Способы прокладки оптических кабелей связи

Рисунок 7.1 - Размещение муфты на консоли

1. кронштейны из стальных полос или уголков, расстояние между кронштейнами в типовом колодце - 800 мм, в коллекторе - 900 мм;

2. консоли кабельные чугунные или пластмассовые;

3. муфта МОГ-М;

4. бухты запаса ОК, оставляемые около муфт;

5. перевязки из проволоки

В нетиповых смотровых устройствах, в сцепках, подвалах и т. п. должны устанавливаться муфты с корпусами меньшей длины: укороченные муфты МОГу-М, и тупиковые муфты МОГт-М, МТОК 96Т, МТОК 96/48. Муфты типа МТОК в колодцах и коллекторах должны быть установлены на кронштейны для установки тупиковых муфт в колодцах.

Рисунок 7.2 - Размещение муфты в нетиповом смотровом устройстве

1. муфта оптическая тупиковая МТОК или МОГт-М;

2. кронштейн для установки тупиковых оптических муфт в колодцах;

3. кронштейн из оснащения колодца;.консольный болт;

4. ерш;

5. технологический запас сращиваемых кабелей, смотанный в бухты;

6. крепление кабелей и муфт к кронштейнам перевязками из проволоки

Муфты типа МТОК, смонтированные на кабелях, проложенных в грунте, должны размещаться в котлованах на глубине 1200 мм. В котлованах эти оптические муфты должны быть защищены муфтами защитными: чугунными (МЧЗ) или пластмассовыми (МПЗ).

Рисунок 7.3 - Размещение муфты в грунте

1. оптическая муфта типа МТОК в муфте чугунной защитной (МЧЗ);

2. запас ОК, смотанный в бухты;

3. провода заземления (КИП), выходящие из муфты;

4. замерный столбик;

5. отрезок асбестоцементной трубы диаметром 100 мм;

6. подземный контейнер проводов заземления (КПЗ);

7. пробка полиэтиленовая;

8. поверхность грунта.

Бухты запасов оптических кабелей в котлованах следует выкладывать одной или двумя бухтами в зависимости от конструкции ОК и допустимых радиусов изгиба.

На опорах контактных сетей электрифицированного транспорта, на опорах электроосвещения, на опорах ВЛ муфты и запасы ОК, если предусмотрено проектом, должны размещаться в специальных шкафах, которые закрепляют на опорах.

Рисунок 7. 4 - Размещение муфты в шкафу

1. шкаф для размещения муфты;

2. зажим шлейфовый;

3. ОК;

4. подвес алюминиевый;

5. опора;

6. хомут ленточный;

7. узел крепления.

Монтаж оконечных устройств

Общими при монтаже оптических оконечных устройств являются следующие монтажные операции:

1. проверка комплектности оконечного устройства и входной контроль станционных оптических шнуров, входящих в комплект;

2. разметка линейного кабеля;

3. определение длины разделки ОК;

4. определение длины запаса ОК;

5. подведение ОК к оконечному устройству;

6. разделка ОК;

7. ввод ОК в оконечное устройство и крепление его на входе в ООУ;

8. заземление металлических элементов ОК;

9. укладка запаса оптических модулей;

10. формирование пучков оптических модулей для ввода их на отдельные кассеты;

11. маркировка модулей при помощи липких маркеров;

12. закрепление пучков модулей на входах кассет;

13. подготовка оптических волокон к сварке: разметка, надевание КДЗС на одно из сращиваемых волокон, удаление защитных покрытий с ОВ, скалывание ОВ, укладка подготовленных к сварке ОВ в зажимы сварочного устройства;

14. сварка ОВ и проверка затухания сварного соединения с помощью рефлектометра;

15. принятие решения об оставлении или о переделке сварного со- единения;

16. усадка гильзы КДЗС в специальном блоке сварочного устройства;

17. укладка гильзы КДЗС в ложемент кассеты, и одновременная укладка запасов ОВ под лапки кассеты;

18. сварка ОВ во всех кассетах ООУ;

19. установка кассет на шпильки ООУ, сборка кассет в блок и установка крышки на верхнюю кассету блока, закрепление блока кассет на шпильках ООУ;

20. сборка корпуса ООУ;

21. установка ООУ на его место в стойке или на стене; крепление ОК на подходах к ООУ.

После окончания монтажа на передние панели оптических оконечных устройств, или на их крышки, или на специальные клейкие этикетки и бирки, поставляемые вместе с устройствами, краской или маркерами-ручками должны быть нанесены надписи с указанием их порядковых номеров, номеров оптических кабелей и их направлений.

Сопротивление заземления

Виды, назначение и устройство заземлений

При проектировании линии связи, проектируется заземление. А при строительстве оборудуют его.

Сопротивление заземления выполняет следующие функции:

- защищает жизнь обслуживающего персонала и пользователей связи;

- защищает оборудование связи;

- защищает кабели связи.

Сопротивление заземления - это устройство, которое состоит из одного или нескольких заземлителей и проводов, соединяющие заземлители с электроустановками.

Заземлитель - это металлический проводник, находящийся в непосредственном соприкосновении с землей. Заземлитель может быть любой формы и любого размера, например: сталь, уголок, полоса, проволока, б/у трубы.

Сопротивление заземления - это сопротивление переходного контакта, между заземлителями и землей.

Удельное сопротивление земли, это сопротивление земли в форме куба при протекании тока от одной грани к противоположной. Удельное сопротивлении земли обозначается .

Таблица 5 - Удельное сопротивление земли

При проектировании сопротивления заземления необходимо знать удельное сопротивление земли в районе проектирования.

Различают следующие виды сопротивления заземления:

- защитное заземление - оборудуется, на станциях. К нему подключают корпуса оборудования и измерительных приборов. Оно защищает жизнь обслуживающего персонала и пользователей связи;

- линейно- защитное заземление - оборудуется на линиях связи. К нему подключаются корпуса оборудования и металлические покровы кабелей связи (экраны, металлические оболочки и броня). Оно защищает оборудование и кабели связи.

- рабочее - используется в цепях, где земля играет роль провода, например дистанционное питание провод - земля.

Сопротивление заземления одиночного трубчатого заземлителя рассчитывается по формуле

где

- сопротивление заземления одиночного заземлителя, Ом;

- удельное сопротивление земли, Ом*м;

l - длина заземлителя, м. l = 2 м;

h - глубина закопки, м. h = 0,7 м;

d - диаметр заземлителя, м. d = 0,025м.

,

Обычно сопротивление одиночного заземлителя велико, для его снижения выполняют контур заземления запараллеливая заземлители.

, Ом,

где

- сопротивление контура заземления, Ом;

- сопротивление заземления одиночного заземлителя, Ом;

- коэффициент полезного использования заземления ( зависит от формы и расположения заземлителей. 0,25…0,9;

n - число заземлителей контура, шт.

Число заземлителей контура определяется по формуле

,

При обустройстве контура заземления в агрессивных грунтах, рассчитывают срок службы заземлителей. Если срок службы мал (из-за коррозии), заземлители выполняют угольными или графитовыми, которые разрушаются в 7..9 раз медленнее стальных.

6.1 Расчет контура защитного заземления

Защитное заземление оборудуют на станциях, к нему подключают корпуса оборудования и измерительных приборов. Защитное заземление защищает жизнь обслуживающего персонала и пользователей связи.

Для контура заземления должны выполняться нормы защитного заземления:

- при

, при U= 660/380В,

, при U= 380/220В,

, при U= 220/127В;

- при

можно увеличить величину , но не более чем в 10 раз.

Примем , при U= 380/220В,

Число заземлителей контура защитного заземления определяется как

.

.

Поскольку норма сопротивления заземления контура защитного заземления мала, число заземлителей контура велико. Поэтому контур заземления выполняют в виде решетки. Привести рисунок рассчитанного контура защитного заземления. Линейно - защитное заземление оборудуют на линиях, к нему подключают металлические оболочки и экраны кабелей связи и корпуса оборудования, НУП и НРП. Линейно - защитное заземление защищает оборудование и кабели связи от высоких токов и напряжений. Вероятность нахождения обслуживающего персонала на линии в момент грозы или аварии на ЛЭП мала, поэтому нормы линейно- защитного заземления выше, чем для защитного заземления.

Рисунок 8.2.1- Контур заземления в виде решетки

6.2 Расчет контура линейно-защитного заземления

Таблица 6 - Нормы линейно-защитного заземления

Для металлических оболочек на НУП и НРП

Число заземлителей контура линейно-защитного заземления определяется как

.

.

.

Контур линейно-защитного заземления выполняют протяженным.

Рисунок - Контур линейного защитного заземления

7. Измерения на ВОЛП

7.1 Особенности измерений на ВОЛП

Измерения характеристик кабеля, в том числе оптических характеристик ОВ, при строительстве преследует одну цель: обеспечить для кабеля данной конструкции высокую однородность параметров передачи линии вне зависимости от времени.

Поэтому тестирование кабельных линий ведется на всех этапах строительства, монтажа оборудования и эксплуатации ВОЛС.

Измерения линейно-кабельных сооружений проводятся на всех этапах их создания. От традиционных измерений на кабелях с медными жилами они отличаются только тем, что лежат в очень высокой области электромагнитного излучения (в оптическом диапазоне). Поэтому измерять параметры элементов ВОЛС начинают в научно-исследовательских лабораториях, разрабатывающих это оборудование (ОВ, кабельные конструкции, разъемы, соединители и т.п.). К ЛКС относят все элементы, включенные в тракт передачи от агрегатного блока передатчика до агрегатного блока приемника на противоположном конце линии. Эти элементы, включенные последовательно, определяют передающие свойства линейного тракта ВОЛС. Измерению подлежат параметры этих элементов, к которым относятся:

-- ОВ в кабелях;

-- места сварок в соединительных муфтах и панелях;

-- механические соединители и шнуры;

-- передающий блок с источником излучения;

-- приемный блок с фотоприемником.

Основными параметрами, подлежащими измерению, являются:

-- спектральная характеристика источника излучения;

-- мощность излучения передатчика;

-- ширина спектральной линии;

- стабильность механических соединений (повторяемость результатов, вносимых потерь и коэффициент обратного отражения);

-- однородность волокон по затуханию и дисперсии;

-- значение вносимого затухания при соединении строительных длин;

-- чувствительность приемника.

Результаты параметров и характеристики элементов линейного тракта закладываются в принятые проектные решения и служат для определения длины участка регенерации или длины усилительного участка.

Измерение основных параметров ВОЛС

Несмотря на существенные отличия принципов работы как систем ВОЛС, так и отдельных их узлов и компонентов от обычных кабельных систем с применением металлических кабелей, а также на специфику метрологического обеспечения ВОСП, общими для традиционных кабельных систем и для ВОСП остаются основные параметры, подлежащие измерению:

-- мощность сигнала, вводимого в линию, дБм.

-- затухание сигнала в линии, дБ.

-- длина волны (мкм или нм) или частота несущего электромагнитного излучения (Гц или ТГц).

- дисперсия (расширение) импульса в тракте, пс.

-- чувствительность системы передачи (дБм) при заданном коэффициенте ошибок.

Для современных ВОСП существуют оптические параметры, не присущие системам передачи по электрическому кабелю:

-- ширина спектральной линии оптического излучения, нм.

-- поляризационная модовая дисперсия, пс·км.

-- комбинационное рассеяние, %

7.2 Измерение затухания ОВ методом вносимого затухания

При измерениях методом вносимых потерь сначала измеряется оптическая мощность на выходе оптического поводка (эталонное волокно). Затем измеряемое волокно подключается между эталонным волокном и ваттметром и измеряется уровень мощности р2 (дБм) на его выходе. Затухание волокна определяется как разность между этими двумя уровнями мощности:

А=Р1-Р2 (дБ).

Вместе с источником излучения и ваттметром следует приобрести эталонные волокна. Важно также знать уровень мощности на выходе источника излучения, уровень мощности, вводимой в волокно, и чувствительность ваттметра.

В основу методов положено Рэлеевское рассеяние (как уже упоминалось выше, релеевское рассеяние света представляет собой рассеяние на микронеоднородностях, имеющих место в ОВ). В то время как основная часть рассеиваемой мощности распространяется в направлении "вперед", небольшая ее часть рассеивается назад к передатчику. Эта мощность обратного рассеяния по мере прохождения назад по волоконному световоду также претерпевает затухание. Оставшаяся часть мощности при помощи направленного ответвителя, расположенного перед световодом, выводится и измеряется. По этой световой мощности обратного рассеяния и времени прохождения по световоду можно построить кривую, на которой наглядно видно затухание по всей длине световода.

Рисунок - Типовая рефлектограмма ВОЛС

7.3 Измерение затухания ОВ методом обратного рассеяния

Метод обратного рассеяния основан на введении в волокно импульсного оптического излучения и последующем анализе той малой части светового потока, которая возвращается на приемник в результате обратного рассеяния и отражений распространяющейся в волокне световой волны.

При реализации этого метода измеряемое волокно зондируют оптическими импульсами, вводимыми в ОВ через оптический направленный ответвитель. Из-за флюктуаций показателя преломления сердцевины вдоль волокна, отражений от рассеянных и локальных неоднородностей, распределенных по всей длине волокна, возникает поток обратного рассеяния. Измеряют уровень мощности этого потока в точке ввода оптических зондирующих импульсов в волокно в зависимости от времени задержки относительно момента посылки зондирующего импульса. В результате получают распределение мощности обратнорассеянного потока вдоль волокна - характеристику обратного рассеяния волокна. Регистрируют отдельные реализации характеристики обратного рассеяния, усредняют их по некоторому количеству зондирующих импульсов, а усредненное значение выводят на устройство отображения для дальнейшего анализа. Изображение характеристики обратного рассеяния на экране дисплея называется рефлектограммой, рисунок 10.7.

Для реализации данного метода разработаны специальные приборы - оптические рефлектометры во временной области - Optical Time Domain Reflectometer (OTDR). Они получили широкое распространение благодаря своей универсальности, так как обеспечивают одновременное определение целого ряда важнейших параметров ОВ и ОК: степени регулярности кабеля, мест неоднородностей и повреждений, потерь в местах соединений, затухания и расстояний до мест соединений, длин ОВ и др.

Рисунок - Типовая рефлектограмма ВОЛС

Обобщенная структурная схема такого прибора представлена на рисунке

Рисунок - Обобщенная структурная схема прибора

В качестве источника излучения применяют лазер, генерирующий стабильные по мощности, длине волны, длительности и частоте повторения импульсы оптического излучения. Мощность оптического излучения должна быть достаточна для проведения измерений, но не приводить к возникновению нелинейных эффектов в волокне измеряемого оптического кабеля.

Направленный ответвитель должен обеспечивать эффективную передачу мощности оптического излучения в оптическое волокно измеряемого кабеля и обратнорассеянной мощности к приемнику излучения. Он должен иметь апертуру, соответствующую апертуре волокна измеряемого кабеля.

Приемник излучения должен иметь быстродействие, соответствующее длительности импульса источника излучения, остальные требования к источнику излучения должны соответствовать указанным в методе измерения затухания.

Устройство обработки сигнала должно обеспечивать увеличение соотношения сигнал/шум на выходе приемника излучения, достаточное для регистрации обратнорассеянного сигнала. Регистрирующая система должна иметь характеристики, согласованные с устройством обработки рефлектограмм.

Зондирующие импульсы поступают от источника излучения через направленный ответвитель в оптическое волокно. Поток обратного рассеяния регистрируется в чувствительном фотоприемном устройстве и преобразуется в электрический сигнал, который после специальной обработки в записывающем и усредняющем устройствах подается на вход устройства отображения (дисплей). При использовании в качестве устройства отображения электронного осциллографа этот сигнал вызывает соответствующее отклонение луча по оси Y на экране. Вертикальная ось экрана градуируется либо в децибелах по мощности (дБм), либо в единицах измеряемого затухания (дБ). Отклонение луча по горизонтальной оси X происходит под действием пилообразного напряжения генератора развертки осциллографа. Вследствие этого положение луча по оси X изменяется в зависимости от времени запаздывания сигнала ? t. Зная групповое время запаздывания оптического сигнала в сердцевине ОВ, можно осуществить градуировку горизонтальной оси в единицах длины для измеряемого типа ОВ.

В приборе имеется блок управления, обеспечивающий согласованную работу лазера, каскадов обработки сигналов и электронного осциллографа. В результате генератор развертки, запускаемый тем же импульсом, что и лазер, создает возможность наблюдения потока обратного рассеяния или полностью, или по частям. Блок управления осуществляет регистрацию и занесение в память реализации временных характеристик мощности обратного рассеяния и их усреднение. Рефлектограмма на экране осциллографа строится по усредненной временной характеристике. Кроме того, указанный блок управляет работой рефлектометра по заданной программе, обрабатывает данные, а также выполняет ряд сервисных функций. Как правило, типичный комплект оптического рефлектометра включает базовый блок и набор сменных блоков, каждый из которых работает на определенных длинах волн (0,85 мкм; 1,3 мкм и 1,55 мкм) и имеет свои характеристики

Заключение

В курсовом проекте рассмотрены и рассчитаты следующие вопросы:

На заданном сайте завода-изготовителя выбрали оптические кабели связи для прокладки в грунт, в кабельной канализации и для подвески.

Рассмотрели и описали способы прокладки ОКС.

Рассчитали растягивающие усилия при различных способах прокладки. По итогам расчетов сделали вывод - для прокладки в грунт и подвеса ОКС выбран верно, для прокладки в кабельной канализации верно, но необходимы мероприятия для уменьшения растягивающего усилия.

Описали технологию ввода ОКС в здание.

Рассмотрели теорию по монтажу оптических муфт и кроссов.

Рассчитали сопротивление защитного и линейного защитного заземления.

Рассмотрели и описали измерения на ВОЛП

Список литературы

1. Монтаж ВОЛП, технологии и способы прокладки - Р. Фриман. Волоконно-оптические системы связи -М.: Техносфера, 2003.

2. Расчет растягивающего усилия при различных способах прокладки ВОЛС - Методические указания к курсовому проекту по курсу Строительство и монтаж сооружений связи - Бутенков В.В.

3. Измерения на ВОЛП - В.Г. Фокин. Оптические системы передачи. Учебное пособие (части 1 и 2) - Новосибирск, 2002

Размещено на Allbest.ru