Страница 9: ДСТУ IEC 60794-1-1-2002. Кабелі оптичні. Частина 1-1. Загальні технічні умови. Основні положення (62093)

Наведені втрати в одномодовому волокні, що виникають через дію водню за парціального тиску до 10⁴ Па (98 692 частини (молекули) водню на мільйон частин (молекул) матеріалу волокон), можуть бути не більше ніж 0,03 дБ/км і 0,06 дБ/км для довжин хвиль 1 310 нм і 1 550 нм, відпо­відно. Динамічна рівновага тиску чи баланс водню в кабелі без герметичного бар’єру, прокладено­го в ґрунті, буде значно меншим за 10⁴ Па, і тим самим забезпечується надійність оптичного пе­редавання. Наприклад, для кабелю, прокладеного в каналі кабельної каналізації, і який перебу­вав в експлуатації декілька років після прокладання [1]*, було виміряно й отримано типові тиски всього в 40,5 Па, що еквівалентно 400 частинам (молекулам) водню на мільйон частин (молекул) матеріалу волокон. За таких парціальних тисків загасання збільшується незначно.

D.2 Оцінювання впливу водню

Залежно від типу конструкції кабелю та запланованого середовища його експлуатації оцінюван­ня впливу водню на кабель [2]*, можна провадити, а можна й не провадити. У таблиці D.1 наве­дено інформацію щодо необхідності оцінювання ОК на наявність водню, що спричинює більше за­гасання в кабелі.

Таблиця D.1 — Критерії оцінювання для одномодовых (ОМ) і багатомодовых (БМ) волокон в ОК

Цифри у квадратних дужках відповідають документам, наведеним у розділі D.4 Посилання на документи.

D.3 Ефект впливу водню в OK

Погіршення оптичних характеристик OK, як з одномодовими, так і з багатомодовими волокнами, зумовлюється накопиченням водню в конструкціях кабелю протягом його експлуатаційного строку служби. Вплив водню залежить від таких чинників:

• від типу волокна, оскільки склад/концентрація легувальної домішки, що входить до складу волокна і чутлива до водню, може спричинити більше загасання;

• від концентрації водню (тобто парціального тиску водню), накопиченого в кабелі протягом його експлуатаційного строку служби;

• від конструкції кабелю та, зокрема, від вибору та комбінації матеріалів, використаних у його конструкції;

• від довкілля в процесі прокладання кабелю, включаючи температуру довкілля під час екс­плуатації.

Концентрація водню всередині кабелю може збільшуватися внаслідок:

• водню, який виділяється конструктивними складниками кабелю, що пов’язано з ефектами старіння матеріалів через тривалість строків експлуатації;

• водню, що міститься в повітрі, яке закачують у герметичну конструкцію кабелю під тиском;

• корозії металевих елементів кабелю під дією вологи;

• біологічної корозії кабелю сірчанокислою сіллю як результат діяльності бактерій.

Механізми оптичних втрат, як ефект впливу водню, може бути покласифіковано як:

• зворотний проміжний ефект, пов’язаний із дифузією молекул Н₂ у кремнієве скловолокно. Така дифузія аналогічна для всіх типів волокон (як для одномодових, так і для багатомодових) і її значення прямо пропорційні значенням парціального тиску водню;

• постійний хімічний ефект, пов’язаний з утворенням гідроксилу за допомогою хімічної ком­бінації дифузійних молекул водню та дефектних вузлів решітки в кремнії скловолокна. Ефект оці­нюється як квадратний корінь від парціального тиску водню.

Одномодові волокна, порівняно з багатомодовими, на два-три порядки за значенням менш чутливі до такого постійного хімічного ефекту, зумовленого дифузією Н₂. Для одномодових воло­кон, навіть після 25 років експлуатації в агресивному середовищі, втрати, спричинені постійним хімічним ефектом, будуть набагато менші, ніж втрати через проміжний ефект. Протилежне спосте­рігається у разі багатомодових волокон:

• залежність втрат від довжини хвилі в одномодових волокнах, що виявляється тільки дос­лідно за підвищених температур (понад 60 °С), також набагато менше, ніж втрати через проміжний ефект, що спостерігаються за температур довкілля;

• контроль збільшення втрат на характерних довжинах хвиль 1240 нм і 1380 нм є гарним індикатором як проміжних, так і постійних хімічних ефектів.

D.4 Посилання на документи

1. S.Hornung, S.A.Cassidy, М.Н.Reeve «The distribution of H₂ gas along an inland optical fibre cable». Symposium of Optical Fibre Measurements 1984, National Bureau of Standarts, NSB-SP-683, pp. 85 — 88, Oct. 1984.

2. ITU-T Recommendation L.27 (10/96) — Method for estimating the concentration of hydrogen in optical fibre cables

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

1. С. Хорнунг, С. А. Кессіді, М. Г. Ріів «Розподіл газу Н₂ уздовж внутрішніх елементів воло­конно-оптичного кабелю». Симпозіум по вимірах оптичного волокна 1984, Національне бюро стан­дартів, NSB-SP-683, стор. 85 — 88, жовтень 1984

2. ITU-T Рекомендація L.27 (10/96) Метод оцінення концентрації водню у волоконно-оптич­них кабелях

ДОДАТОК НА
(довідковий)

ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ,
НЕОБХІДНІ ДЛЯ РОЗУМІННЯ ТЕКСТУ СТАНДАРТУ

У цьому стандарті використано такі терміни та визначення понять:

оптичне волокно (optical fibre)

Діелектрична структура, уздовж якої може розповсюджуватись електромагнітна енергія у ви­димій та інфрачервоній ділянках спектра

одномодове волокно (singlemode fibre)

Оптичне волокно, структура якого забезпечує перенесення оптичного випромінення в діапа­зоні робочих довжин хвиль тільки одним типом хвилі (однією модою)

багатомодове волокно (multimode fibre)

Оптичне волокно, структура якого забезпечує перенесення оптичного випромінення в діапа­зоні робочих довжин хвиль двома типами хвиль (мод) чи більшою їх кількістю

Примітка. Мода оптичного волокна — тип поширюваної вздовж волокна монохроматичної хвилі електромагнітно­го поля (коливань векторів напруженостей електричного та магнітного полів), яка відповідає розв’язку рівнянь Максве­ла для волоконного світловоду

оптичний кабель (optical cable)

Кабель, сконструйований з одного або більшої кількості оптичних волокон чи пучків волокон усередині спільної оболонки, призначеної для захисту їх від механічного впливу та впливу інших зовнішніх чинників зі збереженням якості передавання у волокнах

числова апертура (numerical aperture — NA)

Синус кутової апертури оптичного променя на вході оптичного волокна, який залежить тільки від показників заломлення серцевини та оболонки (NA = sin9_max = 7^-^f)

загасання (attenuation)

Зменшення електромагнітної потужності сигналу під час його передавання

внесені втрати (insertion loss)

Оптичне загасання, зумовлене введенням оптичної складової в систему передавання

змішувач мод (mode scrambler)

Пристрій на основі оптичного волокна, призначений для приведення типів хвиль (мод) до рівно­важного стану

ехометр (echometr)

Пристрій для вимірювання відстані до місця неоднорідності у волокні оптичного кабелю

«задування» («blowing»)

Метод прокладання (вдування) оптичного волокна або кабелю в пластмасові трубки за допо­могою стисненого повітря та відповідного обладнання

динамометр (dynamometr)

Пристрій для контролювання сили натягування (у тексті стандарту — троса або кабелю)

вертлюг (swivel)

Пристрій для компенсації осьового закручування кабелю під час його прокладання.

ДОДАТОК НБ
(довідковий)

ПЕРЕЛІК ЧИННИХ В УКРАЇНІ СТАНДАРТІВ, ІДЕНТИЧНИХ МС,
НА ЯКІ Є ПОСИЛАННЯ В ЦЬОМУ СТАНДАРТІ

• ГОСТ 27893-88 Кабели связи. Методы испытаний;

• ГОСТ 12176-89 Кабели, провода, шнуры. Методы проверки на нераспространение горения.

ДОДАТОК НВ
(довідковий)

ПЕРЕЛІК НОРМАТИВНИХ ДОКУМЕНТІВ
З ТЕМАТИКИ ЦЬОГО СТАНДАРТУ, ЧИННИХ В УКРАЇНІ

Як додаткові нормативні документи, які дають змогу глибше ознайомитися з використанням ОК та елементної бази систем передавання в будівництві, експлуатації та вимірюванні, і які можуть використовувати фахівці організацій і підприємств галузі зв’язку та інших міністерств і відомств, що займаються проблемами впровадження ОК, пропонуються такі нормативні документи (далі — НД).

НД, розроблені фахівцями Науково-інженерного центру лінійно-кабельних споруд Київського інституту зв’язку (НІЦ ЛКС КІЗ):

• ГОТУ 45-011-98 Системи передавання волоконно-оптичні. Лінійні тракти. Норми на показники якості (Введено в дію з 01.01.99 р. наказом Держкомзв’язку України № 131 від 14.09.98 р.);

• ГСТУ 45.017-2000 Системи передавання волоконно-оптичні. Системи із спектральним роз­діленням та оптичними підсилювачами. Терміни та визначення (Введено в дію з 01.04.2001 р. наказом Держкомзв’язку України № 8 від 25.01.2001 р.);

• ГСТУ 45.018-2001 Світловоди волоконні одномодові. Технічні характеристики та параметри (Введено в дію з 01.07.2002 р. наказом Держкомзв’язку України № 213 від 19.12.2001 р.);

• ГСТУ 45.019-2001 Кабелі зв’язку оптичні. Загальні технічні вимоги (Введено в дію з 01.07.2002 р. наказом Держкомзв’язку України № 213 від 19.12.2001 р.);

• ГСТУ 45.020-2001 З’єднувачі роз’ємні волоконно-оптичні. Технічні вимоги та методи випро­бувань (Введено в дію з 01.07.2002 р. наказом Держкомзв’язку України № 213 від 19.12.2001 р.);

• КНД 45-093-97 Тимчасове керівництво по експлуатації волоконно-оптичних ліній зв’язку міських телефонних мереж (Введено в дію з 07.03.1998 р. наказом Держкомзв’язку України);

• КНД 45-113-98 Загасання в одномодовій волоконно-оптичній елементарній кабельній секції. Методики виконання вимірювань (Введено в дію з 01.02.1999 р. наказом Держкомзв’язку України № 162 від 01.12.98 р.);

• КНД 45-117-99 Інструкція з аварійно-відновлювальних робіт на волоконно-оптичних лініях зв’язку (Введено в дію з 01.10.1999 р. наказом Держкомзв’язку України № 15 від 14.07.99 р.);

• КНД 45-141 -99 Керівництво щодо будівництва лінійних споруд волоконно-оптичних ліній зв’язку (Введено в дію з 01.02.2000 р. наказом Держкомзв’язку України № 157 від 28.12.99 р.);

• КНД 45-161-2000 Оптичні кабелі. Основні характеристики та методи випробувань (Введено в дію з 01.11.2000 р. наказом Держкомзв’язку України № 109 від 28.07.2000 р.);

• Р 45-009-99 Організація волоконно-оптичних систем передавання двостороннього зв’язку по одному світловоду для міських мереж зв’язку (Введено в дію з 01.01.2000 р. наказом Держком­зв’язку України № 140 від 09.12.99 р.);

• Р 45-010-2000 Рекомендації з підвішування оптичних кабелів на опорах повітряних ліній зв’язку, ЛЕП, контактної мережі залізниць. Загальні положення. Загальні технічні характеристики та параметри волоконно-оптичних кабелів для підвішування (Вводяться в дію в 2002 р.);

• Тимчасове керівництво по прокладці, монтажу, вимірюванням і здачі в експлуатацію оп­тичних кабелів з одномодовим волокном (Затверджено і введено в дію 30.03.1996 р. наказом Мінзв’язку України).

Інші НД з галузі оптичного зв’язку, які чинні на даний час в Україні:

• ДСТУ 2812-94 Волоконно-оптичні системи передавання інформації. Компоненти. Загальні вимоги до конструювання;

• ДСТУ 3256-95 Системи передавання волоконно-оптичні. Терміни та визначення;

• ДСТУ 3257-95 Системи передавання волоконно-оптичні. Класифікація та умовні позначення;

• ДСТУ 3345-96 Системи передавання волоконно-оптичні. Загальні технічні вимоги;

• ДСТУ 3346-96 Системи передавання волоконно-оптичні бортові. Загальні технічні вимоги;

• ДСТУ 3509-97 З’єднувачі оптичні. Загальні технічні вимоги;

• ГОСТ 25462-82 Волоконная оптика. Термины и определения;

• ГОСТ 26599-85 Компоненты волоконно-оптических систем передачи. Термины и опреде­ления;

• ГОСТ 26787-85 Переключатели и коммутаторы оптические. Основные параметры;

• ГОСТ 26789-85 Соединители оптические. Основные параметры и размеры;

• ГОСТ 26792-85 Волокно оптическое. Методы измерения параметров;

• ГОСТ 26793-85 Компоненты волоконно-оптических систем передачи. Система условных обозначений;

• ГОСТ 26814-86 Кабели оптические. Методы измерения параметров;

• ГОСТ 26835-86 Ответвители и разветвители пассивные оптические. Основные парамет­ры и размеры;

• ГОСТ 26990-86 Компоненты волоконно-оптических систем передачи пассивные. Методы измерения оптических параметров;

• ГОСТ 26991-86 Соединители оптические. Требования к технологическому процессу;

• ГОСТ 27908-88 Стыки цифровых волоконно-оптических систем передачи первичной сети ЕАСС. Номенклатура и основные параметры;

• ГОСТ 28439-90 Аппаратура волоконно-оптических систем передачи по линиям электро­передач цифровая. Общие технические требования;

• ГОСТ 28871-90 Аппаратура линейных трактов цифровых волоконно-оптических систем передачи. Методы измерения основных параметров;

• ОСТ 4.213.008-80 Аппаратура конечных станций и линейного цифрового тракта систем передачи по волоконно-оптическому кабелю. Перечень измеряемых параметров;

• КНД 45-136-99 Інструкція по захисту волоконно-оптичних кабелів зв’язку від ударів блис­кавки та електромагнітних впливів.