Как следует крепить воздушные оптоволоконные кабели?

Воздушные оптоволоконные кабели следует крепить в соответствии с той частью кабельной системы, которая рассчитана на восприятие растягивающего напряжения в пролете. Кабель ADSS воспринимает нагрузку за счет собственной системы прочности. В кабеле типа «Figure-8» используется встроенная несущая. Другие воздушные кабели могут крепиться к отдельной несущей жиле, тогда как для кабеля OPGW требуется специальное оборудование, предназначенное для линий электропередачи.

Это различие необходимо учитывать ещё до выбора зажима. Два кабеля могут иметь одинаковый внешний диаметр и количество волокон, но при этом требовать совершенно разных схем крепления. Поэтому первый вопрос при проектировании прост:

Что должно воспринимать механическую нагрузку между опорами?

Как только это будет ясно, можно будет проверить крепеж подвески, тупиковые фитинги, пределы провисания и пролета с учетом фактической конструкции кабеля и условий прокладки.

Как обеспечивается крепление различных типов воздушных оптоволоконных кабелей?

Эти системы не являются взаимозаменяемыми. Фитинг, подходящий для одной серии кабелей, может оказаться неподходящим для другой, даже если их размеры кажутся схожими.

Как следует крепить оптоволоконный кабель ADSS?

Аббревиатура ADSS означает Полностью диэлектрическая самонесущая конструкция. В отличие от обычного кабеля, проложенного на отдельной несущей жиле, кабель ADSS рассчитан на передачу пролетной нагрузки через собственную механическую конструкцию в пределах, предусмотренных расчетами данного типа кабеля.

Поэтому совместимость оборудования приобретает особое значение. Соединительный узел должен передавать нагрузку, не создавая недопустимого локального давления и не нарушая предусмотренных характеристик кабеля.

Покупатели, сравнивающие конструкции кабелей, могут ознакомиться с более широким ассортиментом компании SOCT Fiber ассортимент волоконно-оптических кабелей, которая предусматривает различные варианты наружной и воздушной прокладки, а не единую универсальную конструкцию кабеля.

В промежуточных опорах обычно используется подвесное оборудование

На относительно прямом участке кабель ADSS обычно удерживается на промежуточных опорах с помощью подвесного устройства.

Узел подвески следует проверить на соответствие следующим критериям:

• фактический внешний диаметр кабеля;
• конструкция кабеля;
• span class;
• угол маршрута;
• предполагаемая механическая нагрузка;
• соответствующие требования к кабелю и соединительным элементам.

Не следует автоматически привязывать один и тот же график работы оборудования к короткому участку сети доступа и более длинному трассе инженерных сетей только потому, что в обоих случаях используется технология ADSS.

Разъёмы и специальные анкерные точки требуют иного пути передачи нагрузки

В тех случаях, когда продольное растяжение необходимо передать на опору или мачту, обычно предусматривается установка тупиковой или натяжной конструкции. Типичными местами установки могут быть конечные точки трассы и отдельные анкерные точки. Существенные изменения направления линии также могут потребовать установки натяжной конструкции в зависимости от геометрии трассы и расчетной нагрузки.

Этот последний момент имеет большое значение: не каждый поворот автоматически требует применения тех же мер, что и в случае тупика. На принятие решения влияют конструкция кабеля, угол прокладки, соседние пролеты и нагрузка.

SOCT Fiber's Решение ADSS для фитингов оптоволоконных кабелей это актуально в данном случае, поскольку в нём кабель и крепежные элементы представлены как единая система, а не как отдельные покупки.

Зажим может физически подходить к кабелю ADSS и при этом оказаться неподходящим. Одного только диаметра недостаточно.

Как следует крепить оптоволоконный кабель в форме цифры «8»?

В кабеле типа «8» встроенный несущий элемент является ключевым конструктивным элементом. Оптический блок и несущий элемент объединены в один профиль, но выполняют разные функции.

Несущая часть предназначена для восприятия нагрузки на главный пролет.

Такой продукт, как Оптико-волоконный кабель GYXTC8S с антенной конструкцией в форме цифры «8» наглядно демонстрирует эту характерную геометрию кабеля.

Поэтому крепежные элементы должны соответствовать конструкции несущего элемента и схеме прокладки кабеля. Зажим по всей длине профиля в форме цифры «8» без учета места передачи нагрузки может привести к излишнему давлению на оптическую часть или соединительную перемычку.

Более уместный вопрос о выборе звучит не так:

Какой зажим подходит для этого кабеля?

Это:

Какой фитинг обеспечивает опору для кабеля, предотвращая при этом неправильное распределение нагрузки в оптической части?

Это различие гораздо полезнее при оценке аппаратного обеспечения для реального проекта.

Нужна ли несамонесущему оптоволоконному кабелю несущая проволока?

Часто бывает так. Кабель, не рассчитанный на восприятие натяжения в пролете, может прокладываться с использованием отдельной несущей пряди.

Общая схема проста: несущая конструкция обеспечивает основную структурную опору, а оптический кабель крепится вдоль трассы с помощью утвержденного метода стяжки или крепления.

Именно здесь описания закупок могут создавать проблемы. Термин кабель для наружной прокладки не означает автоматически, что самонесущий воздушный кабель.

Такая же осторожность требуется и в отношении внешнего вида. Кабель может иметь броню, толстую оболочку или видимое армирование, но при этом не быть предназначенным для восприятия растягивающих нагрузок на незакреплённом воздушном пролете. Необходимо проверять метод прокладки и механические характеристики, а не делать выводы по внешнему виду.

Можно ли использовать одни и те же опорные зажимы для любого воздушного оптоволоконного кабеля?

Нет. Термин “воздушная” описывает условия установки; он не обозначает какую-либо конкретную механическую конструкцию.

Рассмотрим различия:

• ADSS опирается на свою внутреннюю несущую конструкцию;
• Кабель типа «8» использует встроенный несущий трос;
• в некоторых кабелях используется отдельный несущий трос;
• в конструкциях с плоской арматурой может быть предусмотрено иное расположение несущих элементов;
• OPGW входит в состав системы воздушных линий электропередачи.

Если указать только “зажим для воздушного кабеля”, останется слишком много неясностей.

В более конкретном запросе на поставку оборудования следует указать точную модель кабеля, его размеры, конструкцию, условия прокладки и предполагаемое место установки опоры.

В чём заключается разница между подвесной опорой и тупиковой опорой?

Одно из наиболее полезных различий при проектировании воздушных трасс заключается в разнице между опорной точкой и точкой продольной передачи нагрузки.

Опора подвески

Конструкция подвески, как правило, связана с промежуточным участком, где кабель проходит через точку опоры, а его трасса остается в пределах допустимых условий эксплуатации кабеля и системы креплений.

Фитинг служит опорой для кабеля, однако линия не считается заканчивающейся на этом столбе.

Тупиковая опора или натяжная опора

Конструкция с тупиковым соединением передаёт продольную нагрузку на несущую конструкцию.

В зависимости от концепции проекта, места проведения могут включать:

• конечные точки маршрутов;
• выбранные опорные точки;
• участки с более высокой расчетной нагрузкой;
• значительные изменения в выравнивании, при которых требуется установка натяжного узла.

Решение о выборе крепежа должно основываться на геометрии трассы и механической конструкции, а не на общих рекомендациях, таких как “на каждом повороте использовать тупиковый крепеж”.”

Какой провис должен быть у воздушного оптоволоконного кабеля?

Не существует универсального значения провиса, подходящего для всех трасс воздушных оптоволоконных линий.

Провисание и натяжение зависят от конструкции кабеля и условий пролета. К соответствующим входным данным могут относиться:

• длина пролета;
• вес кабеля;
• номинальные характеристики при растяжении;
• температура монтажа;
• диапазон рабочих температур;
• ветровая нагрузка;
• нагрузка от льда, если применимо;
• необходимые зазоры;
• мощность опоры или башни.

Слишком сильное натяжение увеличивает механическую нагрузку на кабель, фитинги и опорные конструкции. Слишком большой провис может уменьшить зазор и привести к чрезмерному смещению или столкновению с близлежащими объектами инфраструктуры.

Приглядный вид пролета не является доказательством того, что установленное натяжение является правильным.

На каком расстоянии друг от друга должны располагаться опоры воздушного оптоволоконного кабеля?

Не существует единого значения расстояния между опорами, применимого ко всем воздушным оптоволоконным кабелям.

На многих трассах доступные пролеты определяются расстоянием между существующими опорами. В связи с этим кабель необходимо подобрать и проверить с учётом этих конкретных условий.

Как минимум, проектная группа должна знать:

• типовой пролет;
• максимальный пролет;
• угол маршрута;
• вес кабеля;
• характеристики прочности кабеля на разрыв;
• нагрузка на окружающую среду;
• состояние несущей конструкции.

Этот максимальный пролет заслуживает особого внимания. Среднее расстояние в 70 м не отражает всей картины, если один из переходов через дорогу, реку или пересечение местности достигает 140 м.

В линейке ADSS компании SOCT Fiber представлены продукты, разработанные с учетом различных требований к длине пролета, поэтому “24-жильный воздушный кабель” не является полной механической спецификацией. Количество волокон определяет оптическую пропускную способность, но само по себе не определяет допустимую длину пролета.

Что произойдет, если на воздушный оптоволоконный кабель будет оказано чрезмерное натяжение?

Чрезмерное напряжение может увеличить нагрузку по всей системе, в том числе в следующих местах:

• конструкция, обеспечивающая прочность кабеля;
• фитинги тупичного типа;
• насадки для штанги;
• опорные конструкции;
• волоконный пакет внутри кабеля.

Сложность заключается в том, что чрезмерное натяжение не всегда приводит к появлению явных внешних признаков повреждения во время монтажа. Кабель может выглядеть исправно с земли, хотя на самом деле он работает в условиях, не соответствующих предусмотренным механическим параметрам.

Именно поэтому натяжение не следует регулировать, руководствуясь исключительно визуальной оценкой.

Влияют ли ветер и вибрация на опоры воздушных оптоволоконных линий?

Да, это возможно. Воздушные кабели подвергаются постоянным воздействиям окружающей среды, и при прокладке некоторых трасс может потребоваться дополнительный анализ их вибрационных характеристик.

Целесообразность применения устройств для гашения вибраций зависит от конкретного проекта. К числу значимых факторов относятся:

• длина пролета;
• установленное натяжение;
• конструкция кабеля;
• условия ветра в данном районе;
• устройство крепления;
• требования к проектированию линий.

В данном случае не стоит руководствоваться общими правилами. Установка одного и того же комплекта креплений на каждом пролете может быть столь же неправильным подходом к проектированию, как и полное игнорирование вибрации.

Почему радиус изгиба имеет значение в точках опоры?

Кабель может быть правильно закреплён, но при этом неправильно проложен вокруг столба.

К сферам, заслуживающим внимания, относятся:

• переходы между полюсами;
• замыкающие соединения;
• контуры накопления;
• места входа в здание или шкаф;
• резкие изменения направления движения;
• временные ролики, используемые во время монтажа.

Минимальный радиус изгиба, предусмотренный техническими требованиями, должен учитываться как при монтаже, так и при прокладке кабеля по окончательному маршруту.

Аккуратный цикл не обязательно является безопасным циклом.

Могут ли временные опоры для монтажа повредить кабель?

Да. Установка постоянных фитингов — это лишь часть процесса монтажа.

Прежде чем кабель достигнет конечных опорных устройств, он может проходить через ролики, блоки или временные опоры. Именно там могут возникнуть проблемы из-за:

• острые контактные поверхности;
• недостаточные размеры поверхностей изгиба;
• заклинившие ролики;
• неконтролируемое перетаскивание;
• локальное раздавливание.

Это заслуживает особого внимания в тех случаях, когда маршрут включает перепады высоты или несколько изменений направления. Даже правильные постоянные крепления не смогут устранить повреждения, уже возникшие в процессе протягивания.

Каковы наиболее распространённые ошибки при монтаже опор для воздушных оптоволоконных линий?

1. Выбор фитингов исключительно по диаметру кабеля

Наружный диаметр является полезным параметром, однако он не дает полного представления о системе прочности или предполагаемом пути передачи нагрузки.

2. Рассмотрение каждого воздушного кабеля как самонесущего

Навесная установка не означает автоматически, что кабель способен выдерживать пролетное натяжение без несущего троса.

3. Зажим не той части кабеля типа «восьмерка»

Несущей частью является основной профиль. При выборе крепежа необходимо учитывать особенности этой конструкции.

4. Проектирование с учетом только средней длины пролета

Один необычно длинный участок прокладки может стать определяющим фактором при выборе кабеля для маршрута, который в остальном является обычным.

5. Натягивание до тех пор, пока кабель не “будет выглядеть как надо”

Внешний вид не свидетельствует о том, что механическое состояние установки соответствует норме.

6. Покупка кабеля и соединительных элементов без проверки их совместимости

Зажим, номинально соответствующий требованиям, всё равно может оказаться неподходящим с учётом конструкции кабеля, длины пролёта или нагрузки.

Как выбрать систему крепления оптоволоконных кабелей на высоте?

При проведении закупок и анализе проектов следующая последовательность действий является более надежной, чем начало работы с каталога зажимов.

1. Определите конструкцию кабеля. Это ADSS, «восьмерка», система с опорой на несущие, OPGW или другая конструкция?
2. Определите несущий элемент. Определите, какая деталь предназначена для восприятия растягивающего напряжения в пролете.
3. Проверьте типовой и максимальный пролет. Не следует проектировать, ориентируясь исключительно на среднее расстояние.
4. Проверьте геометрию трассы. Обратите внимание на окончания, смены направления и необычные пересечения.
5. Проанализировать нагрузку на окружающую среду. При необходимости учитывайте условия, связанные с ветром и льдом.
6. Подберите оборудование с учетом типа кабеля и места установки. Подвесные и тупиковые точки выполняют разные функции.
7. Проверьте провисание, натяжение и особенности монтажа. Несъемные детали — это лишь одна из составляющих механической системы.

Для проектов, требующих специальных вспомогательных компонентов, компания SOCT Fiber также предлагает широкий ассортимент оптико-волоконные соединители для крепления, подвешивания, разгрузки натяжения и защиты кабелей.

Какую информацию следует включить в запрос предложений по прокладке воздушного оптоволоконного кабеля?

Для проведения полноценного исследования недостаточно одного лишь показателя количества волокон.

Запрос, например:

24-жильный оптоволоконный кабель для прокладки на открытом воздухе — просьба предоставить коммерческое предложение.

определяет оптическую пропускную способность, но оставляет без ответа большинство вопросов механического характера.

Более подходящей отправной точкой было бы следующее:

24-жильный одномодовый воздушный тракт, типовая длина пролета — 80 м, максимальная длина пролета — 120 м, бетонные опоры, предпочтительно неметаллический кабель; местные ветровые условия подлежат уточнению.

Это дает поставщику достаточно информации, чтобы приступить к проверке конструкции кабеля и требований к креплению, а не ограничиваться расчетом стоимости исключительно на основе количества волокон.

Какой метод крепления оптоволоконных кабелей в воздушных линиях подходит для вашего проекта?

Ответ кроется в пути прохождения нагрузки.

• ADSS: Используйте совместимые подвесные и тупиковые системы, соответствующие характеристикам кабеля и условиям прокладки.
• Рисунок 8: обеспечить работу интегрированного мессенджера без некорректной загрузки оптического модуля.
• Несамонесущий кабель: при необходимости, в соответствии с конструкцией кабеля, использовать подходящую отдельную систему тросов.
• Прочие армированные воздушные конструкции: проверить соответствие оборудования точной схеме расположения несущих элементов.
• OPGW: использовать конструктивные решения и фитинги, предназначенные специально для линий электропередачи.

Если вы выбираете новый маршрут, начните с конструкция кабеля, максимальный пролёт, опорные конструкции и условия окружающей среды. Выбирайте фитинги только после того, как вы разберетесь в этих моментах, а не раньше.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли крепить воздушный оптоволоконный кабель непосредственно к столбу?

Да, если конструкция кабеля и несущие элементы рассчитаны на такую схему. ADSS — один из примеров самонесущего кабеля. Другие кабели могут требовать встроенной несущей жилы, отдельной несущей жилы или другого способа крепления.

Нужна ли для кабеля ADSS несущая проволока?

Как правило, нет. Система ADSS рассчитана на самоподдержку в пределах механических характеристик и пролета выбранного кабеля. Тем не менее для её установки по-прежнему требуется соответствующее подвесное, концевое и крепежное оборудование.

Какая часть оптоволоконного кабеля типа «8» воспринимает нагрузку на пролете?

Интегрированный несущий элемент является основной несущей частью конструкции. Способ опоры должен соответствовать этой конструкции, а не предусматривать произвольную передачу пролетной нагрузки через оптическую часть.

Можно ли прокладывать обычный оптоволоконный кабель для наружной прокладки на столбах?

Не обязательно. Пригодность для использования в условиях открытой среды и способность выдерживать собственную вес — это разные характеристики. Перед использованием кабеля на воздушном пролете без опор необходимо проверить предполагаемый способ прокладки и механические характеристики.

Является ли максимальный пролет более важным, чем средний пролет?

Это возможно. Даже если большинство пролетов имеют небольшую длину, один длинный участок дороги, реки или пересечения местности может определять требуемые технические характеристики кабеля. Технический запрос предложений должен включать как типичный, так и максимальный пролет.

Следует ли указывать в техническом задании воздушный оптоволоконный кабель и соединительные элементы вместе?

В случае маршрутов с высокими механическими нагрузками их следует как минимум совместно проанализировать. Конструкция троса, его диаметр, расчёт на растяжение, условия пролета и совместимость крепежных элементов — всё это влияет на окончательный вариант системы опоры.

Планируете прокладку воздушной оптоволоконной линии? Сообщите компании SOCT Fiber количество волокон, тип кабеля (если известно), типичную и максимальную длину пролета, информацию об опорах или вышках, а также данные о ветровых и ледовых условиях. Эти сведения обеспечивают более надежную основу для выбора кабеля и опорной системы, чем одно лишь количество волокон.