Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

на тему: Прокладка внутренних и внешних оптических магистралей

Вступительная часть

Современная эпоха характеризуется стремительным процессом информатизации общества. Это сильней всего проявляется в росте пропускной способности и гибкости информационных сетей.

Противодействовать растущим объемам, передаваемой информации на уровне сетевых магистралей, можно только привлекая оптическое волокно. И поставщики средств связи при построении современных информационных сетей используют волоконно-оптические кабельные системы наиболее часто. Это асается как построения протяженных телекоммуникационных магистралей, так и локальных вычислительных сетей. Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Волоконная оптика, став главной рабочей лошадкой процесса информатизации общества, обеспечила себе гарантированное развитие в настоящем и будущем. Сегодня волоконная оптика находит применение практически во всех задачах, связанных с передачей информации. Стало допустимым подключение рабочих станций к информационной сети с использованием волоконно-оптического миникабеля. Однако если на уровне настольного ПК волоконно-оптический интерфейс только начинает единоборство с проводным, то при построении магистральных сетей давно стало фактом безусловное господство оптического волокна. Коммерческие аспекты оптического волокна также говорят в его пользу - волокно изготавливается из кварца, то есть на основе песка, запасы которого очень велики.

Внешние и внутренние ВОЛС

Технология прокладки ВОЛС выбирается в зависимости от условий конкретного технического задания при проектировании линии связи.

· В общем технологии прокладки ВОЛС можно разделить на:

· технологии монтажа кабеля в открытый грунт

· технологии монтажа кабеля в кабельной канализации

· технологии монтажа кабеля в коллекторах и тоннелях

· технологии монтажа кабеля методом подвеса

· технологии монтажа оптического кабеля под водой

· Монтаж кабелей внутри помещений

В зависимости от типа грунта, количества и параметров оптических кабелей, которые нужно проложить, выбирается одна или несколько из технологий прокладки ВОЛС. В случае с открытым грунтом это:

· Укладка при помощи кабелеукладчика. В основном эта технология используется при наличии плавно изменяющегося рельефа местности и относительно несложных грунтов, к тому же на тех направлениях, где в ближайшее время резкого увеличения трафика, требующего прокладки новых кабелей, не предвидится.

· Прокладка ВОЛС в траншею. Применяется в случае, когда необходимо произвести монтаж большой группы кабелей в земле.

· Прокладка ВОЛС в мини-траншею в земле. Эта технология прокладки ВОЛС применяется при строительстве линий связи на коттеджных участках, газонах и других местах, где нежелательным является нарушение внешнего вида, но нет строгих ограничения по глубине прокладки кабеля.

· Технология прокладки ВОЛС в мини-траншеи в дорожном покрытии (в асфальт). Эта технология активно используется в Европе для монтажа сетей доступа в городской местности.

· При помощи установки горизонтально направленного бурения (ГНБ). Это недешевая, но весьма эффективная технология для пересечения кабелем таких препятствий, как: сельскохозяйственные угодья, железные и автомобильные дороги, трамвайные пути, водные преграды; территории аэропортов, под взлетно-посадочными полосами, а также пересечение природоохранных территорий. Для пересечения узких дорог часто используют наращиваемый бур, при помощи которого делают так называемый «прокол»

Но большинство кабелей в городах все же лежат в кабельной канализации. Это связано с рядом преимуществ ее использования. Во первых, простота прокладки. Технология прокладки ВОЛС в кабельную канализацию не требует применения дорогостоящих приспособлений. Иногда для этого обходятся лишь УЗК, кабельным чулком для кабеля необходимого диаметра и парой кабельных роликов для предотвращения повреждения изоляции кабеля о кромку кабельного люка или трубы. Во вторых, неиспользованный кабель в большинстве случаев можно вытянуть и на их место втянуть новые. К технологиям прокладки ВОЛС в кабельной канализации можно также отнести и монтаж кабелей в вертикальной кабельной канализации внутри многоэтажных домов, потому как при этом используется та же технология.

Не так, как монтаж в канализации, но все же достаточно популярна в нашей стране технология прокладки кабеля в коллекторах и тоннелях. К ней прибегают в случае необходимости, например, при строительстве метро или если нет более простого пути для прокладки кабеля в нужное место.

Энергетики, в силу того, что они являются владельцами опор с низковольтным и высоковольтным кабелем, чаще всего и используют эти опоры для прокладки ВОЛС. Существуют несколько технологий монтажа ВОЛС методом подвеса.

· Подвес самонесущего или 8-образного кабеля на опорах при помощи анкерных зажимов.

· Замена обычного грозотросса высоковольтных ЛЭП новыми, внутри которых размещены оптические волокна

· Подвивание оптического кабеля к грозотросу или фазному кабелю низковольтной ЛЭП

К технологии прокладки ВОЛС под водой стараются прибегать как можно реже. Эта трудоемкая и недешевая процедура используется только в случаях, когда рядом нет моста, для перехода по нему, и ширина водного препятствия не позволяет «перекинуть» кабель по воздуху.

Зачастую, монтаж кабеля (см. также инструмент для монтажа ВОЛС) при строительстве сетей связи происходит смешанными способами, в зависимости от внешних условий, например кабельная канализация в нужном месте может быть «забита под завязку» или в центре города не разрешают прокладывать кабели по опорам, чтобы не портить внешний вид. Иногда создаются новые, гибридные технологии. Так, в последнее время, очень популярной стала прокладка кабелей в защитных полиэтиленовых трубах. Эта технология прокладки используется при строительстве магистралей. Сначала защитные полиэтиленовые трубы (ЗПТ) закладываются в землю при помощи кабелеукладчика (предварительно герметично сращивая их между собой). Через 2-6 километров устанавливаются колодцы кабельной канализации. Далее, в полученную канализацию пневматическим способом протягивают оптический кабель.

Прокладка ВОЛС в грунте (в земле)

Прокладка ВОЛС в грунте (в земле) - это наиболее распространенный способ прокладки ВОЛС в местах с отсутствием кабельной канализации. К сожалению, такой способ дороже воздушной прокладки кабеля и занимает больше времени. Зато такая линия связи в несколько раз превосходит последнюю по надежности. Существует два базовых способа прокладки оптовлоконного кабеля в грунт: это либо укладка кабеля в траншею (траншейный способ), либо используется бестраншейный метод с помощью кабелеукладчиков или установок горизонтально направленного бурения.

Прокладка ВОЛС в открытый грунт предполагает использование бронированного кабеля. Толщина брони зависит от структуры земли (почвы) и зараженности ее грызунами. Кабельная броня должна соединятся в муфтах и заземляться для защиты волоконно-оптических систем передач от гроз и воздействия линий электропередач (особенно в местах сближения с опасными объектами). В некоторых случаях, например в случае прокладки кабеля ВОЛС в непосредственной близости от силовых линий (вдоль железных дорог), рекомендуется использовать оптический кабель без металлических элементов. При этом, для возможности идентификации и трассировки таких линий в будущем, на этапе строительства необходимо использовать специальные маркеры (см. дополнительномаркеры и маркероискатели).

Траншейный способ прокладки ВОЛС в грунте применяется чаще всего при монтаже группы кабелей, при этом ширина траншеи может быть такой, что транспортное средство (трактор) может поместиться непосредственно внутри траншеи. Прокладываются кабели в землю также и в обычные траншеи, шириной около 50 см, а также в мини-траншеи. Последние имеют ширину около десяти сантиметров. Они используются при прокладке ВОЛС в земле на коттеджных участках и газонах. Глубина прокладки кабеля таким способом не велика, зато при этом не портится внешний вид участков. В Европе популярна технология монтажа кабеля в асфальтное покрытие. Асфальт прорезается при помощи специального ножа, аналогичного тому, который используется у нас для ремонта дорог. Далее, в полученную траншею шириной от 19 до 32 мм и глубиной до 305 мм укладывается кабель. Кабель может защищаться либо специальным коробом, либо несколькими слоями защитных материалов, которые укладываются над ним. Узкая и мелкая траншея обеспечивает прохождение оптоволокна в грунте над имеющимися коммуникациями, нанося минимальный ущерб инфраструктуре дорог. После прокладки кабеля, такие траншеи заливаются битумом. Наибольшее распространение этот метод получил в Скандинавии. В нашей же стране он не нашел широкого применения в основном из-за низкого качества дорожного покрытия.

Возможно применение траншейного способа прокладки ВОЛС в грунт в случае наличия множества препятствий (рядом лежащих коммуникаций, дренажных систем), но в этом случае «проблемный участок» приходится, как правило, проходить вручную.

Самым распространенным способом бестраншейной прокладки ВОЛС является прокладка бронированного кабеля в землю с помощью ножевого кабелеукладчика. Она применима лишь на линиях сравнительно небольшой протяженности (не более 100 км). В основном эта технология используется при наличии плавно изменяющегося рельефа местности и относительно несложных грунтов, к тому же на тех направлениях, где в ближайшее время резкого увеличения трафика, требующего прокладки новых кабелей, не предвидится. Трасса для прокладки бронированного кабеля в землю выбирается, как правило, вдоль дорог различного назначения и категории, за границей полосы отвода.

Что касается прокладки ВОЛС в грунте в ЗПТ (защитные пластмассовые трубы), то этот основной способ прокладки кабеля в Европе. Сегодня он широко используется и в России. ЗПТ, выполненные из полиэтилена высокой прочности, выпускаются длиной от 600 до 4000 метров и поставляются на специальных бухтах или барабанах. Срок их службы в земле достигает 50 лет, они надежно защищают оптоволоконный кабель от механического повреждения (в частности, от грызунов), позволяя использовать в ВОЛС недорогие оптоволоконные кабели без брони. К тому же повреждение оптоволоконного кабеля при проведении земляных работ исключено (он помещается в ЗПТ после завершения укладки трубы).

ЗПТ обычно прокладываются в земле в открытых траншеях либо бестраншейным способом при температуре от -10°C до +50°C (эксплуатация ЗПТ допускается при температуре от -50°C до 65°C). При прокладке в грунте резкие перегибы ЗПТ недопустимы: минимальный радиус должен составлять 1,5 м и более.

В свою очередь, прокладка ВОЛС в землю в защитные трубы обычно осуществляется методами ручного затягивания при помощи УЗК; механизированного затягивания при помощи кабельных лебедок; пневматического поршневого/беспоршневого метода.

В целом прокладка ВОЛС в грунт при помощи специальных кабелеукладчиков - самый быстрый способ прокладки ВОЛС. Он обеспечивает значительную степень механизации процесса наряду с оптимальной глубиной трассы (приблизительно 1,2 м). Перед прокладкой грунт прорезывается кабельным ножом, и в полученную прорезь укладывается кабель. Некоторые кабелеукладчики позволяют укладывать одновременно несколько кабелей на разной глубине. Над кабелями требуется укладка сигнальной ленты или установка специальных информационных столбиков. Практики рекомендуют использовать сигнальную ленту, так как столбики в нашей стране порой служат плохую службу, привлекая внимание искателей металла. Сигнальная лента изготовлена из не гниющего материала чаще всего желтого цвета. Технология прокладки ВОЛС требует обеспечения постоянной скорости, а также не допущения резких изгибов и превышения допустимого растяжения кабеля (даже наклон кабелеукладчика должен быть постоянным).

Прокладка ВОЛС в грунте (в земле) может также вестись и методом горизонтального направленного бурения (ГНБ) при строительстве ВОЛС. Этот метод, называемый также «наклонно-направленным бурением» - один из самых распространенных при прокладке стальных футляров для кабелей. При этом длина прокола может превышать 1000 м без выхода на поверхность. Данная технология применяется для пересечения таких препятствий, как сельскохозяйственные угодья, железные и автомобильные дороги, трамвайные пути, водные преграды, на территории аэропортов, под взлетно-посадочными полосами, а также на природоохранных территориях.

Прокладка ВОЛС по опорам

К прокладке ВОЛС по опорам прибегают в тех случаях, когда использовать прокладку в канализации или траншейным методом нецелесообразно (либо невозможно). При строительстве внутризоновых и магистральных оптических сетей получило распространение использование оптического кабеля в грозозащитном тросе - это самый удобный и надежный способ подвески ВОЛС на ЛЭП напряжением 110 кВ и более. На внутризоновых и местных линиях применяется также подвеска самонесущего кабеля с креплением на нижнем траверсе. Этот вариант используется как на ЛЭП напряжением 110 кВ и выше, так и на воздушных линиях менее высокого напряжения (10 кВ и ниже) наряду с низковольтными линиями, линиями освещения, опорами контактных сетей железных дорог.

К числу достоинств прокладки ВОЛС по опорам можно отнести сокращение сроков строительства наряду со снижением капитальных и эксплуатационных затрат (необходимость отвода земель и согласований с заинтересованными организациями отсутствует), уменьшение масштабов возможных повреждений в местах городской застройки и промзонах, а также независимость от типов почвы.

И хотя воздушная прокладка оптических кабелей существенно проще подземной, нужно отметить и такие недостатки прокладки ВОЛС по опорам, как сокращение срока службы из-за влияния окружающей среды, подверженность повышенным механическим напряжениям при неблагоприятных погодных условиях, а также сложности расчета при воздействии нагрузок в различных условиях эксплуатации.

Для прокладки ВОЛС методом подвески к опорам в населенных пунктах часто используют подвеску оптоволоконного кабеля к стальному тросу, который натягивается между опорами на консолях. Применяется также подвеска оптоволоконного кабеля со встроенным тросом на консолях специальной конструкции.

При подвеске оптоволоконного кабеля к стальному тросу каждая консоль крепится к опоре с помощью специальных шурупов. С учетом нормальной стрелы провеса высота установки консолей должна быть такова, чтобы расстояние от уровня земли до самой нижней точки кабеля составлял 4,5 м и более. К тросу оптоволоконный кабель крепится с помощью подвесов, выполненных из оцинкованной тонколистовой стали. Такие подвесы должны свободно перемещаться по стальному тросу и плотно охватывать оптоволоконный кабель.

В случае подвески оптоволоконного кабеля, в который встроен несущий трос, применяется стандартная электросетевая арматура и поддерживающий зажим. Для натяжного крепления самонесущего оптоволоконного кабеля применяют спиральные зажимы (перемонтаж спиральных натяжного и поддерживающего зажимов запрещен).

Как упоминалось выше, среди недостатков прокладки ВОЛС по опорам - сложность расчета всех нагрузок, действующих на воздушно-кабельный переход. Что касается расчета несущего троса, то он включает расчет фактической силы натяжения в условиях эксплуатации (она не должна превышать предельной прочности троса на разрыв) и расчета расходуемой длины троса. Такие характеристики троса, как его предельная прочность на разрыв и удельный вес указываются в технической документации производителя. При расчете натяжения троса необходимо учитывать все составляющие нагрузки, способные повлиять на его растяжение в реальных условиях, следовательно, нужно подсчитать его полную весовую нагрузку. Ведь в самом худшем случае трос может растянуться под действием вертикальной составляющей нагрузки (собственный вес троса, вес кабеля и крепежной конструкции, а также вес намерзающего зимой льда). Кроме того, нагрузка на трос может увеличиваться под действием горизонтальной составляющей нагрузки (силы ветра). Таким образом, расходуемую длину троса нужно рассчитывать с учетом провеса, а он способен меняться в зависимости от колебаний силы натяжения и температуры.

оптический кабель прокладка

Прокладка ВОЛС внутри зданий

И наконец: Прокладка ВОЛС внутри зданий. По сравнению с другими видами монтажа,это дело менее затратное и не представляет особых сложностей. Конструкция используемого для этих целей оптоволоконного кабеля более гибкая и легкая, а длина трасс небольшая, что значительно упрощает монтаж.

Способы прокладки ВОЛС внутри здания, как правило, зависят от назначения помещения. Это может быть производственное помещение, где прокладка кабеля ВОЛС осуществляется открытым способом или жилое (офисное) помещение, где осуществляется скрытая прокладка кабеля. Существуют способы прокладки кабеля внутри помещения после дорогого ремонта, не нарушая последнего (внутри полых стен).

В производственных помещениях, узлах связи, центрах обработки данных и др. прокладка ВОЛС и других коммуникаций осуществляется по кабелеростам, кабельным лестницам, направляющим. Иногда кабели закрепляются к потолку при помощи специальных крюков и подвесов.

Прокладка ВОЛС внутри зданий по кабельным лоткам и направляющим производится с помощью кабельных роликов, лебедки, устройств для размотки кабельных барабанов.

Кабельные ролики устанавливаются в лоток таким образом, чтобы корпус роликов был под лотком, а сами ролики внутри него. Ширина ролика регулируется и настраивается под диаметр лотка. Такие ролики устанавливаются по всей длине лотка через определенное расстояние. Существуют ролики, позволяющие организовать горизонтальный или вертикальный поворот кабельных трасс с соблюдением допустимых радиусов изгиба оптических кабелей при прокладке их внутри помещений.

На ролики в лоток по всей длине монтируемого кабельного участка укладывается монтажный тросс, к которому, при помощи кабельных чулков, крепятся кабели.

Кабельные катушки (барабаны) устанавливаются на специальные приспособления для размотки и транспортировки кабельных барабанов. Это защищает кабель от перекручивания и уменьшает усилие его сматывания с катушки, что гарантирует высокое качество прокладки ВОЛС внутри помещений.

Далее, при помощи ручной, электрической или бензиновой кабельной лебедки производится прокладка группы кабелей ВОЛС по кабельным лоткам. Этот способ позволяет прокладывать как один, так и группу кабелей ВОЛС.

После монтажа, ролики разбираются и кабели ложатся на основание лотка.

Похожим образом производится монтаж кабелей по направляющим, крюкам и т.д. Различается только наименованием и типом используемых кабельных роликов.

Некоторые одиночные линии могут быть расположены непосредственно на стенах, закрепляясь на них при помощи клеевого пистолета или степлера или хомутов (стяжек).

При создании кабельной инфраструктуры офисных и жилых зданий, кабели прокладываются за фальш потолками, внутри фальш-полов и стен, в кабельной канализации. При этом, в зависимости от того, как организованы кабельные каналы, подбираются способы прокладки кабелей ВОЛС в них.

Самым простым устройством для монтажа кабелей в кабельных каналах при прокладке ВОЛС внутри зданий является УЗК. Это очень простое и популярное устройство. Среди его наименований встречаются: устройство закладки кабеля, устройство заготовки каналов, стеклопруток, протяжка, стрела и т.д. УЗК позволяет протянуть кабель по вертикальному (стоечному) и горизонтальному (например, встроенному в фальш-плинтус) кабельному каналу, за подвесным потолком и фальш-полом.

Для сокращения времени прокладки ВОЛС за подвесным потолком зданий, рекомендуется использовать телескопические шесты и телекоммуникационные пистолеты

В некоторых случаях внутри зданий используется и комбинированная прокладка кабеля, в которой сочетается его скрытый и открытый монтаж.

Для прокладки ВОЛС внутри зданий между помещениями тоже есть несколько способов. Здесь, от степени технологичности способа зависит производительность труда монтажников. Самым быстрым способом прокладки кабеля между зданиями является метод при помощи тросохода (в случае, если между зданиями уже протянуты какие нибудь кабельные линии) и при помощи ружья для прокладки кабеля (если таких линий нет).

Заключение

В основной части рассмотрены лишь некоторые методики прокладки ВОЛС наружным способом. Не упомянуто о прокладке под водой к примеру. Считаю что за ВОЛС - будущее СКС.

А именно: cтруктурированные кабельные системы, которые используют оптоволокно как для магистральных, так и для горизонтальных кабельных каналов, дают потребителям ряд серьезных преимуществ: более гибкая структура, меньшая занимаемая площадь в здании, высокая безопасность и лучшая управляемость.

В то же время низкое значение затухания оптического волокна и "иммунитет" к различным электромагнитным наводкам делает его идеальным решением для сегодняшних и будущих кабельных систем.

Применение оптического волокна на рабочих местах позволит в будущем с минимальными затратами перейти на новые сетевые протоколы, такие как Gigabit и 10 Gigabit Ethernet. 

Это возможно благодаря ряду последних достижений в области оптоволоконных технологий:

* многомодовое оптоволокно с улучшенными оптическими характеристиками и полосой пропускания;

* оптические разъемы с малым форм-фактором, которые требуют меньшей площади и меньшего количества затрат при монтаже;

* плоскостные лазерные диоды с вертикальным резонатором обеспечивают передачу данных на большое расстояние с низкими затратами.

Размещено на Allbest.ru