ВКР ПВОЛС (1199472), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Основнойцелью при разработке кабеля стоит создание защиты для волокон, действующей в процессе производства, монтажа и эксплуатации кабеля. Если волокноподвергается сильным внешним воздействиям, пострадают критические параметры волокна: эксплуатационный срок службы, параметры затухания.Такую проблему решают двумя способами. Во-первых, при сборке кабелявсе волокна должны соответствовать нужному качеству - в производстве этообеспечивается системой гарантии качества, применяемой на заводе. Вовторых, технология и проектирование кабеля должны проводиться экономичным образом для удовлетворения требований, предъявляемых с учетом методовпроведения монтажа и назначения продукции.Для любого кабеля важными характеристиками являются предел его прочности на разрыв, устойчивость к сжимающим и изгибающим усилиям, гибкость, защищенность от внешних воздействий, диапазон рабочих температур,срок службы и т.д.21Величина таких характеристик зависит от конкретного применения кабеля.Например, ВОК для наружного применения находится в экстремальных условиях и противостоит изменяющимся температурным условиям, налипаниюльда, сильному ветру.

Особенной проблемой являются грызуны, повреждающие кабель при подземной прокладке.На рисунке 4.1 предоставлены основные компоненты простого оптическогокабеля с одним волокном. Конструкция кабеля может быть достаточно разнообразной, но общими являются компоненты: оптическое волокно, буфернаяоболочка, силовой элемент, внешняя оболочка.Рис. 4.1 Конструкция волоконно - оптического кабеляСостав основных элементов конструкции ВОК определяется особенностямиоптического волокна: его высокой чувствительностью к механическим воздействиям (изгибам, продольным и поперечным нагрузкам), к воздействиям различных факторов окружающей среды (перепадам температур, влажности, солнечной радиации). Поэтому в конструкции ВОК кроме оптических волоконимеются:силовые элементы, обеспечивающие высокую прочность кабеля наразрыв и небольшие радиусы изгиба;армирующие элементы, увеличивающие его прочность при попе-речных нагрузках;22разделительные слои, уменьшающие давление друг на друга раз-личных элементов конструкции;заполнители в виде сплошных пластмассовых стержней;наружные оболочки и бронепокровы, предохраняющие от проник-новения влаги и от внешних механических воздействий.В конструкции ВОК могут быть также и изолированные металлическиепроводники для организации дистанционного питания, автоматического дистанционного контроля и управления.

Конкретная конструкция ВОК определяется назначением, условиями их прокладки и эксплуатации. [8]4.2.2 Классификация конструкций ВОКВсе волоконно-оптические кабели делятся на ряд основных типов:• для непосредственной прокладки в земле;• для прокладки в коллекторах и трубах;• для воздушной прокладки (кабели с несущим тросом);• для подводной прокладки (для относительно коротких водных преград);• для внутриобъектовой прокладки;• для межобъектовой связи;• монтажные;• для специальных целей (отличаются от соответствующих изделий общегоназначения наличием особых требований, вызванных особенностями их эксплуатации в специальных отраслях техники или климатической зоне);• морские (герметизированные, гидроакустические, грузонесущие).Кроме того, ВОК различают:• по материалу ОВ - из кварца, многокомпонентного стекла, кварца в сочетании с полимером и полимера;• по конструкции ОВ - моноволоконные и оптические жгуты;• по профилю показателя преломления ОВ - как правило, ступенчатое, градиентное;• по количеству передаваемых типов волн (мод) по ОВ -многомодовое, маломодовое, одномодовое;23• по материалу, применяемому для изготовления ВОК, - нормальной и повышенной нагревостойкости;• по наличию (отсутствию) токопроводящих жил - простые и комбинированные;• о наличию экрана - экранированные и неэкранированные;• по конструкции и материалам защитных покровов - нити, пленки, ленты;• по технологии изготовления методы - экструзии, контактно-тепловойсварки, эмалирование и т.д.;• по виду прокладки и монтажа - для фиксированных и подвижных объектов.4.3 Волоконно-оптический кабель связи проектируемой линииНа данном участке подводный кабель с установленными ретрансляторамисращивается с наземным кабелем, идущим на оконечную станцию.4.3.1 Подводный ВОКОптические кабели для подводных систем наиболее дорогостоящие, конструктивно сложны и трудоемки в изготовлении.

Это обусловлено особыми требованиями к надежности, а также спецификой среды, в которой осуществляетсяэксплуатация.Подобные ВОЛС оборудуются системами передачи информации, способными обеспечивать самую высокую скорость прохождения информационныхпотоков. Таким образом достигается наиболее эффективное использование оптических волокон.Еще один важный момент это высокая стоимость аварийно восстановительных работ из-за необходимости использования специализированных судов ипроведения трудоемких подводных работ на участках заглубления кабеля.Эти кабели должны содержать элементы, защищающие оптические волокна от влаги. Кабели должны выпускаться большими строительными длинами,причем, на строительной длине кабеля все оптические волокна не должныиметь сварок.24В рабочем диапазоне длин волн волокна должны обладать низкими значениями коэффициента затухания, хроматической и поляризационно-модовойдисперсии.Подводные оптические кабели отличаются высокими значениями механических параметров растяжения и раздавливания.Кабель под действием растягивающих усилий, испытываемых во время эксплуатации, может удлиняться.

Материалы должны быть подобраны так, чтобыотносительное удлинение кабеля в результате не превышало относительногоудлинения оптических волоконСдавливающее усилие характеризует допустимую силу, с которой можносдавить в поперечном направлении кабель при условии, что величина затухания в волокне останется в пределах нормы. Ударная нагрузка характеризуетзащищенность кабеля от ударов.Максимальный изгиб кабеля характеризует предельно допустимый радиускривизны укладки кабеля. Величина минимально допустимого радиуса изгибанаходится в пределах 15-20 диаметров от наружной оболочки кабеля.Кручение определяет способность оболочки кабеля обеспечивать защитуволокнаприскручиванииоболочкивокругсвоейоси.Длякабеляс металлической броней допустимый угол скручивания меньше, чем для кабелябез брони.

[9]Гидростатическое давление, которое будет оказывать влияние на подводный оптический кабель, рассчитывается по формуле (4.1)p= ρgh,(4.1)где ρ - плотность жидкости, 1,020 103 кг/м³, h - высота столба жидкости,3916 м, g - ускорение свободного падения, 9,8 м/c2p = 1,020 103 3916 9,8 = 3,9 МПаРассчитанное значение не превышает максимальное гидростатическое давление рассматриваемых кабелей.Для подводной прокладки можно использовать кабели фирмы «БалтикаКабель»:25Таблица 4.1- Сравнительные характеристики подводных ОККабельОК-ГС27-8Е-ОК-ГС43-8Е-ОК-ГС32-8Е-1х0,8-841х0,8-1201х0,8-8484 кН120 кН84 кН28 кН50 кН40 кН50 МПа50 МПа50 МПа-40°C до +70°C-40°C до +70°C-40°C до +70°C570 кг/км1250 кг/км900 кг/кмРисунок строениякабеляРазрывное усилиепри чистом растяжении, не менееБезопасная рабочая нагрузка, неболееМаксимальноегидростатическоедавлениеТемпература эксплуатацииМасса кабеляИз трех вариантов выбираем второй кабель, вследствие лучших технических и эксплуатационных характеристик.ОК-ГС43-8Е-1х0,8-120-магистральный кабель с дистанционным питанием, предназначенный для передачи информации на значительные расстояния, атакже для обеспечения питания ретранслирующего оборудования и усилителейсигнала.

[10]26Рисунок 4.1 Строение подводного кабеля1.Оптическое волокно2.Медная токоведущая жила3.Обмотка из полупроводящей ленты4.Изоляция5.Алюминиевая лента6.Обмотка из водоблокирующей ленты7.1-й повив грузонесущего элемента из стальной проволоки8.2-й повив грузонесущего элемента из стальной проволоки9.Оболочка из полиуретанаТаблица 4.2 - Характеристики оптического кабеля ОК-ГС43-8Е-1х0,8-120Характеристики оптоволокнаДиаметр оптического волокна9/125 мкмЗатухание, дб/км на длине волны 1310 нм, не более0,36Затухание, дб/км на длине волны 1550 нм, не более0,22Механические характеристикиРазрывное усилие при чистом растяжении120 kHБезопасная рабочая нагрузка, не более50 kHМаксимальная рабочая температура70 °CМинимальная рабочая температураминус 40 °CМаксимальное гидростатическое давление50 МПаМасса кабеля, не более1250 кг/км.27Продолжение таблицы 4.2Масса кабеля в пресной воде, не более800 кг/кмМинимальный радиус изгиба480 ммЭлектрические характеристикиЭлектрическое сопротивление токопроводящей жилы, не бо-0,8 Ом/кмлееСопротивление изоляции, не менее20000МОм*кмМаксимальное напряжение пост.тока8000 ВСтроительная длина4 км4.3.2 ВОК для прокладки в грунтКабель для прокладки в грунт дополнительно бронирован стальной проволокой и имеет центральный силовой элемент.

Характеристики

Список файлов ВКР