Общие положения

Измерения в процессе строительства линий связи выполняются с целью проверки кабеля, аппаратуры на соответствие техническим условиям на эти изделия, контроля качества выполнения отдельных технологических операций, проверки законченного объекта на соответствие принятым нормам. В случае отклонения от технических условий и норм производятся аварийные измерения для определения повреждений линейных сооружений и выявления неисправных блоков аппаратуры или участков кабеля.

Проблема усталостного разрушения, свойственного всем изделиям, для оптического кабеля стоит особенно остро. Срок службы ВОЛП во многом зависит от нагрузок, прикладываемых к ОК в процессе производства и эксплуатации. Превышение допустимых значений механических нагрузок, если даже и не приводит непосредственно к повреждению кабеля, создает условия для ускорения процессов старения и ведет к преждевременному разрушению кабеля во время его эксплуатации, существенно сокращая срок службы.

Наиболее полную информацию о состоянии оптических волокон дают BOTDR (оптический рефлектометр обратного бриллюэновского рассеяния), позволяющие измерять внутренние механические напряжения в волокне, выявлять и локализовать дефекты на поверхности оболочки, приводящие к ускоренному разрушению волокон. Однако данные приборы достаточно сложны для применения в полевых условиях и крайне дороги. По этой причине они не нашли пока применения при строительстве. Используемые в настоящее время методы контроля, основанные на измерениях параметров распространяющегося в волокне оптического излучения, которое практически сосредоточено в сердцевине волокна, не позволяют контролировать оболочку и, соответственно, прогнозировать состояние волокна в целом. По результатам измерений можно судить лишь о передаточных свойствах волокна на момент измерений. По этой причине параметры передачи оптических волокон в процессе строительства измеряются на всех этапах в объеме 100%. При получении продукции с завода изготовителя (входной контроль строительных длин кабеля), после прокладки кабеля, перед монтажом, в процессе монтажа муфт, по завершению работ на смонтированном элементарном кабельном участке.

Из всех параметров ОК наиболее чувствительно к внешним воздействиям (механическим, тепловым, проникновению влаги и т. д.) затухание ОВ, которое под действием указанных факторов возрастает. В частности, увеличиваясь под действием прикладываемых к ОК механических нагрузок (растягивающих, раздавливающих усилий, при скручивании, изгибах и т. п.), затухание в зависимости от интенсивности воздействия после снятия нагрузки либо восстанавливается и принимает паспортное значение, либо, в случае повреждения ОВ, остается завышенным. Поэтому в процессе строительства ВОЛП с целью проверки качества выполнения отдельных технологических операций измеряют затухание ОВ, потери на стыках ОВ.

Кроме того, выполняются измерения, позволяющие косвенно оценивать качество производства работ и предотвратить ускоренное разрушение волокон в дальнейшем. Так по завершению прокладки кабеля, монтажа муфт производится контроль состояния наружных покровов оптического кабеля (целостности металлических покровов, сопротивления изоляции металлических покровов относительно земли). В процессе прокладки кабеля контролируют прикладываемые к нему механические нагрузки, затухание оптических волокон, глубину прокладки, радиусы изгибов.

Краткая характеристика типичного состава измерений на этапах строительства ЛКС ВОЛП представлена в таблице 12.1.

С внедрением систем спектрального уплотнения увеличивается как количество видов измерений, так и их объем. Однако, на сегодняшний день в подавляющем числе случаев эти измерения не входят в регламент [19…24].

Таблица 12.1. Состав измерений на этапах строительства ВОЛП

Входной контроль на строительных длинах ОК

Входной контроль обязателен для всех барабанов с ОК. Он включает в себя: организационно-подготовительные работы, измерение электрических параметров ОК (если есть жилы дистанционного питания), измерение затухания ОВ кабеля.

Организационно-подготовительные работы предусматривают следующее. Барабаны с ОК, поступившие на кабельную площадку, подвергаются внешнему осмотру на отсутствие механических повреждений. В случае выявления дефектов барабанов или кабеля, которые могут привести к повреждению последнего в процессе транспортировки или прокладки, а также к снижению эксплуатационной надежности, должен быть составлен коммерческий акт с участием представителей подрядчика, заказчика и других заинтересованных организаций.

После вскрытия обшивки проверяют наличие заводских паспортов, внешнее состояние кабеля. В паспорте на кабель должны быть указаны его длина, коэффициенты затухания, номер барабана, изготовитель волокон, электрические характеристики (при наличии цепей ДП). При отсутствии заводского паспорта на кабель следует запросить его дубликат у завода-изготовителя. Если дубликат не будет получен, необходимо вызвать представителя завода-изготовителя для производства паспортизации кабеля на месте в присутствии заказчика.

В случае, если выведенный на щеку барабана нижний конец кабеля имеет недостаточную для производства измерений длину (менее 1,5...З м), кабель необходимо перемотать, выведя требуемый запас нижнего конца на щеку барабана. Во время перемотки визуально контролируют целостность наружного покрытия ОК.

Организация рабочего места для проведения измерений ОК предусматривает следующее. Перед измерениями ОК выдерживают в сухих, отапливаемых помещениях не менее 3 ч. Помещения для проведения измерений должны быть хорошо освещенными. Процесс измерений параметров ОК включает подготовку концов кабеля и собственно измерения.

Измерения Если ОК имеет цепи ДП, то в соответствии с техническими условиями на данный тип кабеля проверяют его электрические параметры. Как правило, контролируют целостность медных жил ДП (проверка на обрыв и сообщение), измеряют сопротивление шлейфа цепей ДП и сопротивления изоляции медных жил этих цепей, а также проводят испытание электрической прочности изоляции кабеля. Результаты испытаний сопоставляются с паспортными данными исследуемой длины и техническими условиями на данный тип кабеля.

Затухание ОВ измеряется в 100%-ном объеме проверяемой партии ОК, если при внешнем осмотре не выявлены повреждения кабеля и барабана. Наиболее перспективны для входного контроля - BOTDR. Однако, пока их применение ограничено по экономическим соображениям. Поэтому сегодня для входного контроля рекомендуется использовать оптические рефлектометры обратного релеевского рассеяния. Рефлектограмма позволяет выявить и локализовать дефекты в сердцевине волокна. Другие методы могут лишь констатировать факт несоответствия параметров волокна паспортным значениям.

При выполнении входного контроля оптическими рефлектометрами необходимо соблюдать следующие правила. Измерения выполняются с одного конца кабеля. Для исключения «мертвой зоны» на ближнем конце и возможности контроля волокна на всей строительной длине кабеля оптический рефлектометр соединяется с испытуемым волокном через вспомогательное волокно. Вспомогательное волокно c одной стороны оконцовано стандартным разъемом, того же типа, что и оптический разъем рефлектометра. Другой конец волокна методом сварки, с помощью механического соединителя или специального устройства подключения (адаптера) соединяется с испытуемым волокном. Для уменьшения «мертвой зоны» и увеличения чувствительности к локальным нерегулярностям, затухание отражения соединения волокон должно быть не хуже 30..40 дБм, длительность зондирующего импульса минимальна, а длина вспомогательного волокна такова, что на участке рефлектограммы, отображающем вспомогательное волокно, укладывалось не менее пяти отрезков эквивалентных по протяженности длительности зондирующего импульса. Динамический диапазон (число усреднений) выбирается так, чтобы отношение сигнал/помеха в конце исследуемого участка было не менее 6 дБм. Полученные в результате входного контроля характеристики обратного рассеяния оптических волокон с данными кабеля (номер барабана, физическая длина кабеля по меткам на оболочке, цвет или номер модуля, цвет волокна) сохраняются на магнитном или ином носителе с тем, чтобы в дальнейшем их можно было анализировать с помощью программного обеспечения рефлектометра. Данные измерений коэффициента затухания волокон оформляются в виде протокола и сопоставляются с паспортными данными исследуемой строительной длины и техническими условиями на соответствующий тип кабеля. Если результаты испытаний хуже, чем паспортные данные или не удовлетворяют требованиям технических условий, в случае выявления нерегулярностей в волокне, выходящих за допустимые пределы, испытуемая длина отбраковывается. Составляется акт. Решение по использованию отбракованных барабанов принимает заказчик.

В исключительных случаях допускается проведение измерений методом обрыва. При этом измерения выполняются в такой последовательности. В данном случае к измерения готовят оба конца кабеля. Их освобождают от защитных оболочек: верхний — на расстоянии не менее 1 м, нижний—на расстоянии не менее 0,5 м. Концы каждого 0В освобождают от защитного покрытия на длине 10...50 мм и выполняют скол. После скола проверяют торцы 0В, которые должны быть ровными и перпендикулярными оси. Выходной конец 0В с помощью адаптера подключают к приемнику излучения. Закрепив входной конец 0В в юстировочном устройстве, производят его юстировку визуально и по максимуму принимаемого сигнала, после чего положение входного конца 0В фиксируют. Измеряют выходную мощность на конце 0В не менее 3 раз. При этом каждый раз делают новые сколы на длине 0,5...3 см. Результаты измерений могут отличаться не более чем на 0,1 дБм. Если отличие больше, делают еще один скол и повторяют измерения. Рассчитывают среднее значение выходной мощности (Рвых). Не изменяя положение 0В в юстировочном устройстве, обламывают измеряемое волокно кабеля на расстоянии 1±0,2 м от входного торца и не менее 3 раз измеряют мощность на выходе короткого отрезка волокна «входную мощность» как описано выше, аналогично «выходной мощности». Рассчитывают среднее значение входной мощности (Рвх). Затем рассчитывают коэффициент затухания измеряемого ОВ по формуле a=10lg(Рвх/Рвых)/(L.—Lо). По результатам измерения входного контроля оформляют протокол. Полученные результаты измерений должны быть не более предельных значений на данную марку ОК. В случае получения больших значений составляется акт. Решение по использованию отбракованных барабанов принимает заказчик.