101 / 126
Техническая статья
97
март 2015 г.
www.read-eurowire.comАннотация
В данной работе подробно рассмотрены
современные требования к допустимой
осевой нагрузке оптических кабелей.
Показано, что современный критерий,
содержащийся в ряде стандартов
оптических кабелей, согласно которому
постоянная нагрузка должна быть
менее 20 процентов от нагрузки при
контрольных испытаниях, может быть
оптимистичным в некоторых случаях.
Вместо этого рекомендуется применять
другой критерий, в соответствии с
которым постоянная нагрузка должна
быть стандартизирована до 0,14 ГПа
(кфунт/дюйм
2
).
1 Введение
В подвесных кабелях существует
ряд противоречивых требований к
проектированию, которые должны
быть оптимизированы. Одной целью
является минимизация нагрузки на
оптические волокна. Второй целью
служит
минимизация
кабельного
диаметра, что уменьшит ветровую
и ледяную нагрузку. Третья задача –
минимизация провисания на каждом
пролёте. Арамидная пряжа, добавляемая
к кабелю минимизирует нагрузку и
провисание, но добавление материала
увеличивает диаметр кабеля, что, в
свою очередь, увеличивает ветровую и
ледяную нагрузку.
Одной
ключевой
переменной
в
оптимизации
данных
параметров
является допустимая нагрузка на
оптическое
волокно.
Стандартное
правило,
которое
применялось
годами, заключается в предусмотрении
максимум 20 процентов от нагрузки,
применявшейся
в
контрольных
испытаниях в качестве постоянной
нагрузки на оптическое волокно кабеля.
Данный критерий фигурирует во
многих современных документальных
стандартах и является проверенным
и приемлемым для современного
поколения кабелей, изготавливаемых с
волокном, прошедшим испытание при
0,69 ГПа (100 кфунтов/дюйм
2
). Критерий,
который был разработан, чтобы
предусмотреть30-летнююмеханическую
работоспособность,
основан
на
превосходном
показателе
общей
надёжности установленных подвесных
кабелей, считается приемлемым.
С кабелями, которые разрабатываются
ближе к пределам проектирования,
стоит рассмотреть данные ограничения
и стандартные правила, используемые
при
разработке
кабеля
для
обеспечения применения оптических
кабелей в будущем, которые будут
предусматривать те же или лучшие
показатели надёжности по сравнению с
их предшественниками.
2 Влияние
изменённой
конструкции
кабеля на
надёжность
2.1 Общие замечания
Традиционныепределыпроектирования
для производства оптических кабелей
изменились за последние десять
лет. Некоторые из данных изменений
включают:
1. Применение кабелей с большим
числом волокон
2. Применение кабелей с низкими
потерями
на
макроизгибах
(G.657) и покрытия, устойчивые к
микроизгибам
3. Уменьшение
стоимости
путём
минимизации материала кабеля и
сокращения расчётных запасов
4. Волокно, прошедшее испытание при
более высоких нагрузках (1.38 ГПа
[200 кфунтов/дюйм
2
)
Данные изменения в тенденциях
конструкции кабелей могут повлиять на
общую надёжность оптических кабелей.
Каждый фактор будет рассмотрен
отдельно, чтобы доказать в результате,
что при суммировании их всех можно
сильно изменить долгосрочность при
надлежащем применении.
2.2 Применение кабелей с большим
числом волокон
Многие подвесные кабели попадают
в категорию абонентских кабелей.
Данные небольшие кабели соединяют
сеть доступа с частным жильём.
Такими кабелями являются обычно
кабели с небольшим числом волокон.
За исключением данных абонентских
кабелей, однако, существует общая
тенденция в применении кабелей с
большим числом оптических волокон.
Это связано с высокой стоимостью на
права прокладки и установки.
Во многих кабелях с большим
количеством
волокон
половину
веса оптических кабелей составляют
оптические волокна. При большем весе
требуется большее натяжение на кабель
для минимизации провисания кабеля.
Арамидная пряжа и стеклопластиковые
материалы
используются
для
восприятия большей части данной
нагрузки, при этом оптическое волокно
несёт остальную нагрузку.
Кроме того, чем больше волокон
в оптическом кабеле, тем больше
становится его диаметр. Больший
диаметр кабелей имеет большую
ветровую и ледяную нагрузку, тем
самым усложняя ситуацию. В результате,
применение кабелей с большим
количеством оптических волокон несёт
риск увеличения нагрузки на оптические
кабели.
Критерии расчёта для
обеспечения долговечности
эксплуатации кабеля
Дэвид Маззарезе, Майк Кинард и Кариофилис (Фил) Констандинидис, «OFS», Норкросс, Джорджия, США