных для подвески на опорах ЛЭП, опорах контактной сети и автоблокировки электрифицированных железных дорог, а также для ОК, предназначенных для прокладки в условиях сильных электромагнитных воздействий.
Силовые элементы, расположенные в центре ОК, обеспечивают большую гибкость, а на периферии – большую стойкость ОК к ударам и растягивающим нагрузкам.
50
Бронепокровы. Для защиты ОК от механических повреждений
на кабельный сердечник накладывается броня из круглых оцинкованных или из нержавеющей стали проволок в виде одного или нескольких слоев. Например, в ОК для прокладки через судоходные реки, в
районах с пучением грунта, используется двухслойная круглопроволочная броня. Применяется также броня из продольно наложенной
стальной гофрированной ленты, обеспечивающая защиту от грызунов,
механических воздействий и поперечной диффузии влаги (лента
Zetabon). Стальная лента изготавливается из низкоуглеродистой стали
и имеет хромовое покрытие, которое наносится электролитическим
путем. На ленту с обеих сторон наносится полимерное покрытие. В
процессе нанесения наружной оболочки полимерное покрытие стальной ленты расплавляется, образуя надежное сцепление между стальной лентой и наружной полимерной оболочкой.
В диэлектрических ОК, не содержащих металлические элементы, броня может быть выполнена из высокопрочных арамидных
нитей и стеклопластиковых прутков.
Защитные оболочки. Поверх бронепокровов накладываются
внешние пластмассовые оболочки, защищающие ОК от внешних воздействий и влаги. Между бронепокровом и пластмассовой оболочкой
для предотвращения распространения влаги по ОК вводится гидрофобный заполнитель или водоблокирующая лента. Для изготовления
оболочек ОК чаще всего применятся полиэтиленовые композиции, в
которые вводят различные компоненты, способствующие повышению
стойкости материала к старению, к солнечной радиации и др. В частности, повышение стойкости полиэтилена к солнечной радиации обеспечивается за счет введения газовой сажи в объеме около 3%, в связи с
чем наружные полиэтиленовые оболочки ОК имеют преимущественно
51
черный цвет. Одним из недостатков полиэтилена является его горючесть, поэтому ОК с полиэтиленовыми оболочками используются
только для наружной прокладки. Применять их для кабелей, прокладываемых внутри зданий, в коллекторах и туннелях, нельзя по соображениям пожаробезопасности. Для прокладки внутри помещений,
коллекторах, туннелях исходя из требований пожаробезопасности используются ОК с оболочками из полиэтиленовых композиций, не поддерживающих горение, а также с оболочками из поливинилхлоридного
пластиката.
4. О маркировке оптических кабелей связи
Для удобства выбора при заказе потребителем оптического,
равно как и любого другого, например, электрического кабеля связи,
требуется быстро, без обращения к технической документации (технические условия, паспорт и т.д.), определить область его применения и
основные характеристики. Для этого делается маркировка, представляющая собой аббревиатурную запись основных параметров ОК, к
числу которых относится [3]:
- назначение и область применения;
- конструкция сердечника;
- материал промежуточной и наружной оболочек;
- тип брони;
- число оптических модулей и оптических волокон;
- величина коэффициента затухания на опорных длинах волн;
- величина дисперсии;
- допустимое растягивающее усилие и др.
Чтобы любой специалист мог быстро расшифровать аббревиатурную запись, обозначения одних и тех же параметров ОК различных
52
производителей (заводов) должны быть унифицированы. Такая унификация имеется для маркировки электрических кабелей связи.
Например, все заводы, выпускающие телефонные кабели с полиэтиленовой изоляцией и алюмополиэтиленовой оболочкой, маркируют эти
кабели как ТППэп. Здесь всем всё ясно. В маркировке же ОК отечественного производства указанная унификация отсутствует. Используются в маркировке самые разные обозначения, вплоть до названия
фирмы-изготовителя ОК. В современных условиях укрупнения, слияния отдельных фирм меняются их названия, следовательно, в таких
случаях нужно менять и маркировку ОК. Все это значительно усложняет работу потребителей при заказе и работе с оптическими кабелями
(в частности при ведении документации на построенные ВОЛП).
ОК, предназначенные для использования в одинаковых условиях, должны иметь 3 – 4 общих аббревиатур, остальные знаки могут
отражать особенности их конструкции.
Проблема маркировки ОК может быть успешно решена на основе опыта международных институтов, разрабатывающих надежную
систему стандартизации и маркировки. Наиболее оптимально эту важную работу, может выполнить ОАО
«Всероссийский научно-
исследовательский институт кабельной промышленности» при финансовой поддержке Российских производителей ОК.
Анализ маркировки ОК, выпускаемых перечисленными выше
отечественными предприятиями показал, что наиболее близко к унификации маркировки электрических кабелей связи и принятой классификации ОК находится ЗАО «Самарская оптическая кабельная компания» (СОКК). Объясняется это по всей видимости, что основным отечественным соучредителем СОКК является ЗАО «Самарская кабель-
53
ная компания», выпускающая практически все типы электрических
кабелей связи более 50 лет.
Приведем принцип маркировки линейных оптических кабелей
связи ЗАО «СОКК» для различных условий их прокладки, который,
как отмечено выше, хорошо согласуется с принципом маркировки
электрических кабелей связи.
1. Оптический кабель линейный для пневмозадувки в защитные пластмассовые трубы – ОКЛ-01-6-48-10/125-0,36/0,22-3,5/18-2,7.
ОК – оптический кабель; Л – линейный; 01 – центральный силовой элемент из стеклопластика; 6 – количество элементов в повиве
сердечника; 48 – количество ОВ; 10/125: числитель – диаметр сердцевины одномодового ОВ до 10 мм, знаменатель – диаметр отражающей
оболочки; 0,36/0,22: числитель – коэффициент затухания в дБ/км на
λ=1310 нм, знаменатель – на 1550 нм; 3,5/18: числитель – дисперсия в
пс/нм·км на λ=1310 нм, знаменатель – на 1550 нм; 2,7 – статическая
растягивающая нагрузка в кН.
2. Оптический кабель линейный для прокладки в телефонной
канализации – ОКЛСт-01-8-64-10/125-0,36/0,22-2,7.
Ст – стальная гофрированная оболочка с водоблокирующей
лентой под ней; остальные обозначения, такие же как и в первом кабеле.
3. Оптический кабель линейный для прокладки непосредственно в грунт – ОКЛК-01(02)-8-96-10/125-0,36/0,22-3,5/18-20.
Последняя буква в аббревиатуре К – броня из круглых стальных оцинкованных проволок; (02) – центральный силовой элемент из
стального тросика, покрытого полимерной оболочкой; остальные обозначения такие же, как и в предыдущих кабелях.
54
4. Оптический кабель диэлектрический самонесущий для подвески на опорах контактной сети железных дорог и городского электрохозяйства – ОКЛЖ-01-6-24-10/125-0,36/0,22-3,5/18-10.
Буква Ж – кабель для подвески на железных дорогах, остальные обозначения такие же, как и в предыдущих кабелях.
5. Оптический кабель, встроенный в грозозащитный трос ЛЭП
напряжением 35 кВ и выше – ОКГТ-МТ-36-10/125-0,36/0,22-45.
ГТ – кабель, встроенный в грозотрос; МТ – одномодульный
оптический сердечник трубчатого типа MaxiTube, расположенный в
центре кабеля, в котором размещаются ОВ; остальные обозначения
такие же, как и в предыдущих ОК.
6. Оптический кабель для внутриобъектной прокладки при повышенных требованиях пожарной безопасности – ОКЛ-Н-01-6-4810/125-0,36/0,22.
Буква Н – наружная оболочка, выполненная из композиции
полиэтилена, не поддерживающее горение; остальные обозначения
такие же, как и в предыдущих ОК.
Маркировка оптических кабелей других отечественных производителей достаточно подробно описана в [3].
5. Оптические кабели для прокладки в грунт
Согласно техническим требованиям ОК, предназначенные для
прокладки в грунт должны быть бронированными, грозостойкими.
Внешняя защитная оболочка кабелей должна иметь сопротивление
изоляции относительно электрода заземления не менее 10 МОм·км при
напряжении не менее 10 кВ переменного тока в течение 5 с. Кабели
должны быть сертифицированы для применения на ВСС РФ.
55
Температурный
0
диапазон
эксплуатации
подземных
ОК
0
-40 С…+50 С. Некоторые заводы указывают более широкий диапазон
температур. Например, ЗАО «Севкабель-оптик» от -600С до +700С.
На магистральных и внутризоновых сетях в грунт в основном
прокладываются ОК с броней из круглых оцинкованных проволок. В
зависимости от сложности грунтов на трассе ВОЛП эти кабели имеют
разные допустимые растягивающие усилия.
Для грунтов всех групп, включая грунты, подверженные мерзлотным деформациям, а также на речных переходах, через судоходные
реки и на глубоководных участках водоемов рекомендуется использовать ОК типа 1 с двухслойной круглопроволочной броней, имеющий
допустимое растягивающее усилие 80 кН.
Для грунтов всех групп, включая скальные и сложные грунты,
а также через неглубокие несудоходные реки и болота рекомендуется
использовать ОК типа 2 с однослойной круглопроволочной броней,
имеющий допустимое растягивающее усилие 20 кН.
Для прокладки ОК в легких грунтах, по мостам и эстокадам, а
в некоторых случаях и в телефонной канализации используется ОК
типа 3 с однослойной круглопроволочной броней, имеющий допустимое растягивающее усилие 7 кН.
Здесь следует отметить, что в зависимости от местных условий заказчики могут заводам заказать ОК и с другими допустимыми
растягивающими усилиями. Например, ЗАО «СОКК» предлагает ОК с
круглопроволочной броней с допустимыми растягивающими усилиями на 10 и 40 кН.
На рис. 8 представлены конструкции ОК с многомодульным
оптическим сердечником производства ЗАО «СОКК», а на рис. 9 –
56
конструкции ОК с одномодульным оптическим сердечником производства ЗАО «ОКС-01».
ОК с круглопроволочной броней для прокладки в грунт выпускается многими кабельными заводами России. Особенности конструкций этих кабелей изложены в [1-3].
Рисунок 8. Конструкции ОК с многомодульным оптическим сердечником и круглопроволочной броней производства ЗАО «СОКК» марки
ОКЛК: а) на 7, 10, 20 и 40 кН; б) на 80 кН: 1 – оптические волокна; 2 –
ЦСЭ; 3 – кордель заполнения; 4 – поясная изоляция из лавсановой ленты; 5 – гидрофобный компаунд; 6 – внутренняя полиэтиленовая оболочка; 7 – броня из круглых оцинкованных проволок: а) в один слой;
б) в два слоя; 8 – наружная полиэтиленовая оболочка
57
Рисунок 9. Конструкции ОК с одномодульным оптическим сердечником с центральным оптическим модулем производства ЗАО «ОКС-01»
марок ОПС, ОАС и ОА2:
1- полимерная трубка; 2 - оптическое волокно, сгруппированное в пучки; 3 – гидрофобный компаунд; 4 – водоблокирующая и алюмополиэтиленовая лента; 5 – броня из стальных оцинкованных проволок; 6 –
наружная оболочка; 7 - наружная оболочка
6. Оптические кабели для пневмозадувки в защитные
пластмассовые трубы
В настоящее время все шире в России стал использоваться метод пневмозадувки ОК в предварительно проложенные в грунт кабелеукладочной техникой защитные пластмассовые трубы (ЗПТ). Для задувки в ЗПТ применяются ОК облегченной конструкции без бронепокровов.
Основные требования к таким кабелям – малая масса и небольшие габариты. Кабели для пневмозадувки в ЗПТ, как правило,
изготавливаются чисто диэлектрическими, не содержащими металлических элементов. В этом случае для определения трассы прокладки
ОК в ЗПТ необходимо устанавливать электронные маркеры. На рис. 10
58
представлена конструкция ОК марки ОКЛ для пневмозадувки производства ЗАО «СОКК». На рис. 11 представлена конструкция ОК для
пневмозадувки производства ЗАО «ОКС-01», которая может быть чисто диэлектрической (ДПО) и с алюмополиэтиленовой оболочкой
(ДАО). Алюмополиэтиленовая лента под полиэтиленовой внешней
оболочкой позволяет упростить поиск трассы ВОЛП в процессе ее
эксплуатации и более надежно защитить кабель от проникновения в
него влаги.
Конструкции ОК для пневмозадувки других отечественных
производителей представлены в [3].
Рисунок 10. Конструкции ОК с многомодульным оптическим сердечником марки ОКЛ производства ЗАО «СОКК»:
1 – оптические волокна, свободно уложены в полимерных трубках (оптические модули), заполненных гидрофобным компаундом; 2 – центральный силовой элемент из стеклопластикового прутка; 3 – кордели
– сплошные ПЭ стержни для устойчивости конструкции; 4 – поясная
изоляция в виде лавсановой ленты, наложенная поверх скрутки; 5 –
гидрофобный компаунд; 6 – повив силовых элементов из высокопрочных синтетических нитей (при необходимости); 7 – наружная оболочка
из композиции полиэтилена
59
Рисунок 11. Конструкции ОК с многомодульным оптическим сердечником марок ДПО и ДАО производства ЗАО «ОКС-01»:
1- ЦСЭ; 2 - оптические волокна; 3 – полимерная трубка (модуль);
4 – гидрофобный компаунд; 5 – кордель; 6 – водоблокирующая и
алюмополиэтиленовая лента; 5 – броня из стальных оцинкованных
проволок; 6 – наружная оболочка; 7 - наружная оболочка
7. Оптические кабели для прокладки в кабельной
канализации
Согласно ведомственных норм технологического проектирования в телефонной кабельной канализации допускается прокладка ОК
практически всех конструкций, т.к. все линейные кабели имеют внешнюю защитную пластмассовую оболочку. Однако по техникоэкономическим соображениям и учитывая, что в телефонной кабельной канализации, а также в коллекторах, тоннелях, на мостах и эстакадах ОК могут повреждаться грызунами рекомендуется прокладывать
кабели с бронепокровом из стальной гофрированной оболочки. Такие
кабели выпускаются многими отечественными производителями ОК.
На рис. 12 в качестве примера представлена конструкция ОК ЗАО
60
«СОКК» марки ОКЛСт со стальной гофрированной броней типа
Zetabon, которая представляет собой стальную ленту на которую с
обеих сторон электролитическим путем нанесено полимерной покрытие. В процессе нанесения наружной оболочки полимерное покрытие
стальной ленты расплавляется и образует надежную приварку стальной ленты к защитной оболочке, что обеспечивает защиту от грызунов, механических воздействий, а также от поперечной диффузии влаги. Кабели выпускаются с одной наружной полиэтиленовой оболочкой
или с двумя (внутренней и наружной).
Рисунок 12. Конструкции ОК производства ЗАО «СОКК» с многомодульным оптическим сердечником марки ОКЛСт:
1 – оптические волокна; 2 – центральный силовой элемент из стеклопластикового прутка; 3 – кордели; 4 – поясная изоляция в виде лавсановой ленты; 5 – гидрофобный компаунд; 6 – броня в виде стальной
гофрированной ленты с водоблокирующей лентой под ней; 7 - Наружная оболочка, выполненная из композиции ПЭ средней или высокой
плотности
61
8. Подвесные оптические кабели
Подвесные ОК достаточно широко используются как по линии
Министерства информационных технологий и связи, так и в других
Министерствах и ведомствах. Например, на опорах железных дорог
России (ОАО «ТрансТелеком») подвешены десятки тысяч километров
магистральных оптических кабелей.
Наиболее широко используются конструкции ОК:
- для подвески на опорах ЛЭП;
- для подвески на опорах контактной сети центральной блокировки железных дорог, а также на опорах городского электрохозяйства.
Для подвески на опорах ЛЭП напряжением 110 кВ и выше в
России в основном используются ОК, встроенные в грозозащитный
трос [3]. Такие кабели наиболее целесообразно обозначать (маркировать): ОКГТ – оптический кабель, встроенный в грозозащитный трос.
Эффективность подвески ОК на ЛЭП определяется следующими факторами:
Наличием в разветвительной сети высоковольтных линий
электропередачи и, следовательно, возможностью не строить самостоятельную линию связи, а подвешивать кабель к уже существующим,
механически прочным опорам;
- совмещением ОК с обязательным на ЛЭП грозозащитным
тросом, который одновременно служит силовым несущим элементом
кабеля связи и экранирует его от внешних электромагнитных влияний.
Кабели в грозотросе можно классифицировать по ряду признаков, определяемых, в основном, конструкцией сердечника. Кабели
бывают как с пластмассовыми, так и с металлическим модулями. Мо-
62
дуль – это самостоятельный конструктивный элемент кабеля, содержащий одно или несколько оптических волокон.
В ОКГТ используются, как правило, так называемые свободные трубчатые модули – пластмассовые или металлические трубки, в
которых ОВ располагается свободно с небольшой избыточной длиной
по отношению к длине кабеля. Делается это для того, чтобы волокна
не испытывали деформации при воздействии на кабель растягивающего усилия.
Кабели бывают одномодульные и многомодульные. В центре
одномодульного кабеля находится трубка относительно большого
диаметра, в которой помещаются все ОВ. В многомодульном кабеле
несколько модулей скручиваются вместе, образуя повив, чаще всего,
вокруг центрального силового элемента. Возможна скрутка металлических трубок и без центрального элемента.
Герметичные металлические трубки защищают волокна от
проникновения извне влаги и свободного водорода и обладают высоким сопротивлением раздавливанию.
Через пластмассовые трубки возможна диффузия паров воды
и свободного водорода, выделяющегося некоторыми защитными материалами. Водород и образованные им гидроксильные группы ОН могут проникать в кварцевое волокно, что приводит к повышению коэффициента затухания. Поэтому пластмассовые трубки модулей обязательно заполняются гидрофобным компаундом, защищающим волокна
не только от влаги и от вибрации.
Центральный силовой элемент в многомодульных кабелях
может быть либо диэлектрический: стеклопластиковый круглый стержень – кордель, либо металлический: стальная круглая проволока,
63
плакированная алюминием (алюминированная); профилированный
алюминиевый (или из сплава) стержень с пазами.
Оптический сердечник в ряде конструкций заключается в
трубку – полимерную или металлическую (алюминиевую, из алюминиевого сплава, из нержавеющей стали). Во всех кабелях поверх поясной трубки располагается один или два повива металлических проволок, образующих грозозащитный трос. Проволоки могут быть стальные; алюминиевые; стальные, плакированные алюминием, и алдреевые – из сплава алюминия с магнием, кремнием и железом. Выбор вида проволок зависит от эксплуатационных требований физикомеханическим параметрам троса.
В двухповивном тросе внешний повив состоит из проволок
повышенной электропроводности (алдрей, алюминий), а внутренний –
из проволок высокой механической прочности (сталь, плакированная
сталь), таким образом, проволоки, обеспечивающие механическую
прочность троса и, следовательно, кабеля, защищены от воздействия
ударов молнии. Короткие замыкания в высоковольтных ЛЭП приводят
к высокой плотности тока в тросе и сопровождаются повышением
температуры внешних алдреевых или алюминиевых проволок, чего не
испытывают стальные проволоки внутреннего повива, защищая тем
самым от нагрева оптические модули. В одноповивном тросе сочетаются оба типа проволок.
Кабели ОКГТ способны выдерживать очень высокие механические и электрические нагрузки, имеют длительный срок службы,
обеспечивают оптимальную механическую защиту ОВ (например, от
пулевых повреждений) и оптимальную молниезащиту, так как стальная проволока, обеспечивающая механическую прочность во внутреннем слое, хорошо защищена. Для них характерны малые изменения
64
температуры ОВ в условиях короткого замыкания благодаря тепловой
изоляции, обеспечиваемой внутренним стальным слоем брони, и минимальный крутящий момент при монтаже и эксплуатации. Рабочая
температура ОКГТ лежит в пределах -600С…+700С.
ЗАО «Самарская оптическая кабельная компания» разработала
и предлагает ОК, встроенный в грозозащитный трос, марки ОКГТ
(рис. 13).
Рисунок 13. Конструкция ОК марки ОКГТ производства ЗАО
«СОКК»:
1 – оптическое волокно; 2 – гидрофобный компаунд;
3 - центральная полимерная или стальная трубка; 4 – проволоки стальные оцинкованные; 5 – алюминиевая оболочка; 6 – проволоки из алюминиевого сплава; 7- проволоки стальные с алюминиевым покрытием
Параметрами ОК уточняются для каждого конкретного проекта ВОЛП. В зависимости от числа оптических волокон кабели могут
иметь сердечник одномодульной и многомодульной конструкции.
Для подвески ОК на опорах контактной сети электрифицированных железных дорог и городского электрохозяйства многими отечественными предприятиями выпускаются как самонесущие диэлек-
65
трические, не имеющие в конструкции металлические элементы, ОК
(ЗАО «СОКК», ЗАО «Севкабель-оптик», ЗАО «ОКС-01», ЗАО «ОФССвязьстрой-1, ВОКК», ЗАО «Москабель-Фуджикура» и др.), так и ОК
с встроенным несущим тросом (ЗАО «ОФС-Связстрой-1, ВОКК», ЗАО
«Москабель-Фуджикура» и др.).
Конструкции
самонесущих
подвесных
ОК
заводами-
изготовителями предусматривают различные статические растягивающие нагрузки. Например, ЗАО «СОКК» изготавливает подвесные ОК
с допустимыми растягивающими нагрузками 7,5; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0
и 30,0 кН. При этом по требованиям конкретного проекта, в зависимости от значений длин пролетов, стрел провесов и условий эксплуатации может быть выполнен расчет конструкции ОК практически на любые допустимые растягивающие усилия.
На рис. 14 представлена конструкция самонесущего подвесного ОК производства ЗАО «СОКК» марки ОКЛЖ.
На рис. 15 показана конструкция подвесного ОК с встроенным
тросом (силовым элементом, вынесенным из оптического сердечника)
марки ОКТ производства ООО «Сарансккабель-оптика».
Рисунок 14. Конструкция ОК марки ОКЛЖ производства ЗАО
«СОКК»:
66
1 - оптические волокна свободно уложены в полимерных трубках (оптические модули), заполненных гидрофобным компаундом; 2 - центральный силовой элемент, представляющий из стеклопластикового
прутка; 3 - кордели – сплошные полиэтиленовые стержни – для устойчивости конструкции; 4 - поясная изоляция в виде лавсановой ленты; 5
– гидрофобный компаунд; 6 - внутренняя оболочка выполнена из композиции полиэтилена; 7 - силовые элементы в виде слоя арамидных
нитей; 8 - наружная оболочка выполнена из композиции полиэтилена
средней или высокой плотности
Рисунок 15. Конструкция подвесного ОК марки ОКТ производства
ООО «Сарансккабель-оптика»: 1 – стальной трос или стеклопластиковый стержень; 2 – скрепляющая лента; 3 – гидрофобный компаунд; 4 –
полимерная трубка; 5 – стеклопластиковый силовой элемент; 6 – оптическое волокно; 7 – гидрофобный компаунд; 8 – полиэтиленовая оболочка
67
Работа 4
Монтаж соединительных муфт электрических кабелей связи
1. Цель работы.
Знакомство с методами монтажа муфт электрических кабелей
связи и приобретение практических навыков по монтажу соединительных муфт.
2. Литература.
1. Краткое руководство по монтажу линейных сооружений
связи с использованием технологий и материалов компании 3М
2. Руководство по строительству и монтажу сооружений местных сетей связи.-М. ССКТБ-ТОМАС, 1995.
3. Подготовка к работе.
1. Ознакомиться по рекомендуемой литературе с требованими
и правилами монтажа муфт электрических кабелей связи.
2. Подготовить устные ответы на контрольные вопросы.
4. Контрольные вопросы.
1. Как классифицируются кабельные муфты?
2. Как проверяется кабель на обрыв жил?
3. Как проверяется кабель на сообщение жил?
4. Как осуществляется соединение жил кабеля ГТС?
5. Как осуществляется соединение жил междугородного
кабеля?
6. Как выполняется пайка свинцовой муфты?
68
7. Принцип монтажа алюминиевой оболочки методом горячей
пайки
8. Принцип монтажа алюминиевой оболочки методом опрессования.
9. Клеевой метод монтажа алюминиевой оболочки.
10. Особенности монтажа стальных оболочек.
11. Методы монтажа полиэтиленовой оболочки.
12. Принцип восстановления изолирующих покровов при помощи термоусаживающихся трубок.
13. Восстановление оболочек изолирующих покровов по технологии компании ЗМ.
14. Требования, предъявляемые к монтажу муфт.
15. Перспективные конструкции муфт и технологии их монтажа.
5. Содержание работы.
1. Ознакомиться по стендам с монтажом соединительных
муфт кабелей связи с различными типами изоляции в металлических и
пластмассовых оболочках.
2. Изучить технологию монтажа прямой муфты электрического кабеля.
В методической разработке подробно рассматривается монтаж
кабелей в алюминиевой и полиэтиленовой оболочках. Подробное описание методов монтажа кабелей связи с другими типами оболочек рассмотрено в рекомендуемой литературе.
69
1. Монтаж прямой муфты городского телефонного кабеля
марки ТППэп
а) Проверка исправности кабеля.
Перед проведением монтажа кабели в полиэтиленовой оболочке емкостью 100 и более пар проверяются на герметичность воздушным давлением 0,3-0,5 кГс/см (30-50 кПа) в течение 24 часов. При
этом допустимая величина утечки составляет 0,05 кГс/см (5 кПа).
После проверки герметичности оболочки кабеля производится
электрическая проверка на целость жил и экрана и отсутствие сообщений между ними, а такие соответствие сопротивления изоляции Rиз
жил нормам. Для кабелей ГТС Rиз > 5000 МОм км.
Для испытания жил кабеля на обрыв и сообщение с концов кабеля удаляется оболочка. Длина участка удаляемой оболочки зависит
от числа пар кабеля и составляет 150-350 мм. Жилы одного конца кабеля разбирают по повивам. С концов жил удаляют изоляцию на длине
20-25 мм. Затем оголенные жилы по повивам окручивают пучками по
10-20 пар, обматывают голой медной проволокой и соединяют между
собой и с экраном. Жилы другого конца кабеля заделывают на "пирамиду". Проверку жил на обрыв и сообщение проводят по схемам, указанным на рис. l.
б) Подготовка концов кабелей к монтажу.
Определяется расположение муфты и отмечаются места срезов оболочек. Расстояние между срезами (длина сростка в муфте) устанавливается таким образом, чтобы обеспечивался заход концов оболочки кабеля в муфту на длину 25-30 мм. При этом концы кабеля должны перекрывать
длину
муфты
на
50-100
мм
с
каждой
стороны
(рис.2). По отметкам мест среза оболочки делаются кольцевой и про-
70
дольный ее надрезы, после чего оболочка на участке от конца кабеля
до кругового надреза разгибается и удаляется.
Рисунок 1. Проверка жил кабеля на обрыв и сообщение.
полиэтиленовая оболочка
ленты экрана
поясная изоляция
50-100
l1=340
20-30
20-30
50-100
Длина муфты
Рисунок 2. Разделка концов кабеля
71
Рисунок 3. Последовательность сращивания жил ручной скруткой
На концы кабелей подвигается муфта. Внутренние защитные
покровы - поясная изоляция, экранные ленты и экранная продольная
проволока сматывается в рулончики и временно закрепляется на оболочках монтируемых кабелей.
Сердечники монтируемых кабелей разбиваются по полуповивам. Для этого каждый повив, начиная с верхнего, разбивают на два
пучка: ближний и дальний от спайщика. В ближайший пучок отбирают
примерно 60% пар повива, а в дальний - 40%.При разборке повивов
72
счетные группы обоих концов кабелей должны попасть в одноименные пучки.
Образованные из полуповивов пучки жил кабелей перевязывают нитками и подвязывают к оболочкам кабелей в порядке, обратном очередности их монтажа.
в) Соединение жил кабеля
Монтаж сердечника многопарных кабелей производят в такой
последовательности, при которой первоначально сращивают наиболее
удаленные от спайщика полуповивы. Жилы удаленного полуповива
сращивают в определенной слабиной, которую уменьшают по мере
приближения к центру, обеспечивая сростку осевую симметрию и достаточную плотность, при этом должны соблюдаться следующие основные правила: не допускать "разбивки пар", т.е. соединения жилы
"а" одной пары с жилой "б" другой пары; группы (жилы, пары) каждого повива, одного конца кабеля должны соединяться с одноименными
группами (жилами, парами) и повивами другого конца кабеля; контрольные и счетные группы (пары) одного конца кабеля должны соединяться с соответствующими контрольными и счетными группами
(парами) другого конца кабеля.
Медные жилы кабелей ГТС сращиваются одним из следующих способов:
- ручной скруткой с изолированием каждой жилы индивидуальной гильзой;
- ручной скруткой с изолированием пары жил общей гильзой;
- при помощи одножильных соединителей UY-2;
- при помощи модульных соединителей серии MS2.
Пожильное сращивание ручной скруткой с изолированием
каждой скрутки гильзой показано на рис. 3.
73
Перед сращиванием жил определяют место расположения
скруток на длине сростка кабеля.
Скрутки жил разных пар равномерно распределяют по всей
длине сростка не менее, чем на 40 мм.
Скрутки жил разных пар равномерно распределяют по всей
длине сростка кабеля, смещая каждую последующую пару на половину длины гильзы предыдущей пары. Допускается размещение скруток
жил в шахматном порядке.
Последние годы весьма широко в России применяется сращивание жил с помощью соединителей, разработанных компанией ЗМ
(США).
Одножильный соединитель типа UY-2 (рис. 4) предназначен
для соединения медных проводников с диаметром жил 0,4...0,9 мм с
бумажной, полиэтиленовой или поливинилхлоридной изоляцией без
предварительной их зачистки, при этом максимальный диаметр жилы
в изоляции должен быть не более 2,08 мм. Соединитель позволяет соединять два проводника с различными диаметрами жил и типами изоляции. Соединители рекомендуется использовать для монтажа кабелей
малой емкости (до 100 пар) и для сращивания запасных жил в кабелях
большой емкости. Монтаж кабелей с использованием одножильного
соединителя осуществляется при помощи пресс-клещей (рис.5), обеспечивающих обкусывание и запрессовку проводников. Там же показан
смонтированный пучок в готовом виде. Соединители, которые используются для соединения жил в полиэтиленовой изоляции, заполнены
гидрофобной массой. Для жил с бумажкой массой используются соединители без заполнителя.
Для повышения производительности труда при монтаже кабелей ГТС находят применение приспособлений ПСЖ-4, позволяющие
74
одновременно сращивать по четыре жилы с каждой стороны, а также
групповые сжимаемые соединители CMЖ-10, позволяющие одновременно соединять - десять пар жил. Методика соединения жил при помощи этих устройств описана в [1].
Используются также 25-парные модули компании ЗМ, обеспечивающие одновременное соединение 50 медных проводников с диаметром жил 0,32... 0,7 мм с помощью портативного гидравлического
ручного пресса (рис.6).Совместно с модулем может использоваться
капсула с гидрофобным заполнителем для повышения влагостойкости
сростка кабелей, с помощью такого модуля возможно соединение двух
кабелей с различными диаметрами жил и типами изоляции (пластмассовой и бумажной). Модуль используется для монтажа кабелей емкостью свыше 100 пар и позволяет производить переключение кабеля без
перерыва связи при ответвлении, запараллеливании или других изменениях в конфигурации сети.
крышка
контактный элемент
корпус
2.06 мм
9.9 мм
15.5 мм
Рисунок 4. Общий вид соединителя UY-2
75
Рисунок 5. Пресс – клещи и смонтированный пучок
Рисунок 6. Портативный гидравлический ручной пресс
г) Восстановление поясной изоляции, экрана и оболочки
После окончания монтажа сростка восстанавливается поясная
изоляция и экран, а затем и оболочка.
Для этого смонтированный сросток кабеля с пластмассовой
изоляцией жил плотно обматывается встречными пластмассовыми
лентами, ранее смотанными в рулончики. Обмотка выполняется с перекрытием в 20 мм, концы лент связываются.
76
При обмотке сростка под верхний слой лент вкладывается соответствующей формы справка с указанием фамилии монтажника,
даты и особенностей монтажа данной муфты.
Экран восстанавливают намоткой на сросток встречных концов лент и соединением между собой экранных проволок. Встречные
концы экранных лент наматывают поверх восстановленной поясной
изоляции с 20% перекрытием. Концы лент соединяют "кровельным
швом". Экранные проволоки спирально наматывают на сросток и соединяют скруткой. Длина скрутки экранных проволок 15. ..20 мм.
После восстановления экрана восстанавливается пластмассовая оболочка с использованием пластмассовых муфт, детали которых
сваривают между собой и с оболочкой. Распространенным способом
сварки полиэтиленовых муфт является - сварка наплавлением присадочной полиэтиленовой ленты под слоями стеклоленты. При этом
наплавляемая лента должна быть светостабилизирована, иметь ширину 50 мм и толщину 0,2 мм. Направление полиэтиленовой ленты выполняется через стеклоленту шириной 35 мм и толщиной 0,2 мм.
Непосредственно перед сваркой зачищают детали муфты и оболочки
монтерским ножом.
После надвигания на сросток частей муфты, под стык которых
заводится опорное металлическое кольцо, первоначально сваривают
их между собой, а затем муфту с оболочкой кабеля. Место сопряжения
частей муфты плотно и ровно обматывают полиэтиленовой лентой в
несколько слоев. Ленту наматывают так, чтобы она перекрывала
участки шириной не менее 25 мм по обе стороны от места сварки. Конец стеклоленты закрепляют перевязочной проволокой (рис. 7).
Обмотанные стеклолентой участки равномерно нагревают
пламенем паяльной лампы или газовой горелки. При этом пламя по-
77
степенно перемещают по всей поверхности сварки. Прогрев чередуют
с перерывами (паузами), во время которых пламя отводят в сторону.
Участки сварки нагревают с регулярными перерывами несколькими
циклами (каждый цикл состоит из паузы и нагрева). Такая циклическая сварка обеспечивает необходимую равномерность нагрева полиэтилена и повышает качество сварного шва.
Рисунок 7. Сварка полиэтиленовой муфты способом наплавления полиэтиленовой ленты под стеклолентой:
1- муфта; 2- перевязка, закрепляющая конец стеклоленты;
3- кабель; 4- зачищенный участок оболочки; 5- намотка из стеклоленты; 6- намотка из полиэтиленовой ленты; 7- фаска; 8- зачищенный участок муфты
78
После окончания сварки с места сварки, охлажденного до
температуры 50-60 С (определяется на ощупь рукой), должна быть
снята стеклолента. Сваренный участок осматривают. На нем не должно быть трещин, складок, расслоений и воздушных пузырей. При
необходимости дефектное место дополнительно проваривают под
стеклолентой.
Наряду с приведенным методом применяются и другие более
совершенные методы восстановления пластмассовых оболочек, которые изложены в приложении.
2. Монтаж прямой муфты междугородного кабеля типа
МКС
а) Общие сведения
В междугородных симметричных кабелях наибольшее распространение получила звездная скрутка, в которой принята расцветка
изоляции жил: в 1-ой паре первая жила - красная; вторая жила - желтая; во 2-ой паре первая жила - синяя; вторая жила - зеленая. Перед
монтажом кабели проверяются на герметичность оболочки, обрыв и
сообщение жил. При монтаже обязательно нужно соблюдать, чтобы
конец кабеля стороны А соединялся с концом кабеля стороны Б. На
стороне А жилы в четверке расположены по часовой стрелке в следующем порядке: красная, зеленая, желтая, синяя , на стороне Б - красная, синяя, желтая, зеленая.
б) Подготовка кабеля к соединению
Концы соединяемых кабелей закрепляются в монтажном станке. На концах кабелей наносят отметки мест среза наружного покрова.
Размеры разделки концов кабеля в зависимости от марки кабеля, типа
79
муфты, метода сращивания оболочки и способа восстановления изолирующего защитного покрова.
На расстоянии 10 мм от указанных отметок в направлении от
центра муфты поверх джутовой оплетки накладывают бандажи из
стальной проволоки диаметром 1 мм. На месте отметок джутовый покров обрезают и снимают с концов кабелей. На стальную броню наносят отметки мест среза.
На наружный полиэтиленовый покров шлангового типа бронированных и небронированных кабелей бондаж не накладывается.
Удаление полиэтиленового шланга производится путем кольцевого и
продольного надрезов, сделанных при помощи разогретой стальной
пластинки.
От каждой отметки в направлении от центра муфты на расстоянии 10... 15 мм стальную броню зачищают и залуживают.
На залуженные места накладывают бандажи из медной проволоки диаметром 1,2 мм, концы проволоки скручивают и используют
для перепайки брони сращиваемых кабелей. На расстоянии 8... 10 мм
от бондажа стальную броню надрезают напильником, обламывают и
удаляют. Освобожденную от стальной брони и подброневых покровов
оболочку очищают и промывают бензином.
80
Рисунок 8. Разделка кабеля при монтаже: 1- джут; 2- провод для перепайки б: брони и оболочки; 3- оболочка; 4- нитки; 5-бумага; 6- жилы.
Для удаления алюминиевой оболочки по ранее сделанной отметке делают круговой надрез напильником или специальным устройством - труборезом; чтобы избежать повреждений поясной изоляции,
надрез должен быть несквозным. В месте надреза алюминиевую оболочку слегка перегибают до отделения от сердечника и аккуратно,
продольно-круговыми движениями, стягивают с конца кабеля.
Для удаления свинцовой оболочки по отметкам выполняют
круговые надрезы и от них к концам кабелей делают по два продольных надреза с расстоянием между ними 5 мм. Надрезанную полосу
вынимают плоскогубцами. Свинцовую оболочку раздвигают и сердеч-
81
ник кабеля освобождают от свинцового покрова. Запрещается удалять
свинцовую оболочку путем стаскивания ее с сердечника кабеля.
Разделка концов кабеля при монтаже показана на рис. 8.
в) Сращивание жил и упаковка сростка.
В прямых муфтах высокочастотных кабелей согласно руководству по симметрированию соединение четверок производится по
оператору "х ", т.е. первая цепь каждой четверки скрещивается.
Сращивание жил и прямой муфты проводится в следующей
последовательности (рис. 9).
Проверяют расположение четверок, считая первой красную,
второй - зеленую, третьей синюю, четвертой - желтую. Нитки, которыми обмотана каждая четверка, необходимо сдвинуть к корешку
сростка и затянуть.
На каждую из сращиваемых четверок надеваются групповые
кольца, а на сращиваемые жилы четверки - изоляционные гильзы.
Ножом, нагретым в пламени паяльной лампы, или съемником в места
скрутки жил оплавляется стирофлексная изоляция, после чего изоляция снимается с концов жил. Оголенные жилы скручиваются на длине
30 мм, смачиваются раствором канифоли и пропаиваются припоем
ПОССу-40-0,5 при помощи стаканчикового паяльника на длине
10...12мм. Стаканчик подносят к скрутке снизу и поднимают его на
столько, чтобы конец скрутки (10...12 мм) погрузился в припой. Выждав некоторое время, пока скрутка прогреется (30...40 мм), стаканчик
опускают вниз. При хорошо выполненной пайке припой покрывает
конец скрутки равномерно, тонким слоем без просвета и имеет гладкую поверхность.
82
Рисунок 9. Перепайка муфты и оболочки
Рисунок 10. Упаковка перед запайкой муфты
Рисунок 11. Соединение жил четверки
Скрутку отгибают в сторону, противоположную надетой на
жилу гильзе, и надвигают гильзу на скрутку.
83
Таким образом, производится скрутка всех жил четверки, при
этом все скрутки одной четверки располагают на одной оси. Затем
сдвигают групповые кольца с обеих сторон к сростку четверки. Аналогично выполняется сращивание всех четверок кабеля. При этом необходимо каждую последующую сращиваемую четверку брать из кабеля
стороны А против движения часовой стрелки, а из кабеля стороны Б по движению часовой стрелки.
После сращивания четверок тщательно проверяется качество
монтажа и на сросток накладывается с перекрытием 2-3 слоя кабельной бумаги. Внешний вид упакованного сростка показан на рис.10.
При монтаже муфт высокочастотных кабелей связи особое внимание
должно быть обращено на максимально возможное сохранение конструкции четверок в муфте (расположение жил в четверках, шаг
скрутки четверок). Все жилы в четверках после сращивания должны
иметь слабины.
г) Установка и запайка муфты
На упакованный сросток сдвигается предварительно надетая на кабель
свинцовая муфта и деревянным молотком производится подгонка конусов. Конусы должны плотно прилегать к свинцовой оболочке кабеля.
Запайка свинцовой муфты осуществляется паяльной лампой
или газовой горелкой.
ПРИ РАБОТЕ С ПАЯЛЬНОЙ ЛАМПОЙ ИЛИ ГАЗОВОЙ ГОРЕЛКОЙ НЕОБХОДИМО СТРОГО СОБЛЮДАТЬ ПРАВИЛА ОБРАЩЕНИЯ С НИМИ!
Правила обращения с паяльной лампой или горелкой объясняет преподаватель.
84
Для пайки свинца применяют припой ПОCCy-30-2 и стеарин
(в качестве флюса). Запайку муфты нужно производить очень осторожно, так как при температуре около 180 С припой переходит в пластическое состояние, а при температуре 256 С - в жидкое состояние.
Припой перегревать не следует, иначе можно легко "прожечь" оболочку или муфту (температура плавления свинца около 300 С).
Пайку выполняют, периодически чередуя нагревание припоя,
с его приминанием (растиранием) паяльной тряпочкой. Добиваются
плавного перехода с кабеля на муфту и ровной гладкой поверхности.
Особенности монтажа алюминиевых и стальных оболочек
приведены в приложении.
Ранее оставленные для перепайки брони концы медных проволок выравнивают, скручивают 2...3 витками между собой примерно
над серединой свинцовой муфты и припаивают к ней (рис. 11). После
этого на свинцовую муфту бронированного кабеля устанавливают чугунную муфту, половинки которой скрепляют болтами. После монтажа чугунную муфту заливают массой МКС-4. Во время сборки чугунной муфты прорези на вкладышах, а также другие зазоры тщательно
заделывают прядями джута, чтобы при заливке чугунной муфты масса
не вытекала.
Приложение
1. Общие сведения
Надежность кабельных линий связи в значительной мере
определяется качеством монтажа соединительных муфт, поэтому эти
работы выполняют высококвалифицированные монтеры связи.
85
Для контроля качества монтажа муфт производят проверку
исправности жил и изоляции кабеля, герметичности оболочки, а также
соответствия нормам сопротивления изоляции жил. Для кабелей ГТС
сопротивление изоляции должно быть не менее 5000 МОм км, а для
междугородных кабелей связи - не менее 10000 МОм км.
Кабельные муфты классифицируются следующим образом:
- прямая муфта - сросток двух строительных длин кабеля одинаковой емкости;
- разветви тельная муфта (перчатка)- сросток, в котором один
кабель большей емкости распаивается на два или более кабеля меньшой емкости;
- стыковая муфта - сросток кабеля, расположенный на стыке
секций, симметрирования, в котором проводится концентрированное
симметрирование скрещиванием и контурами противосвязи;
- симметрирующая муфта – сросток кабеля, где по результатам
измерения емкостных связей жилы соединяются по оптимальным операторам скрещивания;
- конденсаторная муфта - сросток, в котором, кроме соединения жил по операторам скрещивания, включаются симметрирующие
конденсаторы;
- газонепроницаемая муфта ГМС - два сростка на входе и выходе газонепроницаемой пробки, в которых все жилы кабеля соединяются с жилами ГМС;
- газонепроницаемая изолирующая муфта ГМС отличается от
ГМС тем, что на ее металлическом корпусе сделан изолирующий промежуток.
86
2. Особенности монтажа алюминиевых и стальных оболочек
Монтаж алюминиевых оболочек производится одним из следующих методов: горячей пайкой, склеиванием, опрессованием. Метод горячей пайки рекомендуется применять только при выполнении
ремонтных работ.
Метод горячей пайки заключается в следующем. Алюминиевую оболочку, в местах припайки к ней свинцовой муфты предварительно зачищают напильником и большой стальной щеткой. На малую
стальную щетку наносят 5... 7 г разогретого сплава ЦОП (цинковооловянный припой), а оболочку в месте залуживания нагревают до
температуры плавления ЦОП. Затем щеткой натирают оболочку до
получения на ней сплошного гладкого блестящего слоя.
На горячую поверхность залуженной оболочки немедленно
наносят слой припоя ПОCCy-30-2 и выполняют запайку свинцовой
муфты обычным методом, как и на кабеле в свинцовой оболочке без
применения флюса. После запайки конуса муфту следует немедленно
охладить специальным металлическим охладителем.
Клеевой метод заключается в том, что перед монтажом сердечника кабеля в процессе подготовки концов к алюминиевой оболочке приклеиваются отрезные свинцовые конусы, а к последним после
монтажа сердечника припаивается свинцовая муфта. Для этого на зачищенную оболочку наносится слой предварительно подготовленного
к использованию клея ВК-9, на который надвигают конус. С помощью
ручного обжима конус плотно обжимается. Затем на торец конуса
наносится слой клея, слой марли и снова сдой клея. Для ускорения
процесса затвердевания концы кабеля с конусами прогревают в специальном жестяном кожухе при температуре 60... 80 С в течение 40-60
мин. Учитывал, что клей BK-9 обладает изоляционными свойствами,
87
контакт между оболочкой и муфтой достигается наложением на предварительно залуженную оболочку-бондажа, концы которого пропускаются между конусом и свинцовым цилиндром при их спайке.
Принцип метода опрессования основан на известном свойстве пластической деформации алюминия под давлением. Сращивание
производится путем опрессования концов алюминиевой трубки-муфты
с алюминиевой, оболочкой кабеля. Разделка концов кабеля производится обычным порядком по размерам, соответствующим марке кабеля. Перед опрессованием концы оболочки с помощью специального
устройства расширяются примерно до диаметра алюминиевой трубкимуфты. Для создания необходимой опоры и предохранения сердечника
кабеля от деформации в процессе опрессования под расширенную
часть оболочки вводятся стальные опорные втулки. Контактирующие
поверхности оболочки и муфты тщательно зачищаются с использованием кварцевазелиновой пасты. Опрессование производится с помощью ручного гидравлического пресса и специальных пуансона и матрицы.
Монтаж стальных гофрированных оболочек осуществляется
методом пайки. Для монтажа кабеля используется обычная свинцовая
муфта, припайка которой производится после предварительного облуживания стальной оболочки специальной пастой марки ПМКН-4О.
Процесс залуживания является основной особенностью сращивания
стальных оболочек. Во избежание деформации к разрушения изоляции
кабеля при нагреве процессы залуживания и пайки необходимо выполнять в минимальный отрезок времени.
Остальные работы по запайке свинцовой муфты выполняются
так же, как на кабеле в алюминиевой или свинцовой оболочке.
88
3. Методы монтажа кабелей в пластмассовой оболочке
Сращивание пластмассовых оболочек производятся одним из
следующих методов:
- при помощи термоусаживаемых трубок (ТУТ) в комбинации
с полиэтиленовыми деталями;
- полиэтиленовыми деталями, свариваемыми с оболочкой и
между собой путем наплавления полиэтиленовой ленты и прогрева ее
под слоем стеклоленты;
- опрессованием сростка вместе с оболочкой разогретым до
вязко-текучего состояния полиэтиленом;
- заливкой сростка вместе с прилегающей к нему частью оболочки пластифицированным битумным компаундом или специальной
мастикой (тупиковая муфта).
Термоусаживаемые трубки изготавливаются из термопластических материалов (полиэтилен, полипропилен и др.), подвергнутых
радиационному облучению. Если изготовленную из этого материала
деталь разогреть и растянуть, а затем охладить, то приданная детали
форма окажется как бы "замороженной". При нагревании расширенной
детали до температуры выше температуры расширения она "усаживается", принимая свою исходную форму.
Если надвинутую на сросток муфты или на конец кабеля раздутую трубку разогреть, то при переходе в исходное состояние она
плотно обожмет сросток или кабель. Для повышения герметичности и
прочности обжима на внутреннюю полость трубок (наконечников)
наносят подклеивающий слой, который в процессе нагрева размягчается, заполняя зазор между трубкой и кабелем (сростком муфты).
Как правило, радиальная усадка составляет не менее 50%.
89
Подробно методы монтажа кабелей связи в пластмассовых
оболочках изложены в [2].
Прогрессивными являются методы монтажа без применения
открытого огня, разработанные рядом зарубежных фирм (ЗМ, AMP,
Rаусhеm и др.). Они безопасны, экологически чисты, производительны
и не требуют высокой квалификации персонала.
Так, например, в соответствие с технологией компании 3М,
процесс герметизации муфт на кабелях ТППэп производится с помощью герметизирующих лент VМ и Теmflех и армирующего материала
Аrmоrсаst. Этот метод может применяться на кабелях от 50 до 600 пар,
как содержащихся под избыточным давлением, так и без давления, а
также заполненных гидрофобным заполнителем.
Лента VМ - это изоляционная мастика, являющаяся производной резины, нанесенная на виниловую основу толщиной 1,7 мм,
устойчивую к любым атмосферным явлениям. Она хорошо защищает
сердечник кабеля от влаги, коррозии и ультрофиолетовых лучей. Лента Теmflех - изоляционная лента ПВХ.
Структурный материал Аrmоrсаst представляет из себя сетчатый стекловолоконный материал в виде ленты, пропитанный самовулканизирующим черным полиэританом, который начинает затвердевать
после контакта с водой. Сначала лента размягчается, приобретая клейкие свойства, а затем затвердевает в течение примерно получаса и
полностью полимеризуется за 24 часа. Образует прочную долговременную стекловолоконную оболочку, которая обеспечивает надежную
защиту для поврежденной оболочки кабеля, а также повышает механические свойства сростка. Может использоваться для кабелей с полиэтиленовой или свинцовой оболочками. Обмотка сростка лентой
Armоrсаst показана на рис. 12.
90
Рисунок 12. Обмотка сростка лентой Armorcast
Рисунок 13. Восстановление оболочки по технологии компании 3М
Порядок монтажа муфты по технологии компании ЗМ показан
на рис.13. Сначала кабель и части муфты герметизируются обматыванием мест стыков лентой VМ с последующей фиксацией ее лентой
91
Теmflех. Затем вскрывается герметичный пакет с лентой Аrmоrсаst,
наполняется водой примерно на 15 сек. После этого муфта полностью
обматывается двумя слоями Аrmоrсаst с перекрытием витков 60%. Материал стоек к агрессивным средам, высоким температурам, хорошо
самофиксируется при обмотке любых форм поверхности. Очень удобен для заделки повреждений оболочки кабеля. Работа с таким материалом легка, продуктивна и не требует специальных навыков.
4. Перспективные технологии монтажа кабельных муфт
Перспективные конструкции муфт для кабелей связи и технологии их монтажа, основанные на применении новых материалов, разработаны и выпускаются рядом зарубежных фирм. Так, например, на
рис. 14 – 19 показан метод монтажа компрессионных муфт.
Рисунок 14. Комплект монтажа муфт ВССК и МВССК
92
Рисунок 15. Наложение на кабель мастики после подготовки сростка и
восстановления экрана
Рисунок 16. Оборачивание сростка куском специальной пленки и заливка в получившейся конверт компаунда 4442
Рисунок 17. Сдавливание компаунда путем обмотки сростка
эластичной виниловой лентой
93
Рисунок 18. Надвигание на сросток полумуфты и обмотка стыков мастикой и виниловой лентой
Рисунок 19. Обмотка лентой АрморкастТМ для повышения жесткости и
обеспечения герметичности муфты
Компрессионные муфты МВССК компании ЗМ обеспечивают
полную водонепроницаемость и 100-процентную защиту сростков жил
кабелей типа ТП, не содержащихся под избыточным воздушным давлением, как с гидрофобным заполнением, так и без него (на распределительной сети).
Достоинства компрессионного метода монтажа муфт. Сверхнадежность компрессионных муфт гарантируется тем, что сросток жил
заполняется удаляемым компаундом 4442 под давлением.
Данный метод заключается в том, что на компаунд 4442 создается давление около 0,5 атм. путем обмотки сростка, залитого ком-
94
паундом, эластичной виниловой лентой. Компаунд заполняет пространство между жилами и соединителями в сростке и распространяется вдоль по кабелю (если кабель без гидрофобного заполнения).
Компрессионный метод позволяет минимизировать расход
компаунда и не допустить попадания воды в сросток не только снаружи муфты, но и по сердечнику кабеля.
Высокоэффективный компаунд 4442 — это двухкомпонентный, не расширяющийся компаунд, упакованный в удобную, прочную
упаковку с точно отмеренным количеством компонентов. Компаунд
безвреден для здоровья человека и не требует применения специальных мер защиты персонала при работе с ним.
Простота монтажа. При монтаже муфт нет необходимости в
использовании газовой горелки, компаунд 4442 и другие материалы не
требуют нагрева, а из инструмента нужен только нож кабельщикаспайщика.
95
Работа 5
Конструкции и монтаж кабельных оконечных устройств
1. Цель работы
Знакомство по стендам с конструкциями распределительных
коробок, боксов, кабельных ящиков и других оконечных устройств, а
также изучение технологии монтажа кабельных оконечных устройств.
2. Литература
Каталог
1.
продукции
ОАО
«Связьстройдеталь».-М.:
Связьстойдеталь, 2004, с. 129-142.
2. Руководство по строительству линейных сооружений магистральных и внутризоновых кабельных линий связи, -М.:Радио
и
связь, 1996, с. 300-333.
3.
Общая
инструкция
по
строительству
линейных
сооружений ГТС.-М.: Радио и связь, 1997, с. 476-482.
3. Подготовка к работе
1. Ознакомиться по рекомендуемой литературе с правилами
зарядки кабеля в оконечные устройства.
2. Подготовить устные ответы на контрольные вопросы.
4. Контрольные вопросы
1. Какие кабели применяются для зарядки оконечных устройств ГТС?
2. В какой последовательности выполняется зарядка распределительной коробки?
3. Как размещаются магистральные и распределительные бок-
96
сы в распределительных шкафах ГТС?
4. Как маркируются и нумеруются распределительные шкафы
ШР?
5. Как нумеруются пары в распределительной коробке?
6.Как маркируются и нумеруются распределительные коробки?
7. Как нумеруются боксы и плинты в распределительных
шкафах ГТС?
8. Как маркируются междугородные боксы?
9. Как нумеруются пары кабеля в междугородных боксах?
10. В каких случаях применяются экранированные боксы?
11. Для какой цели боксы заливаются заливочной массой?
12. Какие оконечные устройства используются для коаксиальных кабелей связи?
13. Какие оконечные устройства применяются в месте соединения воздушных и кабельных линий связи?
14. Каковы преимущества технологии врезного контакта в кабельных оконечных устройствах?
15. Каковы особенности конструкций модернизированных
распределительных коробок?
5. Содержание работы
1. Ознакомиться по стендам с образцами кабельных оконечных устройств.
2. Изучить технологию монтажа, маркировку и принципы нумерации кабельных оконечных устройств.
а) десятипарные распределительные коробки.
97
Распределительные телефонные коробки емкостью 10x2 марки
КРТ (в металлическом корпусе) и КРТП (в пластмассовом корпусе)
устанавливаются соответственно в неотапливаемых и отапливаемых
помещениях. Они служат для распределения десятипарного кабеля на
однопарные абонентские кабели. В плинте распределительной коробки
оставляют свободные пары, что позволяет подключать к ним новые
абонентские пары по мере роста числа абонентов, не прибегая к капитальным переустройствам сети. Кроме того, в распределительной коробке имеется возможность переключать телефонные аппараты с одной пары на другую и производить испытания разговорных пар.
Внешний вид коробок распределительных телефонных типа КРТ представлен на рис. 1.
Рисунок 1. Коробки распределительные типа КРТ.
Монтаж (зарядка) распределительной коробки производится
десятипарным кабелем преимущественно марки ТПП, а в особо оговоренных проектом случаях - кабелем ТГ с бумажной изоляцией жил.
Как правило, распределительные коробки заряжаются в мастерской
куском кабеля заранее отмеренной длины, достаточной для прокладки
до ближайшей разветвительной или соединительной муфты. При этом
кабель проверяется на обрыв и сообщение жил между собой, а также с
98
экраном или металлической оболочкой. На рис. 2 показан процесс зарядки распределительной коробки куском кабеля.
Рисунок 2. Зарядка распределительной коробки типа КРТ.
С куска кабеля, подлежащего включению в коробку, на длине
200-250 мм от конца снимают оболочку и кабель вводят во втулку коробки так, чтобы обрез оболочки выступал на 3-5 мм за внутреннюю
кромку втулки. Если кабель слишком свободно входит во втулку, то
его на длине втулки обматывают несколькими слоями липкой пластмассовой ленты. На кабелях с пластмассовой оболочкой экранная лента обрезается у внутренней кромки, а экранная проволока загибается у
обреза оболочки, заводится в щель между кабелем и внутренней поверхностью втулки, загибается на наружную поверхность последней,
делает по ней два оборота и припаивается припоем ПОССу-ЗО-2 (рис.
2а). В коробках типа КРТП экранная жила подключается к специально
предназначенным для этой цели клеммам. На вводе в коробку участок
кабеля в пластмассовой оболочке и стальная втулка, предварительно
зачищенные и протертые бензином, плотно обматываются 5...7 слоями
липкой пластмассовой ленты (рис. 2б), а кабели в свинцовой оболочке
опаивается припоем ПОССу-30-2 (рис. 2в). Если наружный диаметр
вводимого кабеля больше внутреннего диаметра втулки, то на втулку
99
предварительно напаивают отрезок свинцовой трубочки, а обрез оболочки кабеля доводят только до наружного края стальной втулки.
Стык свинцовой трубки и кабеля обматывают или пропаивают, как
указано выше.
Заделка ввода во втулку распределительной коробки кабеля в
пластмассовой оболочке может осуществляться при помощи отрезка
термоусаживаемой трубки соответствующего диаметра и подклеивающего материала, предварительно надвинутой на конец кабеля.
При фиксированном положении кабеля на участок его, примыкающий к втулке, подматывают полиэтиленовую ленту так, чтобы
образовался плавный переход от кабеля к внешней поверхности втулки. Термоусаживаемая трубка с подклеивающим слоем надвигается на
втулку до упора в корпус коробки и осаживается открытым пламенем
паяльной лампы или газовой горелки.
Затем приступают к расшивке жил, для чего сначала суровой
или капроновой ниткой перевязывают кабельный сердечник у обреза
оболочки двойным узлом, а затем этой ниткой производят расшивку
стежками по 10 мм на длине 55 мм (рис. 3). Эта часть кабельного сердечника будет укладываться по дну корытца коробки. Далее продолжают расшивку жил через 8 мм елочкой, отгибая их попарно. Отступив на 6 мм от стежка, отгибают контрольную пару верхнего повива
(контрольная пара имеет более яркую или отличающуюся расцветку
жил) и диаметрально противоположную ей пару, т.е. пара 9 - контрольная, а пара 4 - противоположная контрольной.
В отогнутых парах отбирают жилы натуральной расцветки и.
отступив еще на 8 мм, делают стежок и отгибают под прямым углом
цветные жилы. Далее расшивка выполняется аналогично. Когда сердечник будет расшит, с жил снимают изоляцию с учетом конусности
100
сердечника и расстояний от сердечника до
места
впайки
жил
в
штифты плинта.
Рисунок 3. Расшивка кабеля в коробке КРТ.
Сердечник размещают между штифтами плинта так, чтобы он
не касался его дна, жилы зачищают и вводят в отверстия штифтов,
проканифоливают и запаивают припоем ПОССу-40-О, 5. На штифты с
впаянными
жилами
надвигают
предварительно
одетые
поли-
этиленовые гильзы (для кабеля ТГ - бумажные).
При сборке коробки с плинтом между ними закладывается
тонкая картонная прокладка, предварительно прошпаренная массой
МКП и промазанная с обеих сторон битумным лаком. После монтажа
коробки кабель проверяют на обрыв, сообщение и парность.
Распределительная коробка устанавливается горизонтально в
специальных нишах или на стене здания, на лестничной клетке на высоте 2,5-3 м от пола, в местах, удобных для работы и осмотра. На корпусе при помощи трафарета пишут номер. Он соответствует номеру
101
плинта распределительного бокса в распределительном шкафу. Счет
клемм в плинте коробки производится слева направо, начиная от стены: 0-4 и 5-9 пары.
б) Монтаж междугородного бокса
Междугородные кабельные боксы БМ являются оконечными
устройствами, в которых распаиваются магистральные, внутризоновые
и соединительные симметричные кабели, а также симметричные четверки и пары комбинированных коаксиальных кабелей.
Боксы преимущественно монтируются на вводно-кабельных
стойках ВКС или в вводно-кабельных шкафах оконечных, обслуживаемых и необслуживаемых регенерационных пунктов (ОП, ОРП, НРП).
Междугородные кабельные боксы для кабелей с симметричными цепями разделяются на неэкранированные и экранированные.
Боксы изготовляются следующих типов: БМ-1-1; БМ-1-2; БМ2-1; БМ-2-2; БМ-2-3; БМГ-2-1. Буквы БМ означают "бокс междугородный", Г-герметизированный с помощью специального влагозащитного корпуса, а цифры показывают количество патрубков для ввода кабелей (первая цифра) и количество плинтов, на которые рассчитан бокс (вторая).
БМГ влагонепроницаем и предназначен для сырых помещений. Каждый из перечисленных типов боксов снабжается или 10парными плинтами ПН-10 (неэкранированные) или 6-парными плинтами ПЭ-6 (экранированные).
Если в боксы вводятся высокочастотные кабели, то плинты
боксов экранируются. Неэкранированные плинты используются для
низкочастотных кабелей, кабельных вводов и вставок в воздушные
линии связи. Для низкочастотных связей наибольшее применение
находят боксы на 10 и 20 пар, для высокочастотных связей - боксы на
102
6 и 12 пар с плинтами, у которых между каждой парой гнезд установлены экранирующие перегородки. Для комбинированных кабелей
применяются боксы на 16 пар (один плинт экранированный, другой
обычный).
Для ввода симметричных кабелей связи в необслуживаемые
регенерационные пункты (НРП) цифровых систем передачи (ЦСП) используются, специальные герметичные вводно-кабельные устройства
(УВК).
Для соединения проводов стальных цепей, или цепей из цветного металла воздушных линий связи с жилами вводных кабелей, или
кабельных вставок кабельная опора оборудуется кабельным шкафом
типа УКМШ (устройство кабельное, междугородное, шкафное).
УКМШ изготовляются следующих типов:
- УКМШ-8, УКМШ-14 - соответственно на 8 и 14 неуплотненных цепей;
- УКМШ-8/3, УКМШ -14/4, УКМШ - 14/6 - соответственно на
8 цепей (из них 3 цепи уплотненные), на 14 цепей (из них 4 и 6 цепей
уплотненные). В каждом таком шкафу размещаются съемные блоки
четверок, которые оборудуются приборами защиты от опасных и мешающих влияний, а также устройством согласования входных сопротивлений воздушных и кабельных цепей.
Магистральные коаксиальные кабели на входе в усилительные
пункты распаиваются на распределительные однокоаксиальные кабели, которые заканчиваются оконечными газонепроницаемыми кабельными муфтами ОГКМ. В современных многоканальных системах передачи оконечные устройства коаксиальных кабелей (УОК) размещаются в металлических герметических контейнерах со стабкабелями
длиной 2-4 м. Соединение магистральных кабелей со стабкабелями
103
производится в прямой или разветвительной муфте. Методика монтажа ОГКМ и УОК описана в [2].
Низкочастотный междугородный бокс комплектуется соответствующим количеством плинтов типа ПН-10 на десять пар гнезд
для низкочастотных кабелей, нумерация и расположение линейных и
станционных гнезд на низкочастотном боксе показаны на рис. 4.
Рисунок 4. Нумерация пар на плинте ПН-10.
Боксы состоят из чугунного корпуса со съемной задней крышкой, с лицевой стороны на корпусе бокса прикрепляются пластмассовые плинты с заделанными в них гнездами. Гнезда на плинтах размещаются в четыре вертикальных ряда: два средних ряда - линейные, два
крайних - станционные, у которых штифты или перья для припайки
кроссировочных проводов располагаются с лицевой стороны плинта
Соединение линейных и станционных гнезд осуществляется при помощи соединительных дужек. Внешний вид боксов междугородных
типа БМ представлен на рис. 5.
104
Рисунок 5. Бокс кабельный междугородный типа БМ.
Зарядка междугородного бокса кабелем в свинцовой оболочке
производится в таком порядке:
- снимают с кабеля верхний слой джута на расстоянии 0,6. ..0,7
м и накладывают бандаж из мягкой проволоки или шпагата;
- снимают броню с конца кабеля на такую длину, чтобы после
припайки свинцовой оболочки ко втулке бокса обрез брони находится
на расстоянии 5 см;
- зачищают броню напильником, залуживают и накладывают
бандаж из 3...4 витков проволоки и ее припаивают, а затем обвертывают проволоку 2... 3 раза вокруг свинцовой оболочки и тоже
припаивают;
- обрезают вровень с броней внутренний слой джута и снимают его;
- очищают ветошью, смоченной в бензине, свинцовую оболочку кабеля;
105
- снимают свинцовую оболочку с кабеля на длину, разную
полной длине бокса;
- сердечник кабеля пропускают через втулку бокса;
- припаивают свинцовую оболочку кабеля к нижней части
бокса припоем ПОССу-30-2 с применением стеарина, для прочности
соединения кабеля со втулкой делается грушевидное утолщение;
- распускается скрутка четверок настолько, насколько это
необходимо для выполнения монтажа;.
- зачищают концы жил, изоляцию у края зачистки предварительно перевязывают ниткой, жилы вводят в штифты или перья и припаиваем припоем ПОССу-40-0,5, начиная с одной стороны снизу
вверх, с учетом того, что счет пар и четверок ведется на каждом плинте бокса сверху вниз.
После припайки жил к штифтам и проверки правильности их
включения закрывают заднюю крышку бокса с резиновой прокладкой
и затягивают болты. Заливку бокса разогретой массой МКС производят через одну из пробок в верхней части бокса, другая пробка должна
быть обязательно открыта для выхода воздуха.
Заливку
бокса,
заряженного
кабелем
с
кордельно-
полистирольной изоляцией, необходимо выполнять с большой осторожностью, не перегревая изоляцию. Температура массы не должна
превышать 60 С. После заливки и остывания массы завертывают пробки, проводят электрические измерения и бокс устанавливают на место.
К оконечным устройствам линейных кабелей ГТС также относятся:
- кабельные ящики типа ЯКГ 10x2 и 20x2, устанавливаемые на
кабельных опорах и на чердаках вблизи стоечных опор;
- боксы кабельные телефонные типа БКТ 10x2, 20x2, 30x2,
106
100x2 устанавливаемые в распределительных телефонных шкафах на
магистральных и распределительных кабелях ГТС;
- защитные полосы, устанавливаемые на кроссах абонентских
линий телефонных станций, состоящие из 25-парных секций, которые
набираются по 4 шт.{100 пар) в одной вертикали для кроссов одинарной высоты, по 6 шт.(150 пар) для кроссов полуторной высоты и по 8
шт. (200 пар) для кроссов двойной высоты;
- рамки 40x2 и 15x2 (10x3), устанавливаемые на кроссах соединительных линий телефонных станций для включения кабелей
межстанционных связей.
В кабельных ящиках ЯКГ-10х2 плинт расположен вертикально и счет пар с лицевой стороны ведется слева направо и сверху
вниз.
В ЯКГ-20х2 имеется два горизонтально расположенных плинта. Зарядка кабельных ящиков аналогична зарядке распределительных
коробок. При зарядке ящика кабелем ТГ последний должен прошпариваться после снятия оболочки и поясной изоляции массой МКП, а корешок бокса должен заливаться массой МКС. Так как кабельные ящики устанавливаются в месте перехода с воздушной линии связи на кабельную, то плинты ящиков имеют угольные разрядники и плавкие
предохранители для защиты телефонных сооружений и обслуживающего персонала от опасных напряжений и токов, которые могут возникнуть при грозовых разрядах или в результате случайного соприкосновения с проводами высокого напряжения. В настоящее время
вместо кабельных ящиков ЯКГ все большее применение находят
устройства кабельные связи УКС-10 и УКС-20. В них устанавливаются
плинты с фарфоровым цоколем и 10 или 20 угольными грозоразрядниками УР-500, а также стеклянные предохранители ПК-455 на 1 Ам-
107
пер. Внешний вид устройства кабельного связи типа УКС представлен
на рис. 6.
Рисунок 6. Устройство кабельное связи типа УКС.
Для монтажа боксов типа БКТ применяются кабели марок
ТПП, ТГ, соответствующей емкости. Применение для монтажа кабеля
ТПВ допустимо только в случае, когда кабель не подлежит прокладке
в земле или телефонной канализации. Внешний вид боксов БКТ показан на рис. 7.
Рисунок 7. Боксы кабельные телефонные типа БКТ.
Кабельные боксы БКТ размещаются в распределительных
108
шкафах, которые устанавливаются на абонентских сетях ГТС в местах,
где осуществляется соединение магистральных и распределительных
кабелей.
Магистральные кабели, идущие от телефонной станции,
включаются в магистральные боксы. От шкафа отходят распределительные кабели, включаемые в распределительные боксы.
Шкафы выпускаются двух типов: ШР - для наружной установки и ШРП - облегченной конструкции для установки внутри помещений (обычно в подъездах зданий). Шкафы обычно имеют емкость
600x2 и 1200x2.
В шкафу емкостью 600x2 два магистральных бокса расположены в среднем вертикальном ряду, а три распределительных по
бокам, последний шестой бокс содержит по 50x2 для магистрального и
распределительного кабелей.
В шкафу 1200x2 - пять магистральных и семь распределительных боксов. Такое расположение магистральных боксов облегчает
соединение магистральных и распределительных пар при помощи
кроссировочных проводов. Монтаж боксов БКТ к других оконечных
устройств подробно изложен в [3]. Внешний вид шкафов распределительных типа ШР представлен на рисунке 8.
109
Рисунок 8. Шкаф распределительный типа ШР.
На ГТС принята единая нумерация всех оконечных устройств.
Нумерация распределительных шкафов на районных АТС начинается
с первого номера и последовательно возрастает. Кроме того, каждому
шкафу присваивается цифровой индекс районной АТС, куда включен
данный шкаф, например, 5-12. Первая цифра указывает номер АТС, а
две последующие - порядковый номер шкафа. На нерайонированных
городских телефонных сетях распределительным шкафам присваивается порядковый номер. На рис. 9 показан пример нумерации оконечных устройств ГТС.
1 – магистральный абонентский кабель;
2 – распределительный абонентский кабель;
3 – абонентские провода.
Рисунок 9. Нумерация оконечных устройств ГТС.
110
В распределительных шкафах отдельно принята нумерация
для распределительных боксов и отдельно для магистральных боксов.
Нумерация магистральных боксов ведется в соответствии с
нумерацией защитных полос на щите переключения АТС. В шкафу
1200x2 магистральные боксы будут иметь номера от 0 до 4, а в шкафу
600x2 - 0 и 1. На каждом магистральном боксе устанавливается металлическая пластинка с номером защитной полосы, включенной в этот
бокс. 10х2-плинты в каждом магистральном боксе, нумеруются от 0 до
9, а пары клемм - от 0 до 99 . Нумерация пар на боксе БКТ 100х2 показана на рис. 10.
Рисунок 10. Нумерация пар на боксе БКТ.
111
Счет распределительных боксов идет последовательно от 0 до
6 в шкафу 1200x2, от 0 до 3 шкафу 600x2 и 0-1 в шкафу 300x2.
На каждом распределительном, боксе устанавливают металлическую пластинку с обозначением номера сотни: 000, 100 (нулевая
сотня, первая сотня и т.д.).
Если при первоначальном монтаже какой-либо распределительный бокс не был установлен, его место не занимается и соответствующая ему нумерация также остается свободной.
Нумерация плинтов в распределительных боксах возрастает,
начиная от первого до последнего бокса, т.е. в нулевом боксе счет пар
клемм в распределительных боксах производится так: в нулевом боксе
от 0 до 99, в первом боксе от 100 до 199 и т.д.
Каждому 10x2 плинту в распределительном боксе соответствует десятипарная распределительная коробка или кабельный ящик.
Место включений пары жил каждой абонентской линии в распределительный бокс обозначается трехзначным номером, где первые
две цифры показывают, в каком боксе и плинте включена данная пара,
а третья цифра обозначает номер контактных клемм. Например, распределение, обозначенное цифрой 123, надо искать в боксе номер 1
(находящемся на втором месте в шкафу), во втором плинте и в третьей
паре клемм (считая слева направо от нуля). Эта же абонентская пара на
другом конце кабеля находится в коробке 12 и включена в третью пару
клемм.
После установки распределительной коробки на ее корпус
наносится номер, показывающий, в какую АТС, в какой шкаф, какой
бокс и в какой плинт включена эта коробка. Например, номер 5-8-12
означает, то распределительная коробка включена в, 18 шкаф АТС-5, в
первый бокс, по второй плинт.
112
Нумерация пар магистральных кабелей, включенных одним
концом в магистральные боксы в шкафу, а другим - в защитные полосы кросса, также должна быть одинакова. В защитной полосе счет
пар ведется от 00 до 99 сверху вниз. Сами защитные полосы, установленные в кроссе, нумеруются от 0 и выше в зависимости от количества.
Кроссы АТС представляют собой закрепляемую вертикально
конструкцию, несущим элементом которой является монтажная стойка. Кросс настенный открытый типа КНО состоит из базовых стоек на
300 пар, соединяя которые между собой можно получить кросс емкостью до 3000 пар. Кросс оснащен комплектом хомутов и кроссировочных скоб для крепления подключаемых кабелей и укладки кроссировочных проводов, а также плинтами LSA-PROFIL на 10 пар. Кросс
пристенный типа КП представляет собой закрепляемую к стене конструкцию, несущими элементами которой являются базовые каркасы
на 600 и 1200 пар. Соединяя базовые секции между собой, можно получить кросс требуемой емкости. Конструкция кросса позволяет осуществлять верхнюю прокладку кабеля. Подвязанный кабель спускается по задним пристенным отсекам каркасов. Кросс напольный двухсторонний типа КНД представляет собой закрепляемую к полу конструкцию, несущими элементами которой являются базовые каркасы
на 2400 пар и на 3600 пар. Конструкция кросса позволяет осуществлять прокладку кабелей с линейной и станционной стороны по верхней
и нижней части кросса. Кросс оснащен плинтами LSA-PROFIL на 10
пар. Внешний вид кроссов представлен на рис. 11.
113
Рисунок 11. Станционные кроссы типа КНО, КП и КНД.
Все более широкое применение в настоящее время получают
оконечные устройства, использующие плинты с врезными контактами.
Это позволяет выполнять соединение без применения пайки и скрутки
проводников,
значительно
снижает
переходное
сопротивление
контактов, улучшает эксплуатационные характеристики оконечных
устройств и их надежность. Подобную продукцию предлагает ОАО
«Связьстройдеталь» [1]. Они предлагают целую
серию коробок
распределительных телефонных нового типа с использованием
плинтов
LSA-PROFIL.
Внешний
вид
телефонных коробок представлен на рис. 12.
114
этих
распределительных
Рисунок 12. Модернизированные распределительные
телефонные коробки.
Коробки распределительные телефонные модернизированные
предназначены
для
установки
на
распределительных
участках
абонентских линий в зданиях, где находятся оконечные терминальные
устройства. Коробки КРТ-10М, КРТМ-2/10, КРТМ-2/20 оснащены
плинтами LSA-PROFIL на 10 пар, позволяющими осуществить врезку
медных жил диаметром от 0,32 до 0,9 мм. Внешний вид плинтов LSAPROFIL и инструмента для врезки жил показан на рис. 13
Рисунок 13. Плинт LSA-PROFIL и инструмент для врезки жил.
115
Данные
конструкции
оконечных
устройств
позволяют
получать высокое качество линейного тракта при использовании на
абонентской сети технологии цифрового широкополосного доступа
(DSL).
Федеральное государственное образовательное бюджетное
учреждение высшего профессионального образования
“Поволжский государственный университет
телекоммуникаций и информатики”
443010, г. Самара, ул. Льва Толстого 23
_____________________________________________________________
Подписано в печать 18.06.13 г. Формат 60 х 84/16
Бумага офсетная №1. Гарнитура Таймс.
Заказ 1515. Печать оперативная. Усл. печ. л. 6,6. Тираж 100 экз.
_____________________________________________________________
Отпечатано в издательстве учебной и научной литературы
Поволжского государственного университета
телекоммуникаций и информатики
443090, г. Самара, Московское шоссе 77, т. (846) 228-00-44
116
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
1 863 Кб
Теги
konstrukcijj, naprav, sister, alehin, limanskij, alfimov, voronkov, montazh
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа