Конструкція магістрального волоконно-оптичного кабелю пасивних оптичних мереж доступу

А

оптичний мережа магістральний кабель

2. Конструкція та характеристики волоконно-оптичного кабеля пасивних оптичних мереж доступу

2.1 Магістральні

2.1.1 Область застосування, призначення та конструкції кабелів

Оптичні кабелі типів ТПОд2, ОМП, ОВП застосовуються для підвісу на опорах ліній зв'язку, ліній електропередач, стовпах освітлення, між будівлями і спорудами.

Допускається прокладка усередині будівель, в кабельних лотках, в кабельних каналах, а також прокладання за зовнішніми фасадам будівель.

Основне призначення: використання кабелів як відгалужень від магістралі, «останньої милі» від стовпів і опор до окремих будинків з невеликими прогоновими відстанями. Кабель типу ТПОд2 можливо використовувати як магістралі між стовпами, опорами і будинками.

На рисунку 2.1 зображені конструкції кабелів: 1 - оптичні волокна, 2 - силові елементи (FRP), 3 - оболонка.

2.1.2 Основні вимоги при транспортуванні та зберіганні

При транспортуванні барабани не повинні лежати на щоці і повинні бути закріплені.

При закріпленні барабанів забороняється пробивати дошки щік і обшивки барабана цвяхами і скобами.

При завантаженні (розвантаженні) барабанів необхідно користуватися спеціальним обладнанням, виключаючи механічне пошкодження барабанів. Забороняється скидати барабани з транспортного засобу.

При зберіганні барабани повинні бути захищені від механічних впливів, а також від сонячних променів, атмосферних опадів і пилу.

При зберіганні барабани не повинні лежати на щоці. Температура зберігання: від мінус 50 ° С до 50 ° С.

Конструкція кабелю типу ТПОд2

Конструкція кабелю типу ОМП

Конструкція кабелю типу ОВП

Рисунок 2.1 - Конструкції кабелів

2.1.3 Монтажне обладнання та кабельна арматура

До монтажного обладнання відносять такі основні елементи:

1. Лідер-трос. Лідер-трос повинен бути виконаний з діелектричних матеріалів, забезпечувати необхідний натяг при протяганні кабелю, мати переріз і погонну вагу, які не перевищують переріз і погонну вагу кабеля, і необхідний запас довжини. Кріплення кабелю до лідер-тросу можливо будь-яким підходящим способом, що забезпечує необхідне зусилля при протяганні кабелю. Для розподілу навантаження в ході протягування кабелю рекомендується використовувати монтажні ролики.

2. Монтажні ролики. Монтажні ролики повинні мати пластмасові вкладиші, які не дозволяють кабелю стикатися з металом роликів. Вкладиші повинні бути гладкими і не мати зовнішніх ознак зносу. Глибина паза ролика повинна бути мінімум удвічі більше товщини кабелю. Правильний діаметр роликів визначається діаметром кожної конкретної конструкції кабелю. На практиці радіус роликів повинен бути не менше 20 «діаметрів» кабелю.

3. Натягач. Для монтажу плоского ОК необхідно натягач та обладнання для контролю величини натягу. В якості натяжного пристрою може бути застосована ручна лебідка з динамометром. Можна також використовувати блок з набором вантажів.

Кабельна арматура складається з:

1. Кабельна арматура. Список рекомендованих комплектуючих виробів і постачальників може бути наданий виробником кабелю за запитом. Кабельна арматура призначена для кабелів конкретної конструкції. Використовуйте тільки арматуру, рекомендовану для даного кабелю, і ніколи не використовуйте затискачі повторно. Важливо обережно встановлювати кріплення, щоб не пошкодити оболонку кабелю. Про будь-які ушкодження оболонки кабелю слід негайно повідомляти, і при необхідності заміняти кабель. Кабельна арматура для оптичних кабелів включає в себе: хомути для кріплення підвіски на стовпі, карабіни, талрепи, натяжні затискачі конусного типу.

2. Натяжний затискач. В якості натяжного затискача рекомендується використовувати затискачі типу ODWAC виробництва Telenco (Франція) або їх аналоги.

Натяжний затискач ODWAC для плоских кабелів. Плоскі кабелі (стрічкові) володіють високими термічними характеристиками, дуже гнучкі, збільшений кут вигину, також здатні пропускати через себе напругу до 250В. Залежно від типу кабелю, просто встановлюються.

Натяжний затискач ODWAC застосовується для підвіски кабелів плоского типу з шириною до 11мм і висотою до 6мм. Склад натяжного затискача забезпечує міцне кріплення плоских кабелів. Основа є сплав алюмінію. Самою головною відмінною рисою натяжного затискача ODWAC є його гнучкість і прохідність у важкодоступних місцях і вигинах.

Зажим ODWAC використовується для підвіски плоских кабелів висотою 6мм і шириною до 11мм зі сталевими, зі сплаву алюмінію, полімеру середньої або високої щільності несучими проводами на опорах (стовпах) при довжині прольотів лінії до 50 м.

Зажим рекомендується використовувати для всіх ділянок кабельної траси або ж при практично будь-яких кутах повороту траси.

Розмір кропуса з клином 16х16х65мм, довжина петлі (внутрішній розмір) 87мм.

Матеріали: петля - хромована сталь; корпус, клин, вставка - оціонкованная сталь. Вага (кг) - 0,026.

Варіанти установки. Через скобу на траверсу, кронштейн UPB або CA 1500, або безпосередньо на гак.

Умови експлуатації. Використовується в переважній більшості кліматичних зон з температурою від -60 ° С до +70 ° С. Навантаження при випробуваннях середньостатистична 1,61 кН (161кг), після чого кабелі руйнуються.

3. Хомут для кріплення до стовпа являє собою сталеву смугу підходящої довжини із спеціальним замком, або без такого. Може бути застосована і інша конструкція кріплення, забезпечує необхідну величину натягу кабелю.

4. Карабін призначений для кріплення підвіски до хомута.

5. Талреп може бути застосований будь-якої зручної конструкції з урахуванням необхідної величини натягу.

2.1.4 Монтаж кабеля

Основні вимоги при монтажі:

1. Температура монтажу кабелю для кабелю в поліетиленовій оболонці не нижче мінус 30 ° С; для кабелю у негорючій оболонці не нижче мінус 10 ° С.

2. Максимально допустимі розтягуючі навантаження і відстані між опорами:

Таблиця 2.1 - Максимально допустимі розтягуючи навантаження і відстані між опорами

Тип кабелю	МДРН, Н	МДМРН, Н	Максимальна відстань
			2	3	4
ТПОд2	1300	400	100	60	40
ОМП	400	150	50	40	30
ОВП	400	150	50	40	30

Де МДРН - максимально допустима розтягуються навантаження - навантаження, що виникає при впливі ожеледі і вітру;

МДМРН - максимально допустима монтажна розтягуються навантаження - навантаження виникає при монтажі кабелю.

2, 3, 4 - кліматичні зони по ожеледі і вітру згідно ПУЕ-7 вид.

3. Радіус вигину кабелю: не менше 15 габаритних розмірів кабелю по вузькій частині.

4. Не допускається осьове закручування кабелю.

Установка монтажних роликів. При монтажі кабелю по опорах, монтажні ролики повинні розташовуватися на кожній опорі і через них має бути проведений лідер-трос. Трос і кабель повинні проходити по дну паза ролика. На кожному повороті ролики повинні бути зафіксовані, щоб кабель входив і виходив з ролика плавно. Не допускається вискакування кабелю з паза ролика, так як це може привести до його сильного пошкодження.

Протяжка кабелю. При протяганні кабелю не допускається його осьового обертання в прольоті. Навантаження при протяганні кабелю не повинно перевищувати максимально допустиму монтажну розтягувальну навантаження. Кабель повинен бути рівномірно натягнутий і забезпечувати необхідну величину провисання.

Закріплення і натяг. У прольоті кабелю задають необхідні величини стріл провисання (не менше 1% від відстані між опорами) і натягу на відповідних опорах. На опорі між натяжними затискачами повинен бути достатній запас кабелю, щоб забезпечити вільний рух. Натяжні затискачі кріпляться до опор через карабін або талреп. Провисання шлейфу між затискачами повинно становити не менше 30 см.

Провисання кабелю. Для кожного прольоту визначається величина провисання кабелю. Після попереднього натягу необхідно почекати 24 години, щоб пройшла витяжка кабелю, після чого виконується остаточна натяжка і вимір стріли провисання. Необхідна величина провисання забезпечується за допомогою талрепів.

Формування технологічного запасу кабелю. Місця зварювань оптичних волокон поміщаються в муфту, яка може зберігатися на опорі, на рівні землі на плиті, в шафі, або під землею в ямі або кабельному колодязі.

Важливо:

1. Створювати перед муфтою технологічний запас оптичного кабелю:

- Для кабелю типу ТПОд2 довжиною не менше 6 метрів у вигляді бухти діаметром 0,2 м;

- Для кабелю типу ОМП, ОВП довжиною не менше 3 метрів у вигляді бухти діаметром 0,1 м.

2. Звільняти для розварки в муфті не менше 2 метрів волокна;

3. Технологічний запас кабелю повинен намотуватися з належним натягом на тверду оправу або з фіксацією, що запобігає стиснення кабелю при негативних температурах (наприклад, за допомогою будівельної клейкої стрічки). Так як кабель сконструйований для роботи під механічним натягом, будь який монтаж надлишкової довжини кабелю без належного натягу може привести до непередбачуваних змін загасання сигналу, особливо при низькій температурі. Довжина зберігається на опорі кабелю, не сформованого в бухту, повинна бути зведена до мінімуму.

Обробка кабелю. Для кабелю ТПОд2, ЗМЗ: ножем по бічних поверхнях кабелю видаляється частина оболонки, на необхідну довжину, до оголення силових елементів кабелю. Вивільняються силові елементи кабелю. Оптичні волокна оголюються на необхідну довжину круговим надрізом і зняттям частини, що залишилася на оболонці кабелю.

Для кабелю ОВП: Ножем робиться поздовжній розріз кабелю по довжині між силовими елементами. Далі оптичні волокна звільняються шляхом розривання кабелю руками на дві частини по перемичці.

Монтаж муфти. Кабель монтується в універсальних оптичних муфтах типу МТОК. Допускається монтувати кабель в інші типи муфт, призначених для кабелів типу Drop.

Муфти поставляються у вигляді базових комплектів, які доповнюються необхідними аксесуарами після уточнення варіанти монтажу і умов розміщення муфт.

Для муфти типу МТОК додатково замовляється «Комплект для введення ОК № 3». До складу комплекту № 3 входять деталі для фіксації елементів ОК і відрізки термоусаджуваних трубок (ТУТ). Додатково, для збільшення зовнішнього діаметра ОК перед усадкою трубок ТУТ, поставляється герметизуюча мастика. На оболонку ОК, в місці усадки ТУТ, накладають 2-3 шари мастики для збільшення зовнішнього діаметра ОК. Мастику слід обжати за допомогою антиадгезійного паперу для додання їй округлої форми. Усередині муфти склопластикові прутки ОК фіксуються на кронштейні комплекту № 3 притискною планкою. Модуль ОК виводиться безпосередньо на касету.

Муфти підвішують на опорах або кріплять до стін в технічних приміщеннях будівель за допомогою кронштейнів.

2.2 Абонентські

Міжповерхова і поверхова розводка всередині будівель здійснюється внутрішньооб'єктовим оптичним кабелем (indoor cables), що відрізняється від кабелю зовнішньої прокладки підвищеною гнучкістю і поліпшеними масогабаритними показниками за рахунок використання в конструкції полегшених зміцнюючих покриттів, а також відсутністю елементів захисту від вологи. Оптичні волокна в кабелях цього класу забезпечуються буферним покриттям товщиною 0,9 мм, яке дозволяє здійснювати безпосередню установку конекторів. Деяке збільшення загасання, викликається застосуванням оболонки tight buffer, не має принципового значення через порівняно невеликі довжини кабельних трас в межах будівлі. Приклад конструкції такого кабелю показаний на рисунку 2.2. Максимальне число волокон серійних внутрішньооб'єктових кабелів, як правило, не перевищує 12 (фірма AMP випускає кабелі з 18 волокнами).

Рисунок 2.2 - Конструкція чотирьохволоконного внутрішньооб'єктового кабелю

У разі необхідності створення внутрішньооб'єктових кабелів з великим числом волокон застосовують конструкцію, аналогічну кабелям зовнішньої прокладки: навколо центрального силового елемента укладають кілька (в більшості випадків шість, рідше дванадцять) звичайних кабелів і отриманий сердечник закривають зверху загальною захисною оболонкою.

Для отримання в розглянутій структурі дрібнішого дискрета по числу волокон деякі з таких модулів можуть замінюватися зміцнюючими прутками. Кабелі подібної конструкції зазвичай виготовляються на замовлення.

Конструкції кабелів внутрішньооб'єктової прокладки, в яких не використовуються матеріали, що утворюють густий дим під впливом високої температури і не виділяють при цьому задушливі галогеновмістні гази, позначаються абревіатурою LSZH (low smoke zero halogen).

Розрізняють кабелі Plenum, використовувані при організації горизонтальних ділянок структурованих кабельних систем і прокладаються, як правило, над фальшстелею, під фальшпідлогою і в захисних декоративних коробах в коридорах, а також Riser для вертикальних магістралей.

Робоча температура внутрішньооб'єктових кабелів становить зазвичай від - +20 До +70 °С. Деякі моделі кабелів серії LGBC виробництва Lucent Technologies нормально функціонують в температурному діапазоні від -40 до +85 ° С. Такі конструкції можна застосовувати для зовнішньої прокладки на лініях невеликої протяжності за умови забезпечення захисту від попадання вологи (зазвичай це виконується за рахунок прокладки в захисній трубці).

Переважна більшість внутрішньооб'єктових кабелів мають багатомодові світловоди. Одномодові внутрішньооб'єктові кабелі застосовуються в обмеженому обсязі головним чином для з'єднання вхідного комутаційно-розподільного пристрою кабелю зовнішньої підсистеми з полицею або муфтою адміністративної точки. Конструктивно такі кабелі не відрізняються від багатомодових і випускаються, наприклад, фірмами Lucent Technologies і Mohawk.

Для розширення функціональних можливостей кабельної продукції деякі фірми виробляють комбіновані кабелі внутрішньооб'єктової прокладки. У конструкціях таких кабелів передбачаються дві або три скріплені один з одним зовнішні оболонки. В перший укладається два або чотири многомодових світловода, дві інші містять 4-парний елемент кручені пари категорії 5 і елемент типу 1за класифікацією ІБМ.

2.2.1 Міні- та мікрокабелі

Кабелі внутрішньооб'єктової прокладки з одним або двома волокнами, кожне з яких укладено в індивідуальний захисний шланг, виділяються в спеціальну групу і називаються міні-кабелями. Міні-кабелі бувають одинарні (simplex) і подвійні (duplex) (рисунок 2.3)

Рисунок 2.3 - Конструкція внутрішньооб'єктових міні - кабелів

Звичайні подвійні міні-кабелі без оболонки іноді називаються zipcord, кабелі з оболонкою носять назву heavy duty duplex (рисунок 2.3). Німецькі фірми позначають подвійні кабелі без оболонки як Duplex Figure 8, а з оболонкою - Duplex Figure 0. Компанія Alcatel застосовує для позначення конструкцій останнього типу термін "овальний кабель" (dual fibre oval cable).

Основним призначенням дуплексних кабелів є:

1. Виготовлення з'єднувальних шнурів;

2. Створення кабельної розводки в технічних приміщеннях локальних мереж;

3. Формування горизонтальних магістралей великих структурованих кабельних систем з прокладкою в декоративних коробах до робочого місця.

Діаметр зовнішньої оболонки міні-кабелю зазвичай становить від 2,4 до 3,0 мм. Останнім часом з'явилися конструкції із шлангом діаметром 1,6 мм.

Для виготовлення монтажних шнурів (пігтейлів - від англ. Pig-tail), приєднуваних до магістральних кабелів в процесі складання кінцевих обробних пристроїв, використовується одинарне волокно в буферному покритті 0,9 мм. Таку конструкцію іноді називають мікрокабель.

2.2.2 Оптичні волокна, які використовуються у абонентських оптичних кабелях

Внутрішньооб'єктові ОК випускаються як з одномодовими оптичними волокнами (ОВ), так і з багатомодовими ОВ, а також можуть містити різнотипні ОВ.

В якості багатомодових використовуються ОВ з діаметром серцевини 50 мкм, відповідні рекомендаціям МСЕ-Т G.651, і ОВ з діаметром серцевини 62,5 мкм, при цьому ОВ першого типу все більше і більше витісняють ОВ другого типу. Відповідно до рекомендацій МСЕ-Т G.652 в якості одномодових використовуються переважно найбільш дешеві ОВ.

Слід зазначити, що міжнародним стандартом ISO/IEC11801 Information technology - Generic cabling for customer premises (редакція - вересень 2002 р.) максимальна довжина каналу, утвореного з використанням ОВ в СКС, встановлена:

1. від 300 до 2000 м на довжинах хвиль 850 і 1300 нм для багатомодового ОВ з діаметром серцевини 50 мкм, максимальним загасанням 3,5 дБ/км/1,5 дБ/км (л=850/1300 нм) і мінімальною широкополосністю 500 МГц·км/500 МГц·км (л=850/1300 нм);

2. від 300 до 2000 м на довжинах хвиль 850 і 1300 нм для багатомодового ОВ з діаметром серцевини 62,5 мкм, максимальним загасанням 3,5 дБ/км/1,5 дБ/км (л=850/1300 нм) і мінімальною широкополосністю 200 МГц·км/500 МГц·км (л=850/1300 нм);

3. до 2000 м на довжині хвилі 1310 нм для одномодових ОВ.

2.2.3 Особливості конструкції внутрішньооб'єктових оптичних кабелів

До складу внутрішньооб'єктових оптичних кабелів входять наступні компоненти:

1. розподільні (distribution, breakout) OK;

2. сімплексні (одноволоконні) оптичні шнури (simplex patch cord);

3. дуплексні (двоволоконні) оптичні шнури, які можуть мати загальну оболонку для обох оптичних волокон (duplex patch cord) або ж окремі для кожного оптичного волокна оболонки, об'єднані перемичкою (zipcord patchcord).

Основними відрізняючими ознаками внутрішньооб'єктових оптичних кабелів від оптичних кабелів зовнішньої прокладки є:

1. зовнішня оболонка з матеріалу, що не поширює горіння;

2. менша стійкість до кліматичних і механічних впливів;

3. відсутність захисту оптичного кабелю від поздовжнього розповсюдження води.

Внутрішньооб'єктові оптичні кабелі не містять металевих конструктивних елементів, що виключає необхідність вирішення питань електромагнітної сумісності та електробезпеки застосування цих кабелів; в якості силових елементів внутрішньооб'єктових оптичних кабелів переважно використовують арамідні нитки.

При необхідності забезпечення захисту від гризунів розподільних внутрішньооб'єктових оптичних кабелів деякі виробники застосовують в конструкції таких оптичних кабелів багатошарову оболонку "безгалогенний матеріал - поліамід (нейлон) - безгалогенний матеріал".

Пожаростійкість внутрішньооб'єктових оптичних кабелів забезпечується завдяки їх оболонці, яка виготовляється з не розповсюджуючих горіння безгалогенних матеріалів - полівінілхлоридних пластикатів або спеціальних поліетиленових композицій.

Слід зазначити, що оболонки оптичних шнурів, до яких пред'являються вимоги високої гнучкості, робляться в основному з полівінілхлоридних пластикатів. Одним з недоліків даного матеріалу є те, що ПВХ пластикати при дії полум'я розкладаються з виділенням галогенного матеріалу (хлору). У процесі розкладання полівінілхлориду виникає сильне задимлення, утруднення з диханням і в результаті з'єднання хлору з вологою повітря утворюються пари соляної кислоти, що сприяють корозійному пошкодженню обладнання.

Цього недоліку позбавлені спеціальні поліетиленові композиції, що не поширюють горіння. Водночас кабелі, виготовлені з їх застосуванням, володіють меншою гнучкістю, у зв'язку з чим такі поліетиленові композиції застосовуються переважно для виготовлення стаціонарно прокладених розподільних внутрішньооб'єктових оптичних кабелів.

Внутрішньооб'єктові оптичні кабелі, як правило, не містять гідрофобних заповнювачів, що також сприяє підвищенню пожежобезпеки їх застосування та спрощує монтаж.

Конструкції внутрішньооб'єктових оптичних кабелів для СКС і локальних оптичних мереж містять в основному оптичне волокно з щільним буферним покриттям (tight buffer) і з зовнішнім діаметром 900 мкм, з більш високим коефіцієнтом загасання за рахунок мікровигинів оптичного волокна в порівнянні з оптичними волокнами, що мають діаметр покриття 250 мкм, що в більшості випадків цілком прийнятно, враховуючи невеликі довжини прокладки таких оптичних кабелів. Деякі виробники при виробництві внутрішньооб'єктових оптичних кабелів перед накладенням на оптичне волокно вторинного покриття наносять на первинне покриття оптичного волокна тонкий шар гелю. Це забезпечує менший приріст загасання через мікровигини і збільшує довжину зняття вторинного покриття при обробленні оптичного кабелю до значення більше 1 м (за одну операцію).

Слід зазначити, що в якості внутрішньооб'єктових розподільних оптичних кабелів в ряді випадків використовуються і оптичні кабелі зовнішньої прокладки, оболонки яких виконані з матеріалу, що не поширює горіння.

2.2.4 Арматура для внутрішньооб'єктових оптичних кабелів

У разі застосування внутрішньооб'єктових оптичних кабелів не передбачається з'єднання їх будівельних довжин, тому оптичні кабельні муфти застосовують виключно на місці стику внутрішньооб'єктових оптичних кабелів і оптичних кабелів зовнішньої прокладки.

Для кінцевого закладення внутрішньооб'єктових розподільних оптичних кабелів застосовують оптичні кросові пристрої двох основних конструктивів - настінної установки і для установки в телекомунікаційні шафи і стійки. У разі спорудження локальних мереж і СКС з використанням технології "волокно до робочого місця" (fibre to the desk) для кінцевого закладення внутрішньооб'єктових оптичних кабелів застосовують також оптичні настінні розетки.

Оптичні шнури типу pigtail (армовані оптичним з'єднувачем на одному кінці) і типу patchcord (армовані оптичними з'єднувачами на обох кінцях) в даний час армують оптичними з'єднувачами в основному в заводських умовах. Це забезпечує більш високі їх характеристики в порівнянні з шнурами, армованими на місці застосування (останнє можливо тільки для шнурів з багатомодовими оптичними волокнами).

Оптичні шнури типу pigtail виготовляють в основному на основі оптичних волокон з діаметром вторинного покриття 900 мкм, що забезпечує зручність розміщення технологічних запасів їх довжин в оптичному кросовому обладнанні. Довжина шнура типу pigtail становить близько 1,5 м. Монтажні шнури типу patchcord виготовляють в основному на основі оптичних волокон з діаметром покриття 250 мкм. Довжина такого шнура становить від одного до кілька метрів або ж визначається вимогами замовника.

В якості оптичних з'єднувачів, якими армують оптичні волокна внутрішньооб'єктових оптичних кабелів та оптичні шнури, використовуються практично всі представлені на телекомунікаційному ринку типи оптичних з'єднувачів: SC, FC, ST (рисунок 2.3). Застосовуються також з'єднувачі інших типів: Е2000, SMA, DIN, LC, MT-RJ і таке інше. У той же час слід зазначити, що найбільш перспективні оптичні з'єднувачі типу SC (з діаметром наконечника 2,5 мм) і малогабаритні оптичні з'єднувачі (з діаметром наконечника 1,25 мм) типу LC і MT-RJ.

Рисунок 2.4 - Оптичні з'єднувачі типу FC, SC, ST

2.2.5 Конструкції абонентських оптичних кабелів

Мінікабель. Тип: ОКВС (Simplex).

Застосування.

Мінікабель типу ОКВС (Simplex) призначений для міжблочних з'єднань на станціях зв'язку, для виготовлення з'єднувальних шнурів (пігтейлів і патчкордів); створення кабельної розводки в технічних приміщеннях локальних мереж; формування горизонтальних магістралей великих структурованих кабельних систем з прокладкою в декоративних коробах до робочого місця.

Рисунок 2.5 - Конструкція кабелю типу ОКВС (Simplex)

Структура кабелю:

1. Оптичне волокно;

2. Щільна захисна оболонка з компаунда не поширює горіння, низькодимного, безгалогенні (LSZH);

3. Силовий елемент - арамідні нитки;

4. Оболонка з компаунда не поширює горіння, низькодимного, безгалогенні (LSZH).

З'єднувальний волоконно-оптичний кабель. Тип: ОКВк (Duplex).

Застосування.

Кабель типу ОКВк (Duplex або Zip-cord) призначений для міжблочних з'єднань на станціях зв'язку, для виготовлення з'єднувальних шнурів (пігтейлів і патчкордів); створення кабельної розводки в технічних приміщеннях локальних мереж; формування горизонтальних магістралей великих структурованих кабельних систем з прокладкою в декоративних коробах до робочого місця. Допускається прокладка в приміщеннях у вертикальних трубопроводах, вертикальних шахтах, в будинках між поверхами.

Рисунок 2.6 - Конструкція кабелю типу ОКВк (Duplex)

Структура кабелю:

1. Оптичне волокно;

2. Щільна захисна оболонка з компаунда не поширює горіння, низькодимного, безгалогенні (LSZH);

3.Силовий елемент - арамідні нитки;

4. Оболонка з компаунда не поширює горіння, низькодимного, безгалогенні (LSZH).

З'єднувальний волоконно-оптичний кабель. Тип: ОКВД (Heavy Duplex).

Рисунок 2.7 - Конструкція кабелю типу ОКВД (Heavy Duplex)

Структура кабелю:

1. Оптичне волокно;

2. Щільна захисна оболонка з компаунда не поширює горіння, низькодимного, безгалогенні (LSZH);

3. Силовий елемент - арамідні нитки;

4. і 5. Оболонка з компаунда не поширює горіння, низькодимного, безгалогенні (LSZH);

6. Шнур ріжучий.

Розподільчий волоконно-оптичний кабель. Тип: ОКВр (Distribution).

Застосування.

Кабель типу ОКВр (Distribution) призначений для використання в якості розподільного кабелю в локальних мережах для з'єднання апаратури зв'язку з магістральним кабелем. Прокладка в приміщеннях у вертикальних трубопроводах, вертикальних шахтах, в будинках між поверхами. Допускається прокладка між будівлями на невеликі відстані в захисних поліетиленових або азбестоцементних трубах.



Рисунок 2.8 - Конструкція кабелю типу ОКВр (Distribution)

Структура кабелю:

1. Оптичне волокно;

2. Щільна захисна оболонка з компаунда не поширює горіння, низькодимного, безгалогенні (LSZH);

3. Силовий елемент - арамідні нитки;

4. Оболонка з компаунда не поширює горіння, низькодимного, безгалогенні (LSZH);

5. Шнур ріжучий.

Броньований розподільний кабель. Тип: ОКВрб (Distribution).

Застосування.

Кабель типу ОКВрб (Distribution) призначений для використання в якості розподільного кабелю в локальних мережах для з'єднання апаратури зв'язку з магістральним кабелем. Призначений для прокладки на невеликі відстані між будівлями, в кабельній каналізації, в захисних поліетиленових або азбестоцементних трубах, в тому числі в районах, заражених гризунами.

Рисунок 2.9 - Конструкція кабелю типу ОКВрб (Distribution)

Структура кабелю:

1. Центральний елемент - склопластиковий стрижень в полімерній оболонці;

2. Оптичне волокно в щільній захисній оболонці з компаунда, поширює горіння, низькодимного, безгалогенні;

3. Силовий елемент - арамідні нитки;

4. Оболонка з компаунда, не поширює горіння, низькодимного, безгалогенні;

5. Броня із сталевої гофрованої ламінованої стрічки;

6. Захисний шланг з компаунда, не поширює горіння, низькодимного, безгалогенні;

7. Шнур ріжучий.

Подвісний розподільний кабель. Тип: ОКВрт (Distribution).

Застосування.

Кабелі типу ОКВрт призначені для підвіски і експлуатації на опорах повітряних ліній зв'язку, між будівлями в умовах впливу навантажень від вітру, ожеледі, температури і їх комбінацій.

Рисунок 2.10 - Конструкція кабелю типу ОКВрт (Distribution)

Структура кабелю:

1. Несучий елемент - сталевий трос;

2. Центральний елемент - склопластиковий стрижень в полімерній оболонці;

3. Оптичне волокно в щільній захисній оболонці з компаунда не поширює горіння, низькодимного, безгалогенні (LSZH);

4. Силовий елемент - арамідні нитки;

5. Оболонка з поліетилену;

6. Шнур ріжучий.

3. Обгрунтування конструкції та матеріалів магістрального волоконно-оптичного кабелю пасивних оптичних мереж доступу

3.1 Конструкція волокно-оптичного кабелю

Призначення:

Кабелі ТПОд2 застосовуються для підвісу (при особливо високих вимогах по стійкості до зовнішніх електромагнітних впливів) на опорах повітряних ліній зв'язку, контактної мережі залізниць, ліній електропередач з максимальною величиною потенціалу електричного поля до 12 кВ, а також між будівлями і спорудами.

Рисунок 3.1 - Конструкція оптичного кабелю типу ТПОд2

Кабель містить оптичний модуль з вільно укладеними волокнами. Вільний простір в оптичному модулі заповнений гідрофобним гелем. В якості силових елементів використовуються два діелектричних стрижня. На оптичний модуль і силовий елемент накладається оболонка з поліетилену середньої щільності.

Маркування:

Наноситься на кожен метр кабелю.

Приклад маркування кабелю:

Оптичний кабель = ІНКАБ = ТПОд2 П 12A 1,4 кН 2013 = 0001 м =

Розшифровка маркування:

ІНКАБ - назва підприємства виробника;

ТПОд2 - тип кабелю;

П - матеріал зовнішньої оболонки (поліетилен середньої щільності);

12 - кількість оптичних волокон;

А - тип оптичних волокон (одномодове волокно, відповідне рекомендаціям G.652D);

1,4 кН - максимально допустиме розтягуюче навантаження;

2013 - рік виготовлення;

0001 м - метраж.

За погодженням із замовником в маркування може бути включена додаткова інформація.

Таблиця 3.1 - Деталі конструкції

Максимально допустиме розтягуючи навантаження, кН	1,2	1,4	1,7	2,2
Кількість ОВ у кабелі	До 8	До 12	До 16	До 24
Розмір кабелю В х Ш, мм	3,0 х 7,6	3,1 х 8,0	3,3 х 8,6	3,6 х 9,5
Маса кабелю, кг/км	27,1	29,5	34,0	41,5

Таблиця 3.2 - Параметри експлуатації

Робоча температура	-60 0С…+70 0С
Температура монтажу	-30 0С…+50 0С
Температура транспортування та зберігання	-50 0С…+50 0С
Мінімальний радіус згину	Не менше 15 діаметрів кабелю
Строк придатності	25 років
Мінімальний радіус згину оптоволокна	не менше 3 мм (протягом 10 хв)

Упаковка та маркування:

Кабелі поставляються на дерев'яних барабанах з діаметром шийки не менше 40 номінальних діаметрів кабелю, однієї будівельної довжиною. За узгодженням із замовником допускається поставка двох будівельних довжин на одному барабані. Нижній кінець кабелю довжиною не менше двох метрів виводиться на щоку барабана. Кінці кабелю герметично закладаються. Упаковка кабелів відповідає вимогам ГОСТ 18690-82.

Таблиця 3.3 - Застосовувані оптичні волокна

А	Одномодове, з розширеною смугою робочих довжин хвиль (Рекомендація МСЭ-Т G.652D);
У	Вдосконалене одномодове, з розширеною смугою робочих довжин хвиль з пониженими загасаннями (Рекомендація МСЭ-Т G.652D);
Н	Одномодове, з позитивною ненульовою зміщеною дисперсією ОВ (Рекомендація МСЭ-Т G.655);
М	Багатомодове, із співвідношенням діаметрів серцевини і оболонки 50/125 мкм (Рекомендація МСЭ-Т G.651);
Г	Багатомодове, із співвідношенням діаметрів серцевини і оболонки 62,5/125 мкм (Рекомендація МЭК 60793-2-10);
G.657	Одномодове з низькими втратами загасання на вигині (Рекомендація МСЭ-Т G.657).

Таблиця 3.4 - Технічні параметри кабелю

Вид впливу	Нормоване значення	Критерії оцінки
Розтягуючи зусилля (ГОСТ Р МЭК 794-1-93 метод Е1)	1,2 - 2,2 кН	- Дб* ? 0,05дБ -відсутність пошкоджень
Роздавлюючи зусилля (ГОСТ Р МЭК 794-1-9З метод Е3)	0,3 кН/см
Динамічні вигини (ГОСТ Р МЭК 794-1-93 метод Е6)	20 циклів на кут ± 90о
Осьові закручування (ГОСТ Р МЭК 794-1-93 метод Е7)	-10 циклів - на кут ± 360о на довжині 4 м
Удар (ГОСТ Р МЭК 794-1-93 метод Е4)	Енергія удару 5 Дж
Водонепроникність (IEC 60794-1-2 п.25 метод F5B)	Довжина зразка ? 3 м Час: 24 години	Відсутність води на кінці відрізку
Кліматичні впливи (ГОСТ Р МЭК 794-1-93 метод F1)	-Діапазон температур від -600С до 70 0С -2 цикли -час циклу ? 16 годин	Дб ? 0,05 дБ/км
Краплепадання гідрофобного компаунда (IEC 60794-1-2 метод Е14)	При 70 0С	Немає краплепадання

На етикетці, прикріпленій до барабана, вказується: товарний знак, умовне позначення кабелю, дата виготовлення (місяць, рік), довжина кабелю в метрах, маса брутто в кілограмах.

На зовнішній стороні щоки кожного барабана вказується: заводський номер барабана, напис «Не класти плазом», позначено стрілкою допустимий напрямок кочення барабана з кабелем.

У паспорті на кабель вказується: умовне позначення кабелю, номер технічних умов, довжина кабелю в метрах, тип ОВ, забарвлення і розподіл оптичних волокон в модулях, забарвлення модулів, коефіцієнти загасання для кожного ОВ на нормованих довжинах хвиль, показник заломлення ОВ, виробники ОВ та кабелю, дата виготовлення кабелю. Паспорт поміщається в поліетиленовий пакет і закріплюється на внутрішній стороні щоки барабана. За погодженням із замовником можливе включення в паспорт додаткової інформації.

3.2 Матеріали конструктивних елементів кабелю

Загальні положення. Зупинимося на матеріалах основних елементів оптичного кабелю. Профільований сердечник оптичного кабелю виготовляють з полівінілхлориду, поліетилену, поліуретану або поліпропілену. Кордель (заповнювач) може виконуватися з поліетилену, полівінілхлориду, поліуретану, гуми і містити бавовняну нитку різного забарвлення, зміцнюючі елементи або струмопровідні жили. Скріплюючі елементи виготовляють з ниток (бавовняних, полімерних, склониток), стрічок (поліамідних, поліетілентерефтолатних, фторопластових, паперових), полімерних металізованих плівок. Армуючі елементи для оптичного кабелю відрізняються високою міцністю на розрив (2000 - 3000 МПа), високою гнучкістю, мають великий модуль Юнга (60000 - 100000 МПа) і малу масу.

У багатьох випадках одним з основних вимог до оптичних кабелів є відсутність металевих елементів в його конструкції. У цьому випадку армуючі елементи виконують з неорганічних або полімерних матеріалів. Це дозволяє до того ж істотно зменшити масу кабелю, збільшити його стійкість до багаторазових деформацій вигину, кручення, перемотування і збільшити термін служби.

Синтетичні високомодульні матеріали. Синтетичні волокна мають високу механічну міцність, нагрівостійкість і малу усадку.

Краще волокно СВМ має розривну міцність, переважаючу міцність всіх природних, штучних і синтетичних волокон (2000 - 2500 МПа). Але волокно СВМ дуже жорстке - його міцність у вузлі становить 20 - 40% від початкової. Оксалон має меншу міцність (600 - 800 МПа) і меншу жорсткість. Відсоток збереження міцності у вузлі у нього в 1,5 - 3 рази більше, ніж у СВМ, і становить 60%.

Найбільш стійкими до хімічних реагентів виявилися волокна СВМ, оксалон і фенилон. Решта волокна стійки або до кислот, або до лугів.

По стійкості до впливу мікроорганізмів кращими є СВМ, високомодульний вінол, лавсан і фенілон.

СВМ, оксалон, сульфон, арімід при температурах від 150 до 300 ⁰С мають усадку не більше 1 - 2%. Нітрон Т і високомодульний вінол при 150 ⁰С мають незначну усадку, при підвищенні температури до 200 - 300 ⁰С усадка нитрона Т досягає 10 - 16%.

У процесі виготовлення зміцнюючих сердечників і джгутів, а потім і кабелів нитки піддаються впливу ряду факторів: вигинів і стирання при тростуванні і скрутці, натягненні до 10,0 - 15,0 Н, нагріванню до 170 - 200 ⁰С при ошлангованні поліетиленом і полівінілхлоридним пластикатом. При накладенні оболонки з гуми і вулканізації виробів температурний інтервал змінюється від 100 до 213 ⁰С, і можливий вплив пари.

Вплив технологічних факторів у процесі виготовлення кабелів оцінювався по зміні міцності ниток.

Технологічні чинники не впливають на міцність ниток СВМ лінійної щільності 58,9 і 29,4 текс. Міцність нитки СВМ товщиною 100 текс спочатку знижувалася після операції тростки, а після скрутки кабелю і накладення оболонки зростала майже до вихідних значень.

Технологічні операції впливають також на властивості міцності високомодульних полівінілспиртових волокон. Так, після скрутки сердечника і джгутів міцність ниток зменшується, а після накладення полівінілхлоридної оболонки на кабель збільшується до вихідних значень. Зміна міцності високомодульних полівінілспиртових волокон свідчить про те, що ці волокна, що володіють великою питомою об'ємною енергією міжмолекулярної взаємодії (4,33 - 4,75 кДж / моль), очевидно, ще здатні до подальшої релаксації.

Волокно фенилон також досліджувався в одному з типів кабелів. Такі операції, як скручування, обплетення, дещо зменшили міцність волокна. При накладенні оболонки, як і у випадку застосування винолу, міцність збільшилася.

Збільшення міцності всіх досліджених волокон при накладенні шланга обумовлено орієнтацією і стабілізацією структури волокна при натягу і тепловій дії, порушених при скрутці і обплітки.

Зміна міцності поліефірних ниток обумовлено зміною їх структури. Так, наприклад, при натягу і тепловій дії відбувається орієнтація макромолекул, що пов'язано з рекристалізацією волокна при підвищених температурах (100 - 200 ⁰С). Зниження міцності ниток при цьому може бути обумовлено зменшенням числа зв'язків в аморфних областях і, крім того, посиленням процесу дезорієнтації макромолекул. Відносне подовження і теплова усадка досліджених волокон не змінюються при виготовленні кабелів. Таким чином, вплив технологічних факторів на властивості синтетичних волокон при виготовленні кабелю незначні.

З початку 90-х років останнього тисячоліття були зняті обмеження КОКОМ, введені за ініціативою США, на передачу в колишні соціалістичні країни так званих високих технологій і ряду продуктів на їх основі. Це дозволило в конструкціях оптичних кабелів застосовувати нитки СВМ типу кевлар і нитки типу тварон. Ці нитки володіють добре збалансованими фізичними і хімічними властивостями. Розглянемо деякі з основних властивостей цих ниток.

1. Відмінні властивості при розтягуванні:

* нитки кевлар і тварон здатні витримувати великі лінійні навантаження при малому відносному подовженні, це дозволяє їм захищати оптичні волокна від деформацій, які можуть погіршити характеристики передачі сигналу в кабелях;

* ці нитки ідеально підходять для дуже довгих оптичних кабелів. Їх дуже велика розривна довжина під дією власної ваги дозволяє створювати і використовувати великі прольоти на повітряних лініях для підвісного кабелю, ніж це було можливо раніше.

2. Чудова стабільність розмірів:

* волокно кевлар і тварон мають високу стійкість до повзучості і ефективно протистоять незворотних змін довжини під навантаженням в процесі експлуатації;

* нитки практично не схильні до дії граничних температур, що виникають при експлуатації виробу на відкритому повітрі, не втрачають міцності при високій температурі і не стають крихкими в умовах арктичного клімату;

* низький (негативний) коефіцієнт теплового лінійного розширення дозволяє скоротити до мінімуму обумовлені температурою (оборотні) зміни довжини кабелю.

3. Відмінні діелектричні властивості:

* кевлар і тварон володіють відмінними ізоляційними властивостями, які дозволяють створювати кабельні конструкції, які забезпечують електричну безпеку, стійкість до розряду блискавки і несхильність до перешкод.

4. Міцність і стійкість до зовнішніх пошкоджень:

* хороша стійкість до абразивного зношування, відмінні балістичні властивості і хороші втомні характеристики дозволяють створювати довговічні кабелі;

* кевлар і тварон не підтримують горіння і згоряють тільки, якщо їх тримати у вогні. Вони не сприяють поширенню полум'я і тепла.

5. Мала вага і об'єм. Гнучкість:

* ці властивості полегшують використання кабелю, дозволяючи зменшити поперечний переріз кабелю і забезпечуючи створення легких і гнучких конструкцій.

6. Хороша текстильна засвоюваність, свобода при проектуванні:

* нитки кевлар і тварон можна використовувати як для центрального силового елемента, так і для периферійного силового армування. Випускається широка номенклатура товщини ниток, і їх можна переробляти на наявному виробничому обладнанні, не жертвуючи при цьому їх експлуатаційними характеристиками;

* армуючі матеріали повністю сумісні з іншими конструкційними матеріалами для кабелів;

* гнучкість і не викликаюча труднощів переробка забезпечують зниження ризику пошкодження оптичних волокон в процесі переробки.

7. Перевірена практикою надійність:

* багато років практичного застосування волокон кевлар і тварон довели їх надійність і економічність. Армування становить невелику частину витрат у вартості кабелю, але воно вимагає застосування надійного матеріалу з перевіреними на практиці характеристиками.

Нитки тварон в даний час застосовуються для вирішення спеціальних проблем замовника. З них випускають стрічки для балістичного захисту самонесучих оптичних кабелів, розривні корди, для розкривання оболонки кабелів. Армовані тварон стрижні можуть бути використані в якості центрального силового елемента в волоконно-оптичних кабелях. Такий стрижень є композитом з колімірованими арамідними нитками тварон і епоксидної смоли. Армовані тварон стрижні перед силовими елементами з стандартного епоксістекла Е (FRP) мають такі переваги: ??більш високий модуль пружності при розтягуванні (+ 25%); негативний температурний коефіцієнт розширення (протидіє позитивним температурним коефіцієнтам інших присутніх пластиків); меншу щільність (-35%); більшу гнучкість (менша жорсткість).

Армуючі матеріали зі склопластику і металу. Цікавий ще один вид армуючих матеріалів, який найчастіше використовується для посилення сердечника оптичного кабелю - це склопластики. Прутки з цього матеріалу виконують з пучка скловолокна, просочених поліефірною смолою. Прутки виготовляються діаметром від 2,5 до 15 мм необмеженої довжини. Для виготовлення прутків скловолокно з віддаючих котушок пропускають через ванну з просочуючим складом і піч попередньої просушки. Поверх заготовки накладають ще один шар скловолокна, потім заготовку сушать і полімерізують. Всю технологічну операцію здійснюють за один прохід.

З металевих армуючих елементів, застосовуваних в оптичних кабелях, слід згадати сталеві дроти з латунним покриттям або полімерною оболонкою, троси, металеві стрижні з циліндричними канавками. Можливе застосування вуглецевого волокна. У деяких конструкціях оптичних кабелів використовують обплетення з зазначених матеріалів, зміцнені нитками полімери.

Оболонки можуть виконуватися з комбінації скляних або синтетичних ниток, просочених епоксидним компаундом, при цьому не тільки підвищується розривна міцність і стійкість до крученню, а й збільшується стійкість до продавлювання та герметичності. При радіальній товщині оболонки 0,25 мм і загальному діаметрі кабелю 1,53 мм відносне подовження його при зусиллі розтягування 400 Н становить 1%. Модуль пружності матеріалу оболонки приблизно дорівнює 55 ГПа, щільність матеріалу зі скловолокна, просоченого епоксидним компаундом, становить 2,2 г/см³. Матеріал витримує 1000000 циклічних перегинів при 20%-му граничному навантаженні розтягування і зберігає оптичне волокно в цілісності.

Водоблокуючі матеріали для волоконно-оптичних кабелів. Всі кабелі бувають в такій ситуації, коли може бути пошкоджена оболонка. Кабелі для зовнішньої прокладки особливо схильні до дії води і вологи, яка може проникнути через невеликі дефекти оболонки або погано виконане з'єднання. У кабелях, які постійно піддаються сильному впливу вологи, вода дифундує через пластикову оболонку, незалежно від того, як добре виготовлена ??або накладена оболонка. Для запобігання дифузії води всередину на кабель перед накладенням оболонки (в деяких конструкціях оптичного кабелю) накладається шар металевої (алюмінієвої або свинцевої) фольги. Вода, яка проникає в кабель з вільним простором між волокнами або між трубками модулів, поширюється по сердечнику кабелю до тих пір, поки не досягне найнижчої фізичної точки, де вона буде збиратися. Вода знижує термін служби кабелю, руйнуючи скло. Виникає ризик того, що в результаті високої концентрації водню буде зростати загасання в волокні.

Найкращим способом запобігання проникнення води і вологи є заповнення вільного простору між волокнами, трубками, стрічками з волокнами і оболонкою водозахисним матеріалом, який запобігає подальше поширення води в кабелі і таким чином обмежує ризик пошкодження оболонки. В якості водоблокуючих матеріалів можуть використовуватися гідрофобні компаунди, що розбухають порошки, стрічки, нитки або комбінації цих матеріалів. Компаунд, поглинаючий гідроксильні групи, може бути використаний як заповнювач трубки оптичного модулю або паза модуля профільної конструкції. Звичайні компаунди використовуються для заповнення вільного простору і між скріпними стрічками сердечника кабелю, стрічками броні кабелю. Розбухаюча стрічка наноситься, як правило, поверх елементів з оптичним волокном або поверх сердечника кабелю.

Ключовими параметрами для цих матеріалів є: фізичні характеристики (блокування поширення води, в'язкість, межа плинності, робоча температура, технологічна стабільність, дренажні властивості і мінімальне масловідділення); хімічні характеристики (сумісність з акрилатними покриттями волокна, сумісність з офарблюючими покриттями волокна, сумісність з полімерними матеріалами, використовуваними в конструкції кабелю); вартість.

Композиції компаундов вибирають таким чином, щоб забезпечити прийнятні реологічні характеристики, які впливають на величину надлишку волокна в трубках, стабільність технологічного процесу введення компаунда в трубку, продуктивність процесу, дренажні властивості матеріалу. Критичне значення межі текучості обумовлюється зусиллям, необхідним для початку закінчення желеподібного компаунда. Плинність повинна знаходитися в певних межах, щоб не впливати на передавальні характеристики оптичного волокна. Високе значення межі текучості (> 70 Па) може сприяти виникненню напруг, що впливають на оптичне волокно. Водночас низьке значення межі текучості (<25 Па) може підвищити дренажні властивості компаунда, що погіршує водоблокуючі характеристики матеріалу.

Масла, що містяться в желеподібних компаундах, не повинні викликати набухання або пошкодження акрилатного покриття оптичного волокна. Деякі фірми провели випробування оптичних волокон після прискореного старіння з метою визначення критичних напружень, які можуть призвести до утворення дефектів в покритті оптичного волокна. Відповідні випробування були проведені також на забарвлених оптичних волокнах, що дозволило оцінити стійкість кодуючого забарвлення до дії водоблокуючих компаундів.

Водоблокуючі компаунди не повинні негативно впливати на полімерні матеріали, які використовуються в конструкціях волоконно-оптичних кабелів. Для оцінки можливого впливу були проведені випробування на абсорбцію за методом Дамббела при температурі 70 ⁰С протягом 28 діб. Значення величини абсорбції склали для полібутилентерефтолату - 0%, для поліетилену високої щільності - 5%, для поліетилену середньої щільності - 6%.

Матеріали захисних покриттів. Оболонку оптичного кабеля виконують найчастіше з поліетилену низького, середнього та високого тиску, полівінілхлориду, поліуретану або фторопласту. Можливе виконання оболонки з алюмінію або сталі.

Зупинимося детальніше на характеристиках поліетилену (ПЕ), як найбільш часто уживаного матеріалу. Поліетилен середньої і високої щільності (більше твердих видів) використовується в оптичних кабелях у зв'язку з високими показниками по міцності та опору деформації при високих температурах. Найвища температура при постійній експлуатації не повинна перевищувати 60 - 70 ⁰С з допуском короткочасного нагрівання до 90 ⁰С, за умови, що кабель не піддається одночасно механічному стресу. Точка плавлення ПЕ - приблизно 110-130 ⁰С.

Як і інші термопласти на холоді ПЕ стає жорстким, крихкість настає при температурі близько -65 ⁰С. Межа міцності при розтягуванні при 20 ⁰С становить 10-25 МПа. Саме менше подовження до настання розриву 500%. ПЕ стійок до старіння; час експлуатації матеріалу практично не обмежений, якщо він застосовується всередині приміщення і не піддається прямому сонячному світлу. Якщо в ПЕ відсутня стабілізатор ультрафіолетового випромінювання, то в матеріалі утворюються тріщини. Найпоширенішим стабілізатором ультрафіолетового випромінювання є газова сажа. У зв'язку з цим погодостійкий ПЕ, застосовуваний поза приміщенням, зазвичай чорного кольору.

При кімнатній температурі ПЕ має високий рівень опору на більшу частину хімікалій, масел і розчинників, володіє низьким рівнем водопроникності. Це означає, що ПЕ в якості матеріалу оболонки добре захищає від вологи кабель, використовуваний у вологих і сирих умовах.

Поліетилен не містить пластифікатори і тому не впливає на інші матеріали міграцією пластифікатора. Але при контакті з полівінілхлоридом, гумою і т.п. ПЕ може вбирати в себе малі кількості пластифікатора, тому його слід використовувати у поєднанні з безміграційним полівінілхлоридом або застосовувати яку-небудь форму захисту проти міграції пластифікатора. Поліетилен - займистий матеріал, для поліпшення його вогнестійкості використовують різні добавки.

Поліетиленові композиції, що використовуються як оболоноки волоконно-оптичних кабелів, повинні мати: високий модуль пружності і підвищену механічну міцність; малу усадку; низький коефіцієнт тертя.

Мала усадка поліетиленового покриття кабелів дуже важлива, так як при впливі температурних циклів виникають розтягуючі сили і як наслідок, - мікровигини волокна, що призводить до збільшення загасання оптичного сигналу або навіть обривів волокна.

Залежність характеристик поліетилену від його щільності показана на рисунку 3.2. Для оболонок волоконно-оптичних кабелів особливо важливе значення має коефіцієнт температурного розширення і його залежність від температури (рисунок 3.3).

Рисунок 3.2 - Залежність характеристик поліетилену від його щільності

Рисунок 3.3 - Залежність коефіцієнта температурного розширення від температури для різних типів поліетиленів

Коефіцієнт тертя матеріалу безпосередньо пов'язаний з його пластичністю і кристалічністю. При підвищенні щільності величина коефіцієнта тертя знижується, одночасно збільшуються усадка і жорсткість. Коефіцієнт тертя і кристалічності полімеру залежать також в сильному ступені від умов екструзії та охолодження.

Швидке охолодження шару матеріалу знижує його кристалічність, призводить до виникнення внутрішніх напружень і великої усадки.

Матеріали для захисту від гризунів. В якості броні може бути використаний сталевий дріт, склопластикові стрижні, стрічки або обплетення з сталевих дротів з джутовою подушкою або захисним шлангом. Вибір матеріалу захисного шланга або броні в чому визначають умови і регіони експлуатації кабельного виробу. Наприклад, кабелі, укладені вздовж залізничних шляхів, в метро, польові кабелі зв'язку найбільш часто піддаються пошкоджень різними гризунами, комахами, аж до повного знищення цілих ділянок ізоляції по всій товщині.

Найбільшу небезпеку становлять: у тропічній зоні терміти, проникаючі не тільки через самі тверді сорти деревини, але і через будь-які полімерні матеріали, які приводять їх в непридатність за лічені години; в більш прохолодному кліматі різні види щурів, лугова собака, малий ховрашок, полівки, білки і т. п.

Основні види захисту від гризунів можна розділити на дві групи. Перша група включає хімічні способи захисту за допомогою отрутохімікатів і репелентів. Так як отрутохімікати часто призводять до загибелі деяких видів рослин і тварин, що не представляють загрози для кабелів, то має бути ще додаткова робота з досягнення вибірковості застосовуваних речовин даного типу.

Репеленти здійснюють більш надійну, безпечну для навколишнього середовища і ефективний захист кабелів з пластмасовою ізоляцією. Найбільш ефективним є репелент, що складається з (5-7)% дегидроабиэтиламинпентахлорфенола (ДГЕАПХФ) і (6 - 7)% трібугілхлоріда олова (ТБХО). В якості основи рекомендують застосовувати вінілкаучук. Інший репелент містить 100 масових частин полібутилентерефталату (ПБТФ) і 50 масових частин розчиненого в ньому полімерного порошку.