Что такое магистральный кабель связи
Магистральные кабели связи
Подписка на рассылку
Магистральные кабели связи применяются для передачи сигналов на большие расстояния. На основе таких кабелей строятся системы кабельного телевидения, телефонные и телеграфные сети, также ими прокладываются линии между МТС и АТС.
Подбирать магистральные кабели связи необходимо, исходя из свойств монтируемой сети: скорости передачи, диапазона частот, границ допустимого переменного напряжения, уровня постоянного напряжения, а также среды прокладки. Распространенными кабелями данной категории являются изделия марок МКСБ, МКСАШп и МКСГ, которые предназначаются для подземной траншейной или тоннельной прокладки.
Кабель МКСБ представляет собой симметричный высокочастотный проводник с кордельно-полистирольной изоляцией, выполненный в свинцовой оболочке, дополненной наружным защитным покрытием.
Кабель МКСБ предназначается для подземной траншейной прокладки при условии отсутствия значительного механического воздействия на него. Кабель данной марки используется в магистральных сетях, а также в цифровых и аналоговых системах передачи данных, с параметрами до 8448 кбит/с и до 5000 кГц соответственно. Кабель можно использоваться при переменном напряжении до 690В и постоянном напряжении не более 1000В.
Кабель МКСАШп предназначается для использования в магистральных кабельных линиях и внутризоновых первичных или соединительных сетях ГТС. Также его можно эксплуатировать в цифровых и аналоговых системах передачи данных, с параметрами до 34368 кБит/с и 5 МГц соответственно. Эксплуатационное значение переменного напряжения – до 690В, постоянного – до 1000В.
Кабель МКСГ представляет собой симметричный высокочастотный проводник с кордельно-полистирольной изоляцией, помещенный в свинцовую оболочку. Этот кабель предназначается для прокладки в коллекторах, тоннелях, трубах и канализациях, а также внутри в помещениях. Условия прокладки – отсутствие серьезного механического воздействия на изделие, а также нейтральная относительно его оболочки среда.
Изделия данной марки предназначаются для эксплуатации в магистральных и первичных сетях (ГТС), а также в цифровых и аналоговых системах передачи данных, с параметрами до 8448 кбит/с и до 5000 кГц соответственно. Кабель можно использоваться при переменном напряжении до 690В и постоянном напряжении не более 1000В.
Кабели МКСГ характеризуются хорошей степенью защиты от механических повреждений и грызунов. При этом данные изделия нельзя прокладывать воздушно-подвесным методом.
Применение хорошо защищенных кабелей гарантирует надежную работу систем связи и передачи данных. Стоит отметить, что открытая прокладка кабельной продукции данного типа, хоть и допускается, но не рекомендуется во избежание повышения риска повреждения и разрушения защитных покровов проводников. Оптимальный способ прокладки любого кабеля связи – в закрытых тоннелях и кабельных каналах.
Расшифровка кабелей связи. Маркировка, конструкция и назначение.
Каждый кабель связи согласно ГОСТу имеет условное обозначение или марку, состоящую из букв и цифр.
Кабели магистральные низкочастотные:
Для устройства соединительных линий между РАТС, а также между РАТС и междугородней телефонной станцией МТС служат низкочастотные кабели со звездной скруткой и бумажно-кордельной изоляцией. Изоляция жил одной пары в любой четверке кабеля со звездной скруткой имеет красный и желтый (натуральный) цвет, а другой пары — синий и зеленый. Каждая четверка обмотана по спирали хлопчатобумажной пряжей. В каждом повиве имеется контрольная четверка жил, отличающаяся от остальных четверок цветом. Диаметр жил: 0,8; 0,9; 1,0; 1,2; 1,4 мм.
Кабели со звездной скруткой выпускают следующих марок:
Например, маркировка кабеля ТЗГ 7X4X0,8, означает телефонный кабель звездной скрутки со свинцовой оболочкой с бумажно-кордельной изоляцией, емкостью в семь четверок жил диаметром 0,8 мм.
Кабели телефонные:
Для прокладки в подземных сооружениях, по стенам зданий и подвески на воздушных линиях связи чаще всего применяют кабель ТГ с диаметром жил 0,4; 0,5 и 0,7 мм; жилы изолированы сплошным слоем бумажной массы или бумажной лентой, наложенной по спирали с перекрытием одного витка другим на 20%, и скручены в пары с шагом не более 250 мм. Две изолированные жилы, образующие одну пару, обмотаны хлопчатобумажной нитью, что облегчает разборку кабеля по парам во время монтажа.
В каждой паре изоляция одной жилы желтого цвета, а другой — красного или синего. В каждом повиве имеется одна контрольная пара, изоляция которой отличается от других жил цветом. Повив от повива отделяется хлопчатобумажной пряжей. Кабель выпускают емкостью от 10 до 1200 пар кусками длиной не менее 100 м, называемой строительной.
На городских и сельских телефонных сетях используют кабели с пластмассовой изоляцией и оболочкой, причем оболочка может быть как полиэтиленовая ТПП, так и поливинилхлоридная ТПВ, а изоляция жил только полиэтиленовая. Жилы кабеля медные диаметром 0,32; 0,4; 0,5; 0,7 мм. Скрутка жил бывает парная и четверочная, а сердечника — повившая и пучковая. Поверх скрученного сердечника накладывают поясную изоляцию из полиэтиленовых лент, затем алюминиевую ленту (экран), под которой прокладывают луженую проволоку диаметром 0,5 мм. Кабели ТПВ и ТПП выпускают емкостью от 5 до 600 пар или от 5 до 300 четверок.
Маркировка телефонных кабелей следующая:
Кабель ТПП, предназначенный для прокладки в грунте, бронируется стальными лентами и имеет маркировку ТППБ. Поверх брони для защиты от коррозии наложен ДЖУТОВЫЙ покров.
Для подвески на воздушных линиях связи можно использовать кабель ТППт, который по конструкции аналогичен кабелю ТПП, по в отличие от него имеет самонесущий трос, опрессованный вместе с сердечником в общую полиэтиленовую оболочку и выполненный из семи стальных оцинкованных проволок. Кабель выпускают с диаметром жил 0,5 и 0.7 мм, скрутка которых парная, а сердечника— пучковая. Па сердечник наложен экран из гофрированной алюминиевой ленты. Емкость кабеля от 5 до 100 пар или от 5 до 50 четверок.
Кабели парной скрутки ТБ, ТВГ и ТК аналогичны по конструкции кабелю ТГ, но в зависимости от назначения имеют различные броневые покровы:
Кабели магистральные высокочастотные:
На телефонных сетях, где применяется аппаратура высокочастотного уплотнения цепей, используют высокочастотные кабели типа МКС с кордельно-полистрольной изоляцией в свинцовой, алюминиевой или стальной гофрированной оболочке емкостью четыре и семь четверок. Кроме того, выпускают одночетверочные в алюминиевой оболочке.
Кабели в свинцовой оболочке могут иметь сигнальные жилы диаметром 0,9 мм: при емкости 4X4 — 5 жил, при 4X7 — 7 жил. Сердечник кабелей состоит из звездных четверок с медными жилами диаметром 1,2 мм. Две жилы в четверке, расположенные по диагонали, образуют рабочую пару. Изоляция жил первой нары четверки красного и желтого цвета, второй пары — синего и зеленого.
Конец кабеля, у которого цвета изоляции жил в четверке чередуются по часовой стрелке — красный, зеленый, желтый, синий, называется концом А. На барабане он является верхним.
Под лентами поясной изоляции или между ними проложена мерная лента из кабельной бумаги, на которой через 200 мм нанесены товарный знак предприятия-изготовителя, год изготовления кабеля и деления с цифрами, указывающими длину кабеля.
Маркировка магистральных кабелей следующая:
Например, маркировка кабеля МКСБ 7X4X1,2 означает: магистральный кабель с семью четверками и токопроводящими жилами диаметром 1,2 мм. Кабели типа МКС в алюминиевой оболочке, покрытой полиэтиленовым шлангом, маркируют МКСЛШп или МКСАБп (бронированный стальными лентами с наружным джутовым покровом), в стальной гофрированной оболочке — МКССШп.
Кабели магистральные коаксиальные:
На ГТС в качестве соединительных межстанционных линий применяют стандартизированный коаксиальный кабель следующих марок:
Кабель КМ-4 состоит из четырех коаксиальных пар типа 2,6/9,4 и пяти четверок звездной скрутки. Каждая коаксиальная пара, состоящая из медного проводника диаметром 2,6 мм и внешнего проводника в виде медной трубки диаметром 9,4 мм с одним швом «молния», изолирована полиэтиленовыми шайбами толщиной 2,2 мм, расстояния между которыми 25 мм. На внешний проводник накладывают экран в виде двух стальных лент толщиной 0,15— 0,2 мм, я затем два слоя кабельной бумаги. Служебные четверки имеют медную токопроводящую зюйду диаметром 0,9 мм, изоляция которой воздушно-бумажная или полиэтиленовая.
В нашей фирме, которая находится в Москве, Вы можете купить следующие кабели связи по выгодной цене с доставкой по России:
Высокочастотные кабели местной связи: ЗКП, ЗКПБ, ЗКПБм, ЗКПЗ, КСПЗП, КСПП, КСППБ.
Кабели магистральные высокочастотные: МКПАБп, МКПАШп, МКПпАБп, МКПпАБпШп, МКПпАШп, МКСАБп, МКСАБпШп, МКСАШп, МКСБ, МКСБГ, МКСБл, МКСБлГ, МКСБпШп, МКСБШп, МКСГ, МКСГШп.
Кабели магистральные коаксиальные: КМБ-4, КМБл-4, КМГ-4, КМГШп-4, МКТСБ-4, МКТСБл-4, МРМПэ.
Кабели магистральные низкочастотные: ТЗАБп, ТЗАШп, ТЗБ, ТЗБГ, ТЗБл, ТЗБлГ, ТЗГ, ТЗПАБп, ТЗПАБпШп, ТЗПАШп.
Кабели телефонные: П-296, ТБ, ТБГ, ТГ, ТПП, ТППэп, ТППэпБ, ТППэпЗ, ТППэпЗБ, ТППэпЗБбШп.
Оптоволоконные кабели связи. Как это делается
В нескольких своих постах, опубликованных более года назад, я поднял такую интересную для многих и чем-то захватывающую тему, как магистральные оптоволоконные кабели связи, в частности, тему «подводной» оптики. Информация в данных публикациях была неполной, торопливой и разрозненной, так как статьи писались «на коленке» во время обеденного перерыва. Сейчас я бы хотел поделиться структурированным и, насколько это возможно, полным материалом по теме оптики, с максимумом вкусных подробностей и гик-порно, от которых на душе любого технаря станет тепло.
Внутри схемы, гифки, таблицы и много интересного текста.
Условная классификация
В отличие от всем нам знакомой витой пары, которая вне зависимости от места применения имеет примерно одну и ту же конструкцию, оптоволоконные кабели связи могут иметь значительные отличия исходя из сферы применения и места укладки.
Можно выделить следующие основные виды оптоволоконных кабелей для передачи данных исходя из области применения:
Кабель для прокладки внутри зданий
Оптические кабели для прокладки внутри зданий разделяют на распределительные, из которых формируется сеть в целом, и абонентские, которые используются непосредственно для прокладки по помещению к конечному потребителю. Как и витую пару, прокладывают оптику в кабельных лотках, кабель-каналах, а некоторые марки могут быть протянуты и по внешним фасадам зданий. Обычно такой кабель заводят до межэтажной распределительной коробки или непосредственно до места подключения абонента.
Конструкция оптоволоконных кабелей для прокладки в зданиях включает в себя оптическое волокно, защитное покрытие и центральный силовой элемент, например, пучок арамидных нитей. К оптике, прокладываемой в помещениях, есть особые требования по противопожарной безопасности, такие как нераспространение горения и низкое дымовыделение, поэтому в качестве оболочки для них используется не полиэтилен, а полиуретан. Другие требования — это низкая масса кабеля, гибкость и небольшой размер. По этой причине многие модели имеют облегченную конструкцию, иногда с дополнительной защитой от влаги. Так как протяженность оптики внутри зданий обычно невелика, то и затухание сигнала незначительно и влияние на передачу данных оно не оказывает. Число оптических волокон в таких кабелях не превышает двенадцати.
Также существует и своеобразная помесь «бульдога с носорогом» — оптоволоконный кабель, который содержит в себе, дополнительно, еще и витую пару.
Небронированный канализационный кабель
Небронированная оптика используется для укладки в канализации, при условии, что на нее не будет внешних механических воздействий. Также подобный кабель прокладывается в тоннелях, коллекторах и зданиях. Но даже в случаях отсутствия внешнего воздействия на кабель в канализации, его могут укладывать в защитные полиэтиленовые трубы, а монтаж производится либо вручную, либо при помощи специальной лебедки. Характерной особенностью данного типа оптоволоконного кабеля можно назвать наличие гидрофобного наполнителя (компаунда), который гарантирует возможность эксплуатации в условиях канализации и дает некоторую защиту от влаги.
Бронированный канализационный кабель
Бронированные оптоволоконные кабели используются при наличии больших внешних нагрузок, в особенности, на растяжение. Бронирование может быть различным, ленточным или проволочным, последнее подразделяется на одно- и двухповивное. Кабели с ленточным бронированием используются в менее агрессивных условиях, например, при прокладке в кабельной канализации, трубах, тоннелях, на мостах. Ленточное бронирование представляет собой стальную гладкую или гофрированную трубку толщиной в 0,15-0,25 мм. Гофрирование, при условии, что это единственный слой защиты кабеля, является предпочтительным, так как оберегает оптоволокно от грызунов и в целом повышает гибкость кабеля. При более суровых условиях эксплуатации, например, при закладке в грунт или на дно рек используются кабели с проволочной броней.
Кабель для укладки в грунт
В условиях влажного грунта используется модель кабеля, оптоволоконная часть которого заключена в герметичную металлическую трубку, а бронеповивы проволоки пропитаны специальным водоотталкивающим компаундом. Тут же в дело вступают расчеты: инженеры, работающие на укладке кабеля, не должны допускать превышения растягивающих и сдавливающих нагрузок сверх допустимых. В противном случае, сразу или со временем, могут быть повреждены оптические волокна, что приведет кабель в негодность.
Броня влияет и на значение допустимого усилия на растяжение. Оптоволоконные кабели с двухповивной броней могут выдержать усилие от 80 кН, одноповивные — от 7 до 20 кН, а ленточная броня гарантирует «выживание» кабеля при нагрузке не менее 2,7 кН.
Подвесной самонесущий кабель
Подвесные самонесущие кабели монтируются на уже существующих опорах воздушных линий связи и высоковольтных ЛЭП. Это технологически проще, чем прокладка кабеля в грунт, но при монтаже существует серьезное ограничение — температура окружающей среды во время работ не должна быть ниже — 15 о С. Подвесные самонесущие кабели имеют стандартную круглую форму, благодаря которой снижаются ветровые нагрузки на конструкцию, а расстояние пролета между опорами может достигать ста и более метров. В конструкции самонесущих подвесных оптических кабелей обязательно присутствует ЦСЭ — центральный силовой элемент, изготовленный из стеклопластика или арамидных нитей. Благодаря последним оптоволоконный кабель выдерживает высокие продольные нагрузки. Подвесные самонесущие кабели с арамидным нитями используют в пролетах до одного километра. Еще одно преимущество арамидных нитей, кроме их прочности и малом весе, заключается в том, что арамид по природе своей является диэлектриком, то есть кабели, изготовленные на его основе безопасны, например, при попадании молнии.
В зависимости от строения сердечника различают несколько типов подвесного кабеля:
Оптический кабель с тросом
Оптические кабеля с тросом — это разновидность самонесущих кабелей, которые также используются для воздушной прокладки. В таком изделии трос может быть несущим и навивным. Еще существуют модели, в которых оптика встроена в грозозащитный трос.
Усиление оптического кабеля тросом (профилированным сердечником) считается достаточно эффективным методом. Сам трос представляет собой стальную проволоку, заключенную в отдельную оболочку, которая в свою очередь соединяется с оболочкой кабеля. Свободное пространство между ними заполняется гидрофобным заполнителем. Часто такую конструкцию оптического кабеля с тросом называют «восьмеркой» из-за внешнего сходства, хотя лично у меня возникают ассоциации с перекормленной «лапшой». «Восьмерки» применяют для прокладки воздушных линий связи с пролетом не более 50-70 метров. В эксплуатации подобных кабелей есть некоторые ограничения, например, «восьмерку» со стальным тросом нельзя подвешивать на ЛЭП. Надеюсь, объяснять, почему именно, не нужно.
Но кабели с навивным грозозащитным тросом (грозотросом) спокойно монтируются на высоковольтных ЛЭП, крепясь при этом к проводу заземления. Грозотросный кабель используется в местах, где есть риски повреждения оптики дикими животными или охотниками. Также его можно использовать на больших по дистанции пролетах, чем обычную «восьмерку».
Подводный оптический кабель
Данный тип оптических кабелей стоит в сторонке от всех остальных, так как прокладывается в принципиально иных условиях. Почти все типы подводных кабелей, так или иначе, бронированы, а степень бронирования уже зависит от рельефа дна и глубины залегания.
Различают следующие основные типы подводных кабелей (по типу бронирования):
Подробно конструкцию подводного кабеля я рассматривал больше года назад вот в этой статье, поэтому тут приведу только краткую информацию с рисунком:
Таблица типов и характеристик подводных кабелей в зависимости от глубины укладки
Производство
Теперь, когда мы познакомились с наиболее распространенными видами оптоволоконных кабелей, можно проговорить и о производственном процессе всего этого зоопарка. Все мы знаем об оптоволоконных кабелях, многие из нас имели с ними дело лично (как абоненты и как монтажники), но как становится ясно из информации выше, оптоволоконные, в особенности магистральные, кабели могут серьезно отличаться от того, с чем вы имели дело в помещении.
Так как для прокладки оптоволоконной магистрали требуются тысячи километров кабеля, их производством занимаются целые заводы.
Изготовление оптоволоконной нити
Все начинается с производства главного элемента — оптоволоконной нити. Производят это чудо на специализированных предприятиях. Одной из технологий производства оптической нити является ее вертикальная вытяжка. А происходит это следующим образом:
Наиболее распространены следующие размеры оптоволоконного кабеля:
Огромное значение имеет контроль диаметра световода. Именно эта часть установки отвечает за один из главных параметров на всех этапах производства нити — неизменность диаметра конечного изделия (стандарт — 125 мкм). Из-за сложностей при сварке нитей любых диаметров, их стремятся сделать настолько длинными, насколько это возможно. Погонный метраж оптоволоконной «заготовки» на бобине может достигать десятков километров (да, именно километров) и более, в зависимости от требований заказчика.
Уже на самом предприятии, хотя это можно сделать и на стекольном заводе, все зависит от производственного цикла, бесцветную нить с полимерным покрытием для удобства могут перемотать на другую бобину, в процессе окрашивая ее в собственный яркий цвет, по аналогии со всем знакомой витой парой. Зачем? Во славу сата.. для быстрого различения каналов при, например, ремонте или сварке кабеля.
Изготовление кабеля
Теперь мы получили сердце нашего изделия — оптоволоконную нить. Что дальше? Дальше давайте посмотрим на схему такого себе среднестатистического подводного (да, мне они нравятся больше всего) кабеля в разрезе:
На заводе полученные оптические нити запускаются в станки, в совокупности своей образующие целый конвейер по производству какого-то одного типа кабеля. На первом этапе производства небронированных моделей, нити сплетаются в пучки, которые и составляют, в итоге, «оптический сердечник». Количество нитей в кабеле может быть различным, в зависимости от заявленной пропускной способности. Пучки, в свою очередь, сматывают в «тросс» на специальном оборудовании, которое, в зависимости от своей конструкции и назначения. Это оборудование может еще и покрывать полученный «тросс» гидроизолирующим материалом, чтобы предотвратить попадание влаги и потускнения оптики в будущем (на схеме обозван «внутримодульным гидрофобным заполнителем»).
Вот так проходит процесс скрутки собранных вместе пучков в трос на пермском заводе оптоволоконных кабелей:
После того, как в «тросс» было собрано необходимое количество пучков оптоволокна, их заливают полимером или укладывают в металлическую или медную трубку. Тут, на первый взгляд, кажется, что подводных камней нет и быть не может, но так как производитель стремится минимизировать количество соединений и швов, то все получается не совсем просто. Рассмотрим один конкретный пример.
Для создания трубки-корпуса, представленной на схеме выше как «центральная трубка», может использоваться огромная по длине лента из необходимого нам материала (сталь, либо же медь). Лента используется, чтобы не маяться со всем знакомым нам и очевидным прокатом, и сваркой по всей окружности стыка. Согласитесь, тогда у кабеля было бы слишком много «слабых» мест в конструкции.
Так вот. Металлическая ленточная заготовка проходит через специальный станок, натягивающий ее и имеющий с десяток-другой валиков, которые идеально ее выравнивают. После того, как лента выровнена, она подается на другой станок, где встречается с нашим пучком оптоволоконных нитей. Автомат на конвейере загибает ленту вокруг натянутого оптоволокна, создавая идеальную по форме трубку.
Вся эта, пока еще хрупкая, конструкция протягивается по конвейеру дальше, к электросварочному аппарату высокой точности, который на огромной скорости проводит сварку краев ленты, превращая ее в монолитную трубку, в которую уже заложен оптоволоконный кабель. В зависимости от тех. процесса, все это дело может заливаться гидрофобным заполнителем. Или не заливаться, тут уже все зависит от модели кабеля.
В целом, с производством все стало более-менее понятно. Различные марки оптоволоконного, в первую очередь, магистрального кабеля, могут иметь некоторые конструкционные отличия, например, по количеству жил. Тут инженеры не стали выдумывать велосипед и просто объединяют несколько кабелей поменьше в один большой, то есть такой магистральный кабель будет иметь не один, а, например, пять трубок с оптоволокном внутри, которые, в свою очередь, все также заливаются полиэтиленовой изоляцией и, при необходимости, армируются. Такие кабели называют многомодульными.
Одна из моделей многомодульного кабеля в разрезе
Многомодульные кабели, которые, в основной своей массе, и используются для протяженных магистралей, имеют еще одну обязательную конструктивную особенность в виде сердечника, или как его еще называют — центрального силового элемента. ЦСЭ используется как «каркас», вокруг которого группируют трубки с жилами оптоволокна.
К слову, пермский завод «Инкаб», производственный процесс которого представлен на гифках выше, со своими объемами до 4,5 тыс. километров кабеля в год — карлик, по сравнению с заводом того же инфраструктурного гиганта Alcatel, который может выдавать несколько тысяч километров оптоволоконного кабеля одним куском, который сразу же грузится на судно-кабелеукладчик.
Стальная трубка — это наименее радикальный вариант бронирования оптики. Для неагрессивных условий эксплуатации и монтажа часто применяют обычный изолирующий полиэтилен. Однако, это не отменяет того факта, что после изготовления такого кабеля его могут «обернуть» в бронирующую намотку из алюминиевой или стальной проволоки или тросов.
Бронирование кабеля с полиэтиленовой изоляцией на том же пермском заводе
Вывод
Как можно понять из материала выше, основным отличие различных видов оптоволоконного кабеля является их «обмотка», то есть то, во что упаковываются хрупкие стеклянные нити в зависимости от области применения и среды, в которой будет проводиться кабелеукладка.
Если вам понравился данный материал, то можете смело задавать вопросы в комментариях, опираясь на которые я постараюсь подготовить еще статью по этой теме.