Монтаж муфт и оконечных устройств ВОЛП
Покупка
Новинка
Основная коллекция
Издательство:
Инфра-Инженерия
Авторы:
Попов Борис Владимирович, Бурдин Антон Владимирович, Попов Виктор Борисович, Андреев Роман Владимирович
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 196
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9729-1950-5
Артикул: 843106.01.99
Приводится систематизированный материал по методам, средствам и технологии монтажа муфт оптических кабелей и оконечного оборудования волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП). Рассматриваются методы и средства сращивания оптических волокон и кабелей, сварочные аппараты, конструкции, методы и технология монтажа муфт и оконечных устройств ВОЛП. Для студентов учреждений ВО и СПО, обучающихся по направлениям подготовки: 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», 12.03.02 «Фотоника и оптоинформатика», 09.03.03 «Информационные системы и технологии». Может быть полезным для специалистов предприятий и ведомств, занимающихся строительством и технической эксплуатацией ВОЛП, а также слушателей курсов повышения квалификации.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 09.03.03: Прикладная информатика
- 11.03.02: Инфокоммуникационные технологии и системы связи
- 12.03.03: Фотоника и оптоинформатика
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
МОНТАЖ МУФТ И ОКОНЕЧНЫХ УСТРОЙСТВ ВОЛП Учебное пособие Под редакцией профессора Попова В. Б. Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2024 1
УДК 621.372.8 БКК 32.845.7 М77 А в т о р ы : Попов Б. В., Попов В. Б., Бурдин А. В., Андреев Р. В. Р е ц е н з е н т : кандидат технических наук, доцент кафедры «Оптоэлектроника» Кубанского государственного университета Белов Юрий Николаевич М77 Монтаж муфт и оконечных устройств ВОЛП : учебное пособие / [Попов Б. В. и др.] ; под ред. проф. Попова В. Б. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. - 196 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-1950-5 Приводится систематизированный материал по методам, средствам и технологии монтажа муфт оптических кабелей и оконечного оборудования волоконнооптических линий передачи (ВОЛП). Рассматриваются методы и средства сращивания оптических волокон и кабелей, сварочные аппараты, конструкции, методы и технология монтажа муфт и оконечных устройств ВОЛП. Для студентов учреждений ВО и СПО, обучающихся по направлениям подготовки: 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», 12.03.02 «Фотоника и оптоинформатика», 09.03.03 «Информационные системы и технологии». Может быть полезным для специалистов предприятий и ведомств, занимающихся строительством и технической эксплуатацией ВОЛП, а также слушателей курсов повышения квалификации. УДК 621.372.8 БКК 32.845.7 ISBN 978-5-9729-1950-5 Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 2
Андреев Владимир Александрович Бурдин Владимир Александрович Учебное пособие посвящено памяти Андреева Владимира Александровича и Бурдина Владимира Александровича, которые активно принимали участие в его подготовке. 3
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................... 6 1. СРАЩИВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН ............................................................... 8 1.1. Способы сращивания ОВ .................................................................................... 8 1.2. Требования к неразъемным соединениям ОВ ................................................... 9 1.3. Сварное соединение ОВ ..................................................................................... 9 1.4. Факторы, влияющие на качество сращивания ОВ........................................... 10 2. ПОДГОТОВКА ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН К СРАЩИВАНИЮ ............................... 13 2.1. Снятие защитного покрытия ОВ ....................................................................... 13 2.2. Скалывание ОВ .................................................................................................. 17 3. СВАРКА ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН ........................................................................ 24 3.1. Юстировка ОВ .................................................................................................... 25 3.1.1. Методы юстировки ОВ .......................................................................... 25 3.1.2. Процесс юстировки ОВ .......................................................................... 34 3.2. Процесс сварки ОВ ............................................................................................ 34 3.3. Сварочные аппараты ......................................................................................... 38 3.4. Защита места сварки ОВ ................................................................................... 65 4. МЕХАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНИТЕЛИ (СПЛАЙСЫ) ................................................... 69 4.1. Конструкции механических соединителей ....................................................... 69 4.2. Установка механических соединителей ........................................................... 76 5. ОПТИЧЕСКИЕ РАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНИТЕЛИ (КОННЕКТОРЫ) ......................... 78 5.1. Конструкции и параметры разъемных соединителей ..................................... 78 5.2. Компенсация неконцентричности ..................................................................... 83 5.3. Типы соединителей ............................................................................................ 87 5.4. Соединительные шнуры (патч-корды, пигтейлы) ............................................ 92 5.5. Рекомендации по техническому обслуживанию станционных оптических кабелей и оптических разъемных соединителей ............................................ 94 6. СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ МУФТЫ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ .............................. 99 6.1. Конструкции соединительных муфт ............................................................... 100 6.2. Соединительные муфты отечественного производства ............................... 105 6.3. Соединительные муфты зарубежных производителей ................................ 121 6.3.1. Зарубежные тупиковые муфты, применяемые в РФ ....................... 122 6.3.2. Зарубежные проходные муфты, применяемые в РФ ........................ 124 6.3.3. Сравнительный анализ муфт ............................................................. 124 6.4. Кассеты для выкладки ОВ ............................................................................... 127 7. МОНТАЖ ОПТИЧЕСКИХ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ МУФТ ........................................ 130 7.1. Инструменты для монтажа соединительных муфт ОК .................................. 131 7.2. Подготовка к проведению монтажных работ ................................................. 134 Организация рабочего места для монтажа муфт на ОК ......................................... 137 7.3. Технология монтажа муфт .............................................................................. 138 7.4. Ремонт муфт .................................................................................................... 151 7.5. Проверка смонтированных муфт на герметичность ...................................... 152 8. МОНТАЖ И РАЗМЕЩЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ МУФТ НА ВОЛП ............................. 153 8.1. Особенности размещения оптических муфт на отечественных ВОЛП ....... 153 8.2. Варианты монтажа и размещения муфт ........................................................ 155 8.3. Комплектация муфт ......................................................................................... 158 4
8.4. Укладка муфт в грунт ....................................................................................... 159 8.5. Размещение и крепление муфт на опорах .................................................... 160 8.6. Размещение соединительных муфт в канализации и коллекторах ............. 161 9. НАДЕЖНОСТЬ ОПТИЧЕСКИХ МУФТ ................................................................... 164 9.1. Эксплуатационная надежность муфт ............................................................. 166 10. ОКОНЕЧНОЕ КАБЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВОЛП ....................................... 168 10.1. Конструкции оконечных кабельных устройств ВОЛП .................................. 168 10.2. Требования к оконечному кабельному оборудованию ВОЛП .................... 179 10.3. Монтаж оконечных кабельных устройств ВОЛП .......................................... 180 11. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ............................................................................... 181 11.1. Техника безопасности при монтаже оптических муфт ................................ 181 11.2. Требования безопасности при монтаже и эксплуатации ВОЛП, оконечного кабельного оборудования и оптических разъемных соединителей ...................................................... 181 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................................ 186 ЛИТЕРАТУРА ............................................................................................................. 188 ПРИЛОЖЕНИЕ ........................................................................................................... 189 5
ВВЕДЕНИЕ Как и любая другая кабельная линия связи, волоконно-оптическая линия передачи (ВОЛП) состоит из оптических кабелей (ОК), муфт и оптических оконечных устройств. ОК производятся строительными длинами. ВОЛП строятся на основе отдельных строительных длин ОК. В оптических муфтах производится сращивание оптических волокон (ОВ) строительных длин ОК. Соединение строительных длин ОК включает в себя сращивание ОВ, восстановление бронепокровов и наружной оболочки. Для выполнения этих операций используются соединительные муфты, позволяющие соединить, как минимум, две строительные длины ОК. Муфты применяются на магистральных, зоновых и местных линиях связи, для всех условий прокладки и эксплуатации ОК связи: на подземных, подвесных, подводных кабельных линиях, а также в кабелях, прокладываемых в трубах кабельной канализации или коллекторах. На станциях, узлах коммутации, сетях доступа для соединения и распределения ОВ линейных ОК с помощью оптических монтажных (пигтейлов) и соединительных (патчкордов) шнуров применяются оконечные устройства ВОЛП. Монтаж соединительных муфт и оконечных устройств ОК является одним из основных и важнейших этапов строительства ВОЛП. Качество монтажа муфт и оконечных устройств, их надежность во многом определяют надежность ВОЛП в целом, на этапах ее строительства и технической эксплуатации [1, 2]. Кроме того, техническое обслуживание в период эксплуатации ВОЛП также связано с монтажом соединительных муфт и оконечных устройств ОК. Необходимость в этом возникает при проведении аварийно-восстановительных работ (АВР). Монтаж муфт является одним из основных этапов монтажа временных и постоянных вставок ОК при повреждениях ОК. Монтаж муфт и оконечных устройств ОК требует определенных навыков и квалификации персонала строительных и эксплуатационных предприятий связи. Технологией монтажа муфт должны владеть специалисты строительных и аварийно-восстановительных бригад. Кроме того, в настоящее время Роскомнадзор РФ требует наличие у персонала сертификатов на право монтажа муфт и оконечных устройств ОК, также сертификаты часто нужны для участия в тендерах на выполнение строительно-монтажных работ по сооружению ВОЛП. В этой связи персонал предприятий должен проходить обучение, подготовку и повышение квалификации по монтажу соединительных муфт и оконечных устройств ОК на специализированных курсах в сертифицированных учебных центрах. Обучение монтажу соединительных муфт и оконечных устройств ОК предполагает проведение теоретических и практических занятий. Целью практических занятий является приобретение практических навыков в монтаже муфт и оконечных устройств. В рамках теоретиче6
ских занятий необходимо рассмотреть ряд основных вопросов, таких как: подготовка и сращивание ОВ; конструкции муфт и оконечных устройств; технология монтажа соединительных муфт и оконечных устройств; инструмент для работы с ОВ и ОК; сварочные аппараты; механические и разъемные соединители; техника безопасности и др. Эти вопросы и рассматриваются в предлагаемом учебном пособии. Оно предназначено для обучения широкого круга специалистов, занимающихся монтажом оптических кабелей связи. Также пособие может быть полезным студентам вузов, обучающимся по специальностям телекоммуникационных сетей. 7
1. СРАЩИВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН 1.1. Способы сращивания ОВ Сращивание ОВ является наиболее ответственной и сложной задачей при монтаже ОК, во многом определяющей качество, дальность и надежность передачи информации по ВОЛП. Для лучшего понимания сути применяемых способов сращивания ОВ, рассмотрим их структуру (рис. 1.1). Рис. 1.1. Структура оптического волокна Оптическое волокно состоит из сердцевины, оболочки и буферного слоя. Световой поток, несущий информацию, распространяется в сердцевине, отражаясь (как от зеркала) от границы раздела сред «сердцевина-оболочка». Диаметр сердцевина одномодового оптического волокна примерно равняется 9 мкм, диаметр многомодового 50 или 62,5 мкм (в зависимости от стандарта). Оболочка оптического волокна обладает несколько другими характеристиками, нежели сердцевина, что и обеспечивает отражение светового потока и удержание его в пределах сердцевины. Диаметр оболочки одномодового и многомодового волокон равен 125 мкм. В связи с тем, что основным элементом в производстве ОВ является двуокись кремния SiO2, оно имеет достаточно большую прочность на разрыв и большую хрупкость в случае воздействия царапин. Поэтому еще на этапе производства для защиты от механических и химических воздействий ОВ покрывают специальным лаком - буферным слоем, которое удаляется перед сращиванием ОВ. В настоящее время основными способами сращивания ОВ являются: сварное соединение, соединение с помощью механических соединителей (неразъемные соединения) и с помощью разъемных соединителей (коннекторов). 8
1.2. Требования к неразъемным соединениям ОВ Важнейшей технологической операцией при монтаже ОК является сращивание ОВ, которое должно удовлетворять требованиям эксплуатации ВОЛП. Необходимо, чтобы эксплутационная надежность стыков ОВ была не ниже, чем самих ОВ. Соответственно, соединение ОВ должно обладать достаточной механической прочностью, возможность возникновения дефектов в волокнах при подготовке концов ОВ к соединению и при их сращивании должна быть сведена к минимуму. Дефекты, практически не ухудшающие оптические характеристики ОВ на период монтажа линии, в дальнейшем из-за усталостного разрушения волокон в процессе эксплуатации ВОЛП могут развиться и привести к повреждению в месте стыка ОВ. 1.3. Сварное соединение ОВ Соединение ОВ методом сварки стало одним из основных методов монтажа оптических систем связи. Два ОВ свариваются (сплавляются) разрядом электрической дуги. Температура электрической дуги в сварочном аппарате дости- гает 4800 С - температура размягчения кварцевого стекла 1400 C, а температура плавления примерно 1665 C. Сложность процесса сварки ОВ заключается именно в точном сведении ОВ во всех трех плоскостях (рис. 1.2). Необходимо добиться того, чтобы они не просто совпали по оболочке, а, чтобы совпали их сердцевины. Поскольку именно по сердцевине передается оптический сигнал и именно из-за расхождения сердцевин в месте соединения ОВ часть оптического излучения попадает в оболочку и далее либо затухает, либо уходит в окружающее пространство. В связи с этим в месте стыка ОВ возникают потери мощности оптического сигнала. Сам принцип сварки, когда после нее имеется ОВ без разрывов, обеспечивает наименьшее значение потерь и отражений сигнала в сварном соединении, высокую надежность сварки. Возможности получения хорошего сварного соединения постоянно возрастают с усовершенствованием применяемого оборудования и технологии сварки, в дополнение к непрерывному совершенствованию геометрии волокна. В результате, типичные специфицируемые максимальные потери в сварном соединении находятся в настоящее время в диапазоне от 0,05 дБ (сварка индивидуальных волокон) до 0,1 дБ (одновременная сварка нескольких волокон). 9
Рис. 1.2. Юстировка (выравнивание) оптических волокон в трех плоскостях Ниже будут описаны некоторые аспекты индивидуальной сварки ОВ. 1.4. Факторы, влияющие на качество сращивания ОВ Качество сварного соединения можно характеризовать двумя параметрами: x затуханием в месте сварки; x прочностью сварного соединения. Факторы, которые определяют затухание при использовании любого метода соединения волокон, могут классифицироваться на внутренне (присущие волокнам) и внешние. Факторы, определяемые ОВ, закладываются при изготовлении волокна, и поэтому в большинстве случаев находятся вне контроля оператора, производящего сварку. Качество соединения ОВ определяется вносимым затуханием (потерями мощности оптического излучения). Величина потерь в месте стыка ОВ зависит от параметров соединяемых волокон и уровня технологии, выбранной для сращивания ОВ. В частности, потери определяются геометрическими 10