Определение растягивающих усилий, воздействующих на оптический кабель, при прокладке в защитный пластмассовый трубопровод

т

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСТЯГИВАЮЩИХ УСИЛИЙ, ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ НА ОПТИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ, ПРИ ПРОКЛАДКЕ В ЗАЩИТНЫЙ ПЛАСТМАССОВЫЙ

ТРУБОПРОВОД

Основным методом прокладки оптических кабелей (ОК) в защитный пластмассовый трубопровод (ЗПТ), как известно, является пневматическая задувка с применением поршня (парашюта) или безплунжерная технология. При проведении аварийно-восстановительных работ на волоконно-оптических линиях связи ( ВОЛС ) может не оказаться пневматической установки для задувки оптического кабеля основным методом. В этом случае ОК придется прокладывать в ЗПТ традиционным методом -затягиванием в трубопровод с помощью троса. При этом всегда необходимо знать максимальную длину кабеля, которую можно затянуть в трубопровод при заданных условиях.

Рассматриваются вопросы прокладки волоконно-оптических кабелей связи в защитный пластмассовый трубопровод, проложенный либо в каналы городской кабельной телефонной канализации или непосредственно в грунт. В процессе затягивания оптический кабель подвергается, как правило, одновременно нескольким видам механических видов воздействий, которые могут оказать негативное влияние на передаточные параметры оптического кварцевого волокна. Наиболее критично оптическое волокно относится к растягивающим усилиям, возникающим в процессе затягивания оптического кабеля в трубопровод за внешнюю оболочку и армирующие элементы. Для предотвращения негативного влияния на параметры оптического волокна при прокладке необходимо, чтобы усилие затягивания не превышало предельно допустимого растягивающего усилия оптического кабеля. Усилие затягивания при прокладке зависит от многих факторов, некоторые из которых исследуются в данной работе при расчете максимально допустимых длин оптических кабелей. Одним из наиболее распространенных способов снижения трения при затягивании ОК в пластмассовый трубопровод является применение специальной твердой смазки.

Определены максимальные длины оптических кабелей, затягиваемых в ЗПТ со смазкой и без таковой на прямолинейном участке и на участке имеющем изгибы под различными углами, а также при затяжке трех ОК в защитный пластмассовый трубопровод на прямолинейном участке.

Зубилевич Александр Львович,

к.т.н., профессор кафедры "Направляющие телекоммуникационные среды" МТУСИ, Москва, Россия, zal51@rambler.ru

Колесников Вячеслав Александрович,

к.т.н., доцент кафедры "Направляющие телекоммуникационные среды" МТУСИ, Москва, Россия, clupp@yandex.ru

Ключевые слова: оптический кабель (ОК), усилие растяжения, защитный пластмассовый трубопровод (ЗПТ), коэффициент трения, предельная длина оптического кабеля.

Для цитирования:

Зубилевич А.Л., Колесников В.А. Определение растягивающих усилий, воздействующих на оптический кабель, при прокладке в защитный пластмассовый трубопровод // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. - 2016. - Том 10. - №8. - С. 17-20.

For citation:

Zubilevich A.L., Kolesnikov V.A. Determination tensile force on the fiber optic cable when laying in a protective plastic pipe. T-Comm. 2016. Vol. 10. No.8, pр. 17-20.

У

СВЯЗЬ

Прокладка волоконно-оптических кабелей связи в защитный пластмассовый трубопровод осуществляется либо в каналы городской кабельной телефонной канализации или непосредственно в грунт. Для этих целей применяются оптические кабели облегченных конструкций [1],

В настоящее время в качестве защитного пластмассового трубопровода могут использоваться полимерные трубы с внутренним диаметром от 25 до 110 мм. Производители ЗПТ предлагают два варианта исполнения труб: 1 - стандартное с коэффициентом трения 0,17; 2 - ЗПТ с внутренним антифрикционным слоем (твердая смазка) на внутренней поверхности трубы с коэффициентом трения 0,07. Твердый антифрикционный слой равномерно распределен по всей внутренней поверхности трубы с толщиной 10% от толщины стенки и сохраняет свои свойства в течение всего срока службы ЗПТ, который составляет 50 лет для подаем ной эксплуатации. Наличие твердой смазки (ТС) позволяет существенно снизить коэффициент фения между внутренней поверхностью ЗПТ при контакте с полиэтиленовой оболочкой прокладываемого кабеля.

Рассмотрим традиционный метод прокладки в пластмассовый трубопровод - затягивание ОК с помощью трос-лидера. При этом следует учитывать, что усилие затягивания ОК при прокладке не должно превышать допустимого растягивающего усилия, а также не допускается кручение кабеля. При этом затягивать кабель необходимо с помощью специального кабельного чулка.

Выполнение этих и многих других условий грамотной прокладки оптических кабелей зависит в первую очередь от профессиональных навыков и квалификации обслуживающего персонала [2].

При затягивании оптического кабеля в ЗПТ он испытывает растягивающие нагрузки, которые могут оказать негативное влияние на физические и оптические параметры оптического волокна [3].

Для предотвращения отрицательного влияния на параметры оптического кабеля, прокладываемого в защитный пластмассовый трубопровод, нормируют допустимое усилие, прилагаемое при его прокладке. Допустимое усилие затягивания, прилагаемое к ОК, зависит от нескольких факторов: от длины кабеля и его массы, от коэффициента фения между внешней оболочкой оптического кабеля и каналом фубопровода, от количества одновременно затягиваемых оптических кабелей, от отношения внутреннего диаметра трубопровода к внешнему диаметру кабеля, от взаимного расположения оптических кабелей в трубопроводе, от профиля и плана трассы прокладки, от наличия на трассе поворотов и разности уровней [4].

Определим максимально допустимое усилие затягивания оптического кабеля и допустимую длину затягиваемого кабеля на прямолинейном участке. Выполним расчет для кабеля марки ОКМТ производства компании ЗАО «ТРАНСВОК»: внешний диаметр -12.1 мм, погонный вес —2400 Н/км.

При затягивании оптического кабеля за один конец растягивающие усилия, действующие на кабель, не должны превышать предельно допустимых значений, установленных в технических условиях на прокладываемый кабель. При прокладке ОК на прямолинейном горизонтальном участке телефонной канализации усилие затягивания кабеля определяется по формуле [5]:

Т = Р-/-1,

где Р - вес единицы длины кабеля, Н/м; Г - коэффициент трения; 1 - длина кабеля, м.

Коэффициент трения зависит от материала внутренней поверхности защитных труб и оболочки оптического кабеля. Значения коэффициента трения для полиэтиленовой оболочки оптического кабеля и полиэтиленовой защитной фубы в стандартном исполнении составляет 0.17, а ЗПТ с твердой смазкой 0.07.

Рассчитаем усилие затягивания при различных длинах оптического кабеля, прокладываемого в защитный пластмассовый трубопровод.

Проанализировав результаты расчета, и взяв коэффициент запаса равным двум, определим предельную длину затягиваемого оптического кабеля в защитный пластмассовый трубопровод. Так как предельное значение усилия затягивания для кабеля ОКМТ составляет 1500 Н, расчет предельной длины затягиваемого кабеля проведем для половины этой величины - 750 Н. Результаты расчета приведены на рис. 1.

Рис. 1. Зависимость усилия натяжения от длины ОК при за тягивании в защитный пластмассовый трубопровод на прямолинейном участке, где: 1 - стандартный ЗПТ; 2 - ЗПТ с твердой смазкой;

3 - предельное значение усилия затягивания ОК

Предельная длина ОК, которую можно затягивать в канал за один конец составляет: 1815 м - в стандартный ЗПТ; на всю строительную длину ЗПТ с твердой смазкой.

Определим усилие затягивания ОК для наиболее часто встречающегося на практике случая - при протягивании трех оптических кабелей в прямолинейном трубопроводе. При одновременном затягивании в трубопровод нескольких ОК, усилия, прижимающие отдельные кабели к стенкам трубопровода не равны их весу, а зависят от расположения кабелей в трубопроводе.

При расположении фех оптических кабелей в канале трубопровода по феугольнику с вершиной в верхнем положении усилие затягивания кабеля при прокладке можно определить по соотношению [5]:

1 (2) Г = ЗР/4—г----

ш

где с1 — наружный диамеф оптического кабеля, мм; О - внутренний диаметр канала трубопровода, мм.

т

I9

7T>

T

COMMUNICATIONS

DETERMINATION TENSILE FORCE ON THE FIBER OPTIC CABLE WHEN LAYING IN A PROTECTIVE PLASTIC PIPE

Alexander L. Zubilevich, Professor of the Department NTS MTUCI, Moscow, Russia, zal5l@rambler.ru Vyacheslav A. Kolesnikov, associate Professor of the Department NTS MTUCI, Moscow, Russia, clupp@yandex.ru

Abstract

The main method of optical cabling (OC) in the protective plastic tube (PTA), as is known, is a blowing-air using a piston (parachute) or without plunger technology. However, during the emergency repair work on fiber-optic communication lines (FOCL) can be pneumatic systems for optical cable blowing the main method. In this case, OC you have to lay in the PTA traditional method - tightening in the pipeline by a cable. This is always necessary to know the maximum length of cable that can be pulled into the pipe under specified conditions. The problems of laying fiber-optic cables in the protective plastic pipeline laid in channels or cable telephone urban sewer or directly into the ground. In the process of tightening the optical cable is exposed, as a rule, at the same time several types of mechanical types of impacts that can have a negative impact on the transmission parameters of the optical quartz fiber. The most critical optical fiber refers to the tensile forces arising in the course of a tightening of the optical cable into the conduit for the outer shell and reinforcements. To prevent a negative impact on the parameters of the optical fiber when laying need to tighten the force does not exceed the maximum permissible tensile force of the optical cable. Tightening torque when installing depends on many factors, some of which are explored in this paper, the calculation of the maximum permissible length of optical cables. One of the most common ways to reduce friction when tightening OC in the plastic pipe is the use of a special solid lubricant. The paper defines the maximum length of fiber optic cables, tightened in the PTA with lubrication and without it on the straight section and the section having bends at different angles, as well as tightening the three OC in a protective plastic pipe in a straight section.

Keywords: optical cable, tensile strength, protective plastic conduit, the coefficient of friction, the maximum length of fiber optic cable.

References

1. Zubilevich A.L., Kolesnikov V.A. Laying fiber optic cables with protective plastic pipes / T-Comm, June 2009. Special Issue on the basis of the third branch of scientific-technical conference "Information Society Technologies" part 2, Pp.150-152.

2. Kazakova N.E. Staff development - a tool to achieve the quality and safety of construction work in the telecommunications field Age / Agequal, 2011, No. 1, Pp.18-19.

3. Zubilevich A.L., Kolesnikov V.A. Determination of forces applied to the optical cable when laying the phone drains of asbestos / T-Comm, June 2009. Special Issue on the basis of the third branch of scientific-technical conference "Information Society Technologies" part 2, Pp.148-149.

4. Kolesnikov V.A., Zubilevich A.L. Determining the maximum length of the optical cable when tightening it to the phone drains Concrete // T-Comm-Telecommunications and Transport, 2012, No. 5, Pp.53-54.

5. Andreev V.A., Burdin V.A. Construction and technical maintenance of fiber-optic communication lines. TH .: "Radio and Communication", 1995. 240 p.

6. Andreev V.A. , Burdin A.V., Portnov E.L. Guiding telecommunication systems. Part 2: Design, construction and maintenance. Moscow: "Hotline Telecom", 2010, 424 p.

7. Zubilevich AL Here are preparing signalers-linesmen / Cable-news, 2013, No.3, Pp.48-50.