Прокладка оптического кабеля в телефонную канализацию из полиэтилена

Прокладка оптического кабеля в телефонную канализацию из полиэтилена

Ключевые слова: оптический кабель (ОК), кабельная телефонная канализация, усилие затягивания, коэффициент трения, предельная длина оптического кабеля.

Рассматриваются вопросы прокладки волоконно-оптических кабелей связи в населенных пунктах имеющих подземную городскую телефонную канализацию из полиэтиленовых труб. 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 свободные каналы телефонной канализации 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 статье при расчете максимально допустимых длин оптических кабелей. Одним из наиболее распространенных способов снижения трения при затягивании ОК в канал телефонной канализации является применение специальной смазки. В работе определены максимальные длины оптических кабелей, затягиваемых за один конец в кабельную телефонную канализацию из полиэтиленовых труб со смазкой и без таковой на прямолинейном участке и на участке канализации имеющем изгибы под различными углами, а также при затяжке трех ОК в кабельную телефонную канализацию из полиэтилена на прямолинейном участке.

Колесников ВА,

к.т.н., доцент кафедры Линий связи МТУСИ, Зубилевич АЛ.,

к.т.н., доцент кафедры Линий связи МТУСИ

Оптические кабели для местной сети используются в качестве соединительных линий городских телефонных сетей. Кабели могут прокладываться в телефонной канализации, которая изготавливается из полиэтиленовых труб круглого сечения диаметром 100 мм .

Отличие технологии прокладки в телефонной канализации оптических и традиционных кабелей заключается в том, что усилие затягивания ОК при прокладке не должно превышать допустимого растягивающего усилия, а также не допускается кручение кабеля. При этом затягивать кабель необходимо одновременно за оболочку и армирующие элементы ОК.

Прокладка ОК в телефонной канализации производится, как правило, в свободные каналы.

При затягивании оптического кабеля в телефонную канализацию он испытывает растягивающие нагрузки, которые могут оказать негативное влияние на физические и оптические параметры оптического волокна.

Для предотвращения отрицательного влияния на параметры оптического кабеля, прокладываемого в канализацию, 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 трения между внешней оболочкой оптического кабеля и каналом трубопровода, 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 кабельной канализации, от наличия на трассе поворотов и разностей уровней.

Определим максимально допустимое усилие затягивания оптического кабеля и допустимую длину затягиваемого кабеля на прямолинейном участке. Произведем расчет для кабеля марки ОКСТМ: внешний диаметр — 16.3 мм, погонная масса — 3508 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 [ 1 ]:

где

Р — вес единицы длины кабеля, Н/м;

Ї — коэффициент трения;

I — длина кабеля, м.

Коэффициент трения зависит от материала труб кабельной канализации и оболочки оптического кабеля. Значения коэффициента трения для полиэтиленовой оболочки оптического кабеля и полиэтиленовой трубы канализации составляет без смазки 0.30, со смазкой 0.19.

Рассчитаем усилие затягивания при различных длинах оптического кабеля, прокладываемого в телефонной кабельной канализации из полиэтилена.

Проанализировав результаты расчета, и взяв коэффициент запаса равным двум, определим предельную длину затягиваемого оптического кабеля в телефонную кабельную канализацию, выполненную из полиэтилена.

Так как предельное значение усилия затягивания составляет 2700 Н для кабеля ОКСТМ, расчет предельной длины затягиваемого кабеля проведем для значения 1350 Н. Результаты расчета сведены в Таблицу 1.

Предельная длина ОК, которую можно затягивать в канал за один конец составляет:

1304 м — без смазки;

2059 м — со смазкой.

Таблица 1

Результаты расчета усилия затягивания ОК при прокладке в канализацию из полиэтилена

28

Т-Сотт, #8-2012

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 кабеля в трубопроводе.

При расположении трех оптических кабелей в канале трубопровода по треугольнику с вершиной в верхнем положении усилие затягивания кабеля при прокладке можно определить по соотношению [ 1 ]:

Т = З Р-/ Г , 1 , н,

V

Ц-

D - d

где d — наружный диаметр оптического кабеля, мм;

D — внутренний диаметр канала трубопровода, мм.

При расположении трех кабелей в канале трубопровода по треугольнику с вершиной в нижнем положении усилие затягивания определяется по соотношению [1]:

1 "

Т = Ъ'Р‘/7'

1 + 43

n~d

, Н

По формулам (2) и (3) рассчитаны усилия затягивания в зависимости от длины кабеля. Результаты расчета сведены в таблицу 2.

Определим предельную длину затягиваемого оптического кабеля при одновременном затягивании трех кабелей в телефонную кабельную канализацию из полиэтилена.

Предельные длины оптического кабеля составляют величины:

от 414 м до 426 м — без смазки; от 653 м до 673 м — со смазкой.

Если на трассе имеются изгибы, то кабель прижимается к стенке трубопровода не только под действием силы собственного веса, но и под действием нормальной составляющей силы затягивания.

Нормальная составляющая силы затягивания обычно во много раз превышает вес кабеля, в результате этого существенно возрастает усилие, необходимое для протяжки кабеля в телефонной кабельной канализации [2].

Усилие затягивания оптического кабеля на участке изгиба телефонной канализации для различных длин кабельной канализации можно определить по формуле [1]:

Тиз Т е

, Н,

где ф — угол поворота трассы, рад; f — коэффициент трения.

По формуле (4), рассчитаны усилия затягивания для различных длин оптического кабеля при наличии на трассе изгибов. Результаты расчета сведены в таблицу 3.

Определим предельную длину оптического кабеля, затягиваемого в телефонную кабельную канализацию, имеющую изгибы 15, 25° и 55°.

Предельные длины ОК составляют:

от 966 м до 1210м — без смазки;

от 1703 м до 1964 м — со смазкой.

Таким образом определены максимальные длины оптического кабеля, которые возможно затянуть за коней, в телефонную канализацию из полиэтилена не нарушая физических и оптических характеристик оптического волокна. При необходимости затяжки больших длин оптических кабелей применяются специальные технологии прокладки.

Литература

1. Андреев ВА, Бурдин ВА Строительство и техническая эксплуатация волоконно-оптических линий связи. - М.: Радио и связь. 1995. — 240с.

2. Колесников ВА, Зубилевич АЛ. Определение максимальной длины оптического кабеля при затягивании его в телефонную канализацию из бетона // Т-Сотт. — №8. — 2011. — С.21-23.

Таблица 2

Результаты расчета усилия затягивания при прокладке трех ОК в канализацию из полиэтилена

Верш, книзу Верш, внизу

Таблица 3

Результаты расчета усилия затягивания оптического кабеля по трассе с изгибами в зависимости от длины кабеля и угла изгиба при прокладке в телефонной кабельной канализации из полиэтилена

LINING OF THE OPTICAL CABLE IN THE TELEPHONE WATER DRAIN FROM POLYTHENE Kolesnikov VA, Zubilevich A.L.

Abstract: Questions of a lining of fiber-optical cables of communication in settlements having the underground city telephone water drain Irom polyethylene pipes are considered. During a tightening the optical cable is exposed, as a rule, simultaneously to several kinds of mechanical kinds of influences which can render negative influence on transfer parameters of an optical quartz fibre. The optical fibre is most critical concerns to the stretching efforts arising during a tightening of an optical cable in free channels of the telephone water drain for an external environment and reinforcing elements. For prevention of negative influence on parameters of an optical fibre at a lining it is necessary, that the effort of a tightening did not exceed maximum permissible stretching effort of an optical cable. The effort of a tightening at a lining depends on many factors, some of which are investigated in given clause at calculation of as much as possible admissible lengths of optical cables. One of the most widespread ways of decrease in friction at tightening OK in the channel of the telephone water drain is application of special greasing. In work the maximal lengths of the optical cables tightened for one end in the cable telephone water drain from polyethylene pipes with greasing and without those on a rectilinear site and on a site of the water drain having bends under various corners are certain, and also at an inhaling of three OK in the cable telephone water drain from polythene on a rectilinear ate. Keywords: an optical cable (OC), the cable telephone water drain, effort of a tightening, factor of friction, limiting length of an optical cable.

T-Comm, #8-2012

29