На сегодняшний день самый современный метод сооружения волоконно-оптической линии связи – это использование защитных пластиковых труб (ЗПТ) с пневмопрокладкой, по мере необходимости, оптического кабеля без бронепокровов. На одном направление прокладывают сразу несколько ЗПТ. Это позволяет добиться, как преимуществ технического характера, так и обеспечит возможность гибкой модернизации кабельной сети. Также пневмопрокладка позволяет осуществлять работы по строительству и модернизации волоконно-оптической линии связи в любое время года и без необходимости в масштабных земляных работах.
В качестве ЗПТ применяется пластиковая труба, изготовленная из высокой плотности полиэтилена, обладающая толщиной стенки от 3 до 5 мм. ЗПТ с большой толщиной стенок используют для прокладки ОК в грунт, с маленькой – для прокладки в стандартные каналы кабельной канализации.
Для снижения тяговых нагрузок за счет уменьшения коэффициента трения внутренняя поверхность ЗПТ либо покрывается так называемыми «твердыми смазками» на основе фторопластовых или силиконовых сополимеров, либо внутренняя поверхность ЗПТ обладает продольными выступами. Но в наиболее оптимальных ЗПТ используют «твердые» смазки, которые сохраняют свои свойства неизменными на протяжении всего эксплуатационного срока ЗПТ.
Наиболее часто применяется технология поэтапного строительства волоконно-оптической линии связи: вначале прокладывается пакет ЗПТ (от 3 до 12 шт.), а затем в трубы «задувается волоконно-оптический кабель.
Преимущества в эксплуатации ЗПТ:
• позволяет существенно сократить затраты средств и времени при развитии на данном направлении сети (исключаются большие объемы земляных работ, необходимость оплачивать право землеотвода и прохода и др.);
• возможно использование оптического кабеля, не обладающего бронепокровом, что унифицирует используемые конструкции и снижает стоимость кабеля;
• при использовании ЗПТ увеличивается строительная длина;
• уменьшается количество кабельных муфт, и снижаются потери на сростках (увеличивается надежность всей линии);
• возможность последовательной или одновременной организации линий, которые относятся к различным сетям: внутризоновой, магистральной, коммерческой, ведомственной, местной и др.;
• за счет снижения временных затрат на промежутке от приобретения оптического кабеля и до окончания строительства, финансовые ресурсы используются более рационально;
• получение дополнительных доходов за счет сдачи в аренду незанятых ЗПТ.
• контролирование состояния трассы, при помощи оценки целостности и состояния ЗПТ;
• существенное снижение необходимого времени для проведения аварийно-восстановительных работ, за счет скоростной замены всей строительной длины, а также на развитие и реконструкцию сети на данном направлении.
• повышенная стойкость линий к грозовому воздействию.
Преимущества при строительстве волоконно-оптической линии связи с применением ЗПТ:
• в ходе строительства применяются унифицированные технологии;
• более широкие сезонные рамки для прокладки оптического кабеля;
• снижение до минимума повреждений оптического кабеля при прокладке: отсутствие случайных рывков ОК, отсутствие необходимости перематывать ОК на пересечениях и переходах;
• значительно сокращение сроков строительства на участках, перенасыщенных коммуникациями;
Варианты прокладки ОК в ЗПТ
Проводя изыскания, при проектировании новых волоконно-оптических линий связи следует просчитывать варианты их строительства с использованием ЗПТ:
• использование полотна дороги для прокладки в нем ЗПТ дает возможность существенно снизить расходы на строительство, позволяет минимизировать расходы на эксплуатацию и значительно сократить требуемое для аварийно-восстановительных работ время;
• использование обочины дороги, для прокладки ЗПТ позволяет снизить затраты на обслуживание трассы, преодоление подземных коммуникаций и на отвод земель;
Требования, выдвигаемые к эксплуатации, проектированию и сооружению волоконно-оптические линии связи с ЗПТ
Прокладку оптического кабеля в ЗПТ планируют в тех направлениях, которые характеризуются закономерностью в росте трафика. Количество защитных пластиковых труб в пакете рассчитывается исходя из имеющихся перспектив развитии проектируемого участка и его условий. Трассу следует проектировать максимально прямолинейно.
Расстояние до поверхности грунта от самой верхней ЗПТ в пакете (глубина прокладки) рассчитывается индивидуально для каждого конкретного проекта. Проектная глубина, в случае прокладки пакета ЗПТ из 1 – 4 групп, должна составлять не менее 1,2 м. Если ЗПТ прокладывается в полотне дороги, то глубина, обычно, составляет от 0,7 до 1,2 м и предварительно согласовывается с владельцем дороги.
Каждый участок волоконно-оптической линии связи должен содержать не менее одной запасной ЗПТ.
Каждая ЗПТ в пакете должна обладать отличающейся кодировкой (маркировочные полосы, цвет и т.п.) по всей длине участка трассы.
На некоторых участках волоконно-оптической линии связи применяются:
2 – 3 ЗПТ – при планировании развития сети; если волоконно-оптическая линия связи проектируется для нескольких операторов; в районах, где введены ограничения на земляные работы (к примеру, заповедники); при наличии на маршруте трассы сложных участков: железные и автомобильные дороги, множественные и протяженные пересечения с различными подземными коммуникациями; в пригородных зонах крупных городов; в регионах, где имеется высокая концентрация населения.
4 и больше ЗПТ – если планируется интенсивное развитие на данном направлении сетей разного уровня; если волоконно-оптическая линия связи проектируется для нескольких операторов; организация волоконно-оптическая линия связи вдоль железных и автомобильных дорог; на выходе из мегаполисов и крупных городов.
Если при строительстве волоконно-оптической линии связи на основе ЗПТ использовать оптический кабель в алюмополиэтиленовой оболочке (можно проложить только один такой кабель – остальные могут быть полностью диэлектрические), то значительно упростится поиск в процессе эксплуатации.
При выборе необходимого типоразмера ЗПТ, необходимо обеспечить возможность прокладки оптического кабеля на длину до 3 километров, с использованием одной пневмопрокладочной установки. Соотношение диаметров ОК и ЗПТ, которое позволяет выполнить это требование, получается при диаметре оптического кабеля от 0,3 до 0,5 внутреннего диаметра защитной пластиковой трубы. То же соотношение применяется при прокладке ОК в уже имеющуюся, проложенную ЗПТ. В случае если участок для прокладки невелик (до 500 метров), то данное соотношение может возрасти до 0,7 – 0,75 внутреннего диаметра защитной пластиковой трубы.
Масса оптического кабеля, проложенного в ЗПТ, не может превышать 300 кг/км. ОК должен обладать растягивающим усилием не менее 1 кН, а его гибкость (жесткость) должна отвечать апробированным моделям оптического кабеля, используемым в ЗПТ, также ее можно определить экспериментальным или расчетным путем на длину ввода с использованием одной пневмопрокладочной установки.
При прокладке оптического кабеля в ЗПТ, необходимо предусмотреть номинальную строительную длину 4 – 6 километров, добавив 40 метров технологического запаса длины ОК. Сверху ЗПТ необходимо проложить сигнальную ленту. Также требуется промаркировать трассу столбиками и электронными маркерами, которые располагаются над пунктами доступа, на стыках длин, на углах поворота трассы, в местах, где трасса пересекается с подземными коммуникациями. В местах стыка строительных длин необходимо организовать пункты доступа, желательно на возвышенном месте, для внедрения в них ЗПТ, размещения технологических запасов и оптических муфт.
Если при строительстве волоконно-оптической линии связи прокладывают более 4-х ЗПТ, то пункты доступа следует организовывать каждые 2 – 3 километра, для того, чтобы к ЗПТ было можно подключить оборудование пневмопрокладки. Обязательно следует предусмотреть в этих точках технологический запас строительной длины оптического кабеля (не менее 40 метров). Какой организовывать тип точки доступа (негерметичный, малогабаритный герметичный, колодец кабельной канализации и др.) решается исходя из водонасыщенности грунта и количества ЗПТ.
На границах участков, которые потенциально могут быть опасны, необходимо устанавливать точки доступа, обеспечивающие максимально быстрое проведение аварийно-восстановительных работ на оптическом кабеле.
Для оптоволоконного кабеля в алюмополиэтиленовой оболочке, который прокладывается в ЗПТ, следует учитывать допустимый ток растекания равный 105 кА. При использовании таких кабелей следует на каждые 16 – 20 километров строительных длин предусмотреть установку КИП.
В местах пересечения трассы с железными и автомобильными дорогами ЗПТ следует прокладывать в металлических или асбестоцементных трубах. Если трасса прокладывается горизонтально-направленным бурением, то ЗПТ помещают в металлическую, предварительно уложенную трубу. Если трасса пересекает газопроводы, нефтепроводы и т.п., то в обязательном порядке необходимо согласовать условия прокладки с владельцами подобных сооружений.
В горных условиях и в промерзших грунтах прокладка ЗПТ допускается только после консультаций со специалистами по вопросам использования в таких условиях и при имеющемся положительном опыте эксплуатации пробных участков волоконно-оптической линии связи на основе ЗПТ в аналогичных условиях.
Использовать при прокладке можно только те ЗПТ, которые прошли испытание на герметичность. Рекомендуется, в случае необходимости, прорезать ЗПТ не более чем в трех местах на протяжении 1 километра.
Обычно пакетная прокладка ЗПТ осуществляется механизированным способом, с использованием траншеекопателей или кабелеукладочной техники.
Расстояние от верхней ЗПТ до поверхности грунта (глубина прокладки) не должно отклоняться от заданной в проекте величины более чем на 100 мм в меньшую сторону.
В случае если пакетная прокладка ЗПТ осуществляется кабелеукладчиком, то располагать по горизонтали следует не более 2-х ЗПТ, с целью возможного доступа к любой из ЗПТ в процессе эксплуатации. Если прокладка ЗПТ осуществляется с помощью траншеекопателя, то требуется обеспечить упорядоченное расположение защитных полиэтиленовых труб по горизонтали и вертикали на всей протяженности участка прокладки, расположенного между точками доступа.
При прокладке волоконно-оптической линии связи в условиях города, ЗПТ могут прокладываться либо в имеющихся свободных каналах кабельной канализации (в этом случае количество ЗПТ возможное для прокладки определяют согласно действующим нормативным нормам), либо строят отдельную кабельную канализацию из ЗПТ. На время проведения работ необходимо устанавливать проитвоугоны, которые препятствуют смещению ЗПТ в кабельных каналах.
На заболоченных участках необходимо применить решения, предотвращающие всплытие ЗПТ.
Приемка в эксплуатацию линейных сооружений проводится в строгом соответствии и нормативной действующей документацией. Предусмотрен периодический контроль, в процессе эксплуатации, свободных ЗПТ на герметичность, что способствует повышению их эксплуатационной надежности. Испытания проводят между пунктами доступа, а если имеется техническое обоснование, то по секциям контроля, которые включают в себя несколько участков, находящихся между пунктами доступа.
Проектирование должно предусматривать создание эксплуатационного запаса ЗПТ в количестве одной строительной длины ЗПТ каждой отдельной расцветки (маркировки) на регенерационный участок. Также необходимо предусматривать создание четырех запасных пунктов доступа на один регенерационный участок и по четыре запасные оптические муфты на каждый ОК, проложенный в ЗПТ.
В случае возникновение чрезвычайной ситуации восстанавливается волоконно-оптической линия связи согласно имеющейся разработанной документации.