Вы нашли то, что искали?
Главная Разделы

Добавить страницу в закладки ->

14. Соединительные муфты для оптических кабелей связи. Оптические линии связи и пассивные компоненты ВОСП

Оптические линии связи и пассивные компоненты ВОСП

14. Соединительные муфты для оптических кабелей связи

14.1. Назначение и классификация соединительных муфт

14.2. Конструкции соединительных муфт

14.3. Отечественное производство кабельных муфт

14.4. Кабельные муфты разных производителей



14.1. Назначение и классификация соединительных муфт

Одним из основных элементов линий связи являются соединительные муфты. От их конструкции и надежности во многом зависит бесперебойная и качественная связь. Они предназначены для защиты сростков оптических волокон от атмосферных влияний и механических воздействий при строительстве и эксплуатации волоконно-оптических линий связи. Они также обеспечивают механическую и электрическую непрерывность кабеля независимо от способа прокладки (непосредственно в земле, в кабельной канализации или воздушных линиях).  Механическая непрерывность обеспечивается за счет соединения оболочек кабелей и их центральных элементов. Электрическая непрерывность достигается путем токопроводящих соединений металлических центральных элементов (если имеются) между собой или  с внешними точками заземления. Кроме того, соединительные муфты должны обеспечивать упорядоченное размещение сростков в соединительных кассетах и хранение резервной длины жгутовых модулей с полой оболочкой. Естественно, следует предотвращать увеличения затухания в световодах из-за малого радиуса изгиба при уплотнении кабеля в кабельных вводах, при хранении резервной длины модулей с полой оболочкой или укладке сростков и резервной длины световодов в кассете.

Как было показано в разделе 1 настоящего пособия на сегодняшний день в России действует восемь кабельных заводов, выпускающих различные ОК для:

- прокладки непосредственно в грунт;

- прокладки в кабельной канализации;

- прокладки в пластмассовых трубах;

- подвески на опорах линий связи, контактной сети железных дорог или опорах ЛЭП;

- подвески ОК, размещенного в грозотросе ЛЭП;

- навивки ОК на фазовые провода ЛЭП;

- прокладки в воду;

- прокладки в помещениях и охраняемых зонах.

Там же приводятся данные, отражающие потребности в ОК. Если принять среднюю строительную длину ОК равной 5 км, то для монтажа такого количества кабеля потребуется в 2003 году более 130 тысяч соединительных муфт.

Ни одна муфта не может удовлетворять всему спектру требований и различных особенностей применения. Поэтому было разработано много типов муфт – семейство универсальных муфт, предлагающие решение всех проблем, встречающихся на практике (рисунок 14.1).

Pисунок 14.1 – Классификация отечественных соединительных муфт

При выборке соединительной муфты необходимо учитывать следующие аспекты:

- емкость;

- внешняя конструкция;

- внутренняя конструкция;

- область применения.

Емкость. Необходимо учитывать как емкость по количеству сростков, так и количество вводимых кабелей и их наружный диаметр.

Внешняя конструкция. Здесь важна форма муфты.

Различают следующие типы:

- проходные;

- тупиковые;

- универсальные.

Внутренняя конструкция. Для внутренней конструкции муфты важной характеристикой, наряду с адаптацией к различным типам кабелей (кабели с фигурным сердечником, кабели с центральной трубой, жгутовые кабели с модулями с полой оболочкой), каждый из которых может быть в ленточном исполнении или с отдельными световодами, является адаптация к типу доступа к световоду. Различают групповой доступ при пакетном размещении кассет для сростков, доступ к отдельным кассетам, доступ к отдельным пользователям.

Область применения. Соответствующие муфты имеются для различных конфигураций сетей и их требований.



14.2 Конструкции соединительных муфт

Выбор конструкции любой муфты зависит от условий их применения и способов прокладки ВОК. Любая муфта должна иметь:

- детали для закрепления оболочки ВОК;

- узлы для обеспечения электрической непрерывности и механической прочности силовых элементов конструкции ВОК;

- кассеты для хранения и защиты ОК;

- узлы для заземления.

Большое влияние на уточнение конструкций муфт оказывает их назначение и условия эксплуатации. Как известно, соединительные муфты могут размещаться в помещениях, колодцах кабельной канализации, коллекторах, шахтах, грунтах различных категорий, водоемах и на открытом воздухе. Такое разнообразие установки требует при разработке конструкции муфт обеспечить:

- простоту и надежность монтажа ВОК (заделка бронепокровов и центрального силового элемента ЦСЭ);

- минимально допустимые радиусы изгиба ОВ (не менее 30 мм) и надежное закрепление мест соединения и выкладку ОВ в кассетах;

- выкладку запаса модулей для компенсации изменения длины ОВ в зависимости от изменения температуры в интервале от –60 до +70ºС;

- возможность ввода дополнительного ВОК в действующую муфту;

- возможность ввода кабеля транзитом, а также через ответвительные и разветвительные соединения;

- механическую прочность оболочек и всех пластмассовых деталей;

- возможность установки защитных кожухов, предохраняющих муфту от актов вандализма и ультрафиолетового (солнечного) излучения;

- герметичность в условиях воздействия факторов окружающей среды (температуры, состояния атмосферы, грунтовых вод, дождя);

- сохранения всех параметров надежности на весь период эксплуатации;

- ремонтопригодность;

- стабильность коэффициентов затухания (отсутствие дополнительных затуханий из-за микроизгибов);

- защищенность от ударов молнии.

Чтобы обеспечить эти требования, в муфте применяются высокопрочные светостабилизированные пластмассы и нержавеющие стали, термоусаживаемые материалы с подклеивающей основой, самоотверждающиеся компаунды, вулканизированная резина, мастики, ленты и клеи как отечественного, так и зарубежного производства.

Наибольшей эксплуатационной надежностью должны обладать те части соединительных муфт, которые осуществляют защиту ОК от напряжения изгиба, кручения и произвольного проникновения воды под броней, например, узлы заделки бронепокровов. В некоторых конструкциях муфт предусматриваются дополнительные меры защиты от действия токов молнии. С этой целью, например, муфта МТОК 96-01, используемая для монтажа магистральных кабелей 1, 2 и 3 типов, снабжена узлом (штуцером) для закрепления стальных круглых проволок брони вводимого в муфту кабеля 1,2-1,5 мм любой жесткости без дополнительного изгиба. Такой узел крепления обеспечивает приложение усилия растяжения до 50-80% от максимально допустимого растягивающего усилия монтируемого ВОК. Канал штуцера на входе и выходе  промежуточной оболочки ВОК герметизируется мастиками для защиты от продольного проникновения воды.

Для крепления проводов заземления с целью получения электрических замкнутых изолированных бронепокровов сращиваемых ВОК, используется узел крепления, который допускает прохождение токов молнии до 114 кА. В оголовнике муфты имеются патрубки для вывода проводов заземления наружу и подсоединения их к контейнеру заземления.

Внутри соединительной муфты находятся узлы и детали, предназначенные для размещения и крепления конструктивных элементов ВОК:

- ЦСЭ специальным механическим узлом;

- устройства для размещения и крепления запасов ОВ любых используемых типов кабелей, в том числе с модульными трубками любой жесткости со свободно лежащими в одной трубке ОВ;

- устройство для обеспечения возможности прохождения части волокон транзитом.

Конструкция муфты характеризуется способом герметизации – «холодным» или «горячим» и видом соединения строительных длин: проходным тупиковым и универсальным, (см. рисунок 14.2). «Холодный» способ восстановления оболочек ВОК имеет разновидности, которые базируются на соединении наружных частей муфт с помощью:

- болтов (муфты: BR компании Morel; UCS04-6 АО «Межгорсвязьстрой» + RXS; металлические муфты серий МОМЗ и МОМУ АО «Лентелефонстрой»);

- хомутов (муфты: FOSC компании Raychem, FSCO компании Fujikura, а также муфты компаний Hellermann и EGERTON);

- защелок (муфта 2500 LG/DC4 компании Lucent Technologies).

«Горячий» способ восстановления оболочек ВОК предусматривает применение огня или горячего воздуха. При этом способе наружные части муфты соединяются:

- нагревом полиэтиленовых или термоусаживаемых лент;

- нагревом манжет или термоусаживаемых трубок (ТУТ) (муфты: FOSC-100 компании Raychem и МТОК96 ЗАО «Связьстройдеталь»).

 

Рисунок 14.2 – Зависимость конструкции муфт от способа герметизации и видов соединения

В ряде конструкций одновременно используются методы «холодного» и «горячего» способа герметизации муфт. Например, в муфте FOSC-400 компании Raychem корпус с оголовником соединяется механическим способом на хомутах, в муфте 2500 LG/DC4 компании Lucent Technologies механическое соединение осуществляется защелками, а ввод ВОК в оголовник герметизируется ТУТ. То же можно видеть на муфтах компании Reichle & De-Massari, муфтах FRBU компании Hellermann муфтах OJK 3000 компании EGERNON и других.

К настоящему времени ЗАО «Связьстройдеталь» собрало информацию о разработках муфт более чем по 25 фирмам, предлагающим на рынке России более 80 муфт для монтажа ВОК различного конструктивного исполнения.

Несмотря на многообразие конструкций, муфты делятся на две основные группы:

- проходные муфты (ВОК вводится с двух сторон муфты), например, муфты ОАО «Межгорсвязьстрой» + RXS серии UCSO 4-6;

- тупиковые муфты (ВОК вводится с одной стороны муфты), например, муфты ЗАО ССД серии МТОК96.

Конструкция проходных муфт позволяет использовать их как тупиковые, осуществляя ввод ВОК только с одной (вторая сторона закрывается заглушками). Такие муфты имеют термин «универсальные» муфты (UCSO). Из анализа публикаций следует, что в промышленном производстве предпочтение отдается муфтам с «холодным» способом крепления частей муфт. При этом, муфт тупикового и проходного типов производится примерно поровну, хотя следует отметить, что муфты тупикового типа обладают рядом преимуществ перед проходными муфтами, например, при их установке в грунтах не возникают изгибающие и осевые напряжения, на тупиковых муфтах проще производить соединение частей муфты и ремонтные работы.



14.3 Отечественное производство кабельных муфт

ЗАО «Связьстройдеталь» (ССД) является основным российским разработчиком и изготовителем муфт для ВОК связи, выпускаемых российскими заводами, причем ассортимент соединительных муфт ЗАО постоянно пополняется новыми и усовершенствованными моделями.

В настоящее время ЗАО ССД выпускает проходные муфты для монтажа городских ВОК серии МОГ (муфта оптическая городская) и тупиковые муфты для монтажа зоновых и магистральных ВОК серии МТОК96 (муфта тупиковая для монтажа оптического кабеля с числом ОВ до 96).

Проходные муфты торговой марки МОГ начали выпускаться на ЗАО ССД с 1994 г. вместо муфт типа СМОК, они имеют сертификат РФ. Температура эксплуатации от -60 до +70°С. Муфты выпускаются следующих исполнений:

- МОГ - стандартный вариант, устанавливаемый на две смежные консоли в смотровом устройстве (L = 1130,090 мм, масса 1,9 кг), позволяет соединять на 3-х кассетах до 96 0В;

- МОГу - укороченный вариант (L = 686,090 мм, масса 1,33 кг) позволяет соединять на 2-х кассетах до 64 0В).

Основой конструкции муфт является неподвижный лоток (в форме швеллера) из нержавеющей стали, на котором закрепляются узлы для крепления вводи­мого ВОК. В середине лотка можно установить от одной до трех кассет. В кассетах под углом 45° расположены ложементы для закрепления в них комплекта деталей защиты мест сварки ОВ (КДЗС). Муфты имеют сменные оголовники, обеспечивающие монтаж ВОК от 9 до 25 мм по наружному диаметру в следующих сочетаниях:

-               1/1 -два конуса;

-               1/2 - один конус и разветвительный оголовник на два направления;

-               1/3 - один конус и разветвительный оголовник на три направления;

-               2/2 - два оголовника на два направления;

-               2/3 - два оголовника на два и три направления;

-               3/3 - три оголовника на три направления.

В муфте предусмотрены элементы продольной герметизации ВОК и узел крепления ЦСЭ под лотком. Монтаж наружной трубы (кожуха) и конусных оголовников для ВОК можно проводить с применением огня (ТУТ, манжеты) или холодным способом (метод «Армокаст», «Армопласт»).

Расположение кассет в муфте изменялось вслед за изменением конструкций ВОК. При использовании в кабеле мягких модульных трубок муфта имела четыре кассеты для размещения 64 сростков, которые располагались в центре по две кассеты. При использовании в кабелях жестких модульных трубок применяются две-три кассеты, располагаемые в середине лотка. Запас модулей располагается в бухтах по краям кассет. С техническими параметрами некоторых типов проходных муфт можно ознакомиться в проспектах отечественных фирм: ЗАО «Связьстройдеталь», АО «Лентелефонстрой» и АО «Межгорсвязьстрой» + RXS.

Кроме прямых муфт в ЗАО «Связьстройдеталь» разработаны тупиковые муфты серии МТОК96. Эти муфты оснащаются всем набором необходимых узлов и могут быть использованы на кабельных линиях, прокладываемых:

-               в грунтах всех категорий с возможностью монтажа ВОК 2 и 3 типов (MTOK96-01-IV) и МТОК96 В 1-01-IV для монтажа ВОК 1, 2 и 3 типа. Эти муфты применяются с защитными чугунными кожухами и контейнером для вывода проводов заземления. Кожух чугунный защитный защищает муфту серии МТОК96-01 -IV от любых внешних (природных и искусственных) воздействий включая: вибрации от движения транспорта, утечка нефти и газа, механические удары, разлив горячей воды, смещение грунта, действие агрессивных составляющих грунта, соленой воды, грызунов, плесневых грибов, насекомых, ударов молнии и т.д.);

-               в системах с защитными пластмассовыми трубами и пунктом оперативного доступа (МТОК96 Т-01 -IV);

-               в смотровых устройствах кабельной канализации (МТОК96 Т-01 -IV) без защитного кожуха и без вывода проводов заземления;

-               на линиях электропередач (ЛЭП) и контактных опорах электрифицированных железных дорог (МТОК96 П-01-IV для кабелей с бронепокровом из синтетиче­ских нитей и МТОК96 П 1 -01 -IV для ВОК с бронепокровом из стеклопрутка). Для защиты муфт используется металлический кожух, а для намотки запаса ВОК вращающаяся катушка. Кожух служит для защиты муфт серии МТОК96 П от актов вандализма (стрельбы из охотничьих ружей), а так же от воздействия солнечного света (ухудшение оболочки муфты под действием УФ лучей ), от снега, льда и воздействия частиц пыли, появляющихся при движении транспорта;

-               под водой (МТОК96В-01-IV для монтажа ВОК 1 типа).

Это муфты нового поколения, разработанные с учетом анализа опыта эксплуатации первых промышленных партий муфт, оснащенные новым узлом ввода ВОК, который позволяет осуществлять монтаж бронепокровов вне муфт одновременно на 2-3 ВОК. Во всех новых модификациях муфт серии МТОК96 изменяется только узел ввода кабеля, что  позволяет упростить обучение монтажников и увеличить производительность труда, так как во всех случаях используется общие материалы, комплектующие  изделия и способы монтажа ОВ. Кроме того муфты МТОК-96-01-IV и МТОК96П (П1) позволяют увеличить число вводимых ВОК до 4-х и осуществлять до ввод ВОК в эксплуатируемую муфту.

Муфты типа МТОК-96-01-IV могут быть использованы как ремонтные вставки. Подвесные муфты  позволяют в одной муфте вести монтаж ВОК с бронепокровами из синтетических нитей и стеклопрутка и осуществлять включение (отвод) подземных ВОК 2 и 3 типов.

ЗАО ССД провело модернизацию муфт МТОК96П с целью увеличить числа входов ВОК до 7 и возможности использовать ВОК для транзита через муфту. Эта муфта получила торговую марку МТОК96Е-01-IV.

Электрические параметры муфт МТОК96Е-01-IV:

-               электрическое сопротивление изоляции –50-1000МОм;

-               испытательное напряжение 20кВт;

-               допустимый импульсный ток молнии 114кА.

Герметизация корпуса с оголовником – резиновое уплотнение и хомут (либо в ранее выпускаемых сериях – хомут и трубка ТУТ). Герметизация оголовника с кабелем – трубки ТУТ. Смонтированные ОВ муфты испытаны на длине волны  1550нм.

Основные  технические параметры наиболее широко используемых в России отечественных тупиковых муфт приведены в таблице 14.1.

Таблица 14.1 - Тупиковые муфты для ВОЛС, выпускаемые в России

11

Предприятие

Технические параметры

«Связьстройдетель» (ССД)

«Лентелефон-строй»

«МГСС»

+RXS

22

Обозначение муфт

МТОК96-01-IV

МТОК96 П(П1)–
01-IV

МТОК96  Т-01-IV

МТОК96
В (В1)-
01-IV

МОГт

МОМ31

МОМУ1

USCO 4-6

33

Габаритные размеры, мм

159x519

159x495

190x519

159x683

90x686

480x

240x

130

510x

250x

10

310x

136x

110

44

Масса, кг

2,90

2,60

2,70

3,50

1,22

6,0

7,0

2,0

55

Применение:

·        грунт

·        канализация

·        подвеска

·        подводная

+

+

-

+7

-

+

+

+4

+

-

+5

-

-

+6

+

+

-

+

+

-

+

+

-

+

+

+7

66

Сертификат России

ОС/1-ОК-147 срок действия до 01.05.2001 г.

ОС/1-ОК-72

ОС/1-
ОК-174

ОС/1-ОК-101

77

Температура эксплуатации, ºС

-60…+70

±50

-60…+50

88

Входы ВОК:

Круглые, пхмм

Овальные, пхмм

3/222

-

3/22

-

3/22

1(2x35)8

3/22

-

2/9/25

-

2(9/25)

-

2(9/29)

-

4(9/25)

-

99

Максимальное количество кассет

3

3

3

3

2

3

3

2

110

Максимальное количество сростков:

·         на 1кассете

·         общее число

16/323

96

16/32

96

16/32

96

16/32

96

16/32

64

16

48

16

48

24

48

Примечание:

*1 - в таблице приведены данные на тупиковый вариант муфты;

*2 – возможна установка четвертого входа (3 – количество входов, диаметр входа) ;

*3- в числителе указано количество соединений ОВ на кассете в один ряд,  в знаменателе в 2 ряда;

*4 – с тумбами;

* 5 – (В1) ВОК сВОК2,3 типа;

* 6- (В) ВОК1 типа до20 м;

* 7-до 10м;

* 8 – транзитное соединение.



14.4. Кабельные муфты разных производителей

Большинство зарубежных производителей проходных муфт используют соединение частей муфт на болтах с использованием в качестве герметика по линии разъема силиконовые прокладки или герметизирующие мастики, кабели вводятся внутрь муфты через уплотнительные элементы из полиуретана. В муфтах таких конструкций при их вскрытии для ремонта или профилактики требуется полная или частичная замена прокладок.

Необходимо отметить, что с течением времени из-за сжатия пластмассовых частей муфты в них происходит релаксационные процессы, что может привести к их разгерметизации. Проникновение влаги в муфту можно определить только при сезонных контрольных проверках, а за это время влага может полностью разрушить ОВ или привести к значительному увеличению затухания волн. Поэтому такие муфты при использовании на ВОЛС требуют применения дополнительного защитного кожуха с промежуточной заливкой герметиком, как это делается в муфте МТОК96-01-IV.

Тупиковые муфты, выпускаемые за рубежом и применяемые в России, приведены в таблице 14.2, а проходные муфты в таблице 14.3.

Механических и электрических параметров в проспектах нет. Защитные кожуха не предусмотрены. Муфты имеют узлы закрепления проволочного бронепокрова и ЦСЭ.

Таблица 14.2 – Зарубежные тупиковые муфты для ВОЛС, применяемые в России

1

Параметры/

Компания

Raychem

Ritchle & De-Massari

AT&T (Lucent Technologes)

2

Обозначение муфт

Fosc-100*

Fosc-400

R30208

R30207

R30207

2500 LG/DS

B/H

A4-S08-2

3

Габаритные размеры, мм

520x 140

420x 205

300xÆ140

 

390x Æ180

440xÆ180

4

Масса, кг

3,5

2,7

     

2,3

5

Применение:

·   грунт

·   канализация

·   подвеска

·   подводная

+

+

+

-

-

+

+

-

-

+

+

-

-

+

+

-

-

+

+

-

-

-

+

-

7

Сертификат России

ОС/1-ОК-12

ОС/1-ОК-39

ОС/1-ОК-325

8

Температура эксплуатации, оС

-40 - +60

-40 - +60

-40 - +50

9

Число входов ВОК:

Круглых, пхмм

Овальных, пхмм

5(5/18)

1(2x25)

5/19;32

1(10x25)

3/22

-

4/22

-

5/22

-

2/14

-

9

Максимальное количество кассет/ сростков

4

2/16

2

6

12

1

10

Транзитное соединение

+

+

-

-

-

-

Примечание:

* В настоящее время муфты не выпускаются.

Муфты не имеют:

1.     Выводы заземления.

2.     Узла закрепления брони ВОК.

3.     Защитной муфты.

4.     Продольной герметизации.

Таблица 14.3 – Зарубежные проходные* муфты, применяемые в России

Параметры

Компания

3М**

AMP**

Fujikura

1

2

3

4

5

6

7

8

9

9

Обозначение муфт

2178-S

TRP

FSCO-CB

Габаритные размеры, мм

557x215x119

114x223x450

340x145x125

Масса, кг

5,0

Н/д

Н/д

Применение:

·        Грунт

·        Канализация

·        Подвеска

·        Подводная

+

-

+

Входы ВОК

+

+

-

-

Н/д

Н/д

Н/д

Н/д

Сертификат России

ОС/1-ОК-148 до 01.05.2001г.

ОС/1-ОК-181

ОС/1-ОК-216

Температура эксплуатации, оС

-50 - +60

-60 - +50

-40 - +60

Круглых, пхмм

Овальных, пхмм

4/25

-

4

-

4

-

Максимальное количество кассет/сростков

2/96

6/72(96)

6/72

Примечание:

* Соединительные и разделительные муфты.

** Муфты позволяют: делать транзитное соединение, заземление, доввод ВОК.

Контрольные вопросы

1. Назначение и классификация соединительных муфт.

2. Конструкции соединительных муфт.

3. Отечественное производство кабельных муфт.

4. Кабельные муфты разных производителей.

Оптические линии связи и пассивные компоненты ВОСП





Добавить страницу в закладки ->
© Банк лекций Siblec.ru
Электронная техника, радиотехника и связь. Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные и гуманитарные науки.

Новосибирск, Екатеринбург, Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Ростов-на-Дону, Чебоксары.

E-mail: formyneeds@yandex.ru