19. Optikai kábeleket kell kiépíteni két település között 19. Optikai kábeleket kell kiépíteni két település között. Ismertesse a település vezetői számára, hogy milyen kábelkiépítési technológiák közül választhatnak, melyiket hol alkalmazzák! Írja le és ábrázolja a fényvezető kábelek szakaszcsillapítás méréseit!

Nyomvonal kialakítása Az építendő nyomvonal meghatározása során törekednünk kell arra, hogy a települést a lehető leghatékonyabb úton és leggazdaságosabb optikai kábelépítési technológiával fedjük le. Figyelembe kell venni a gerinchálózatba való becsatlakozási lehetőségeket

Földkábelek lefektetése A földkábeleket két módon lehetséges elhelyezni: - kézileg (emberi erővel, különösebb gépi segítség nélkül) - vakond-ekés módszerrel (egy eke a kívánt mélységig felszántja a talajt, majd a kábelleeresztő szerkezet behelyezi a kábelt).

Kézi módszer

vakond-ekés módszer

A vakond-ekés módszer jellemzői Előnyei: - nem szükséges alépítmény - a gép kb. 10 km/nap teljesítményű “gyors” Hátrányai: - köves-sziklás talajban nem alkalmazható - nehezebben javítható (nem lehet tartalékból után húzni)

Optikai földkábelek behúzása Történhet: alépítménybe, illetve csőbe (feltéve, ha a kábel eredetileg nem tartalmaz külső védőköpenyt). A kábelbehúzás többféleképpen is megvalósítható a már előre lefektetett alépítménybe: kézi, vagy csörlős behúzással átfúvatásos módszerrel beúsztatásos módszerrel

Kézi lefektetés (Csörlős behúzás) Legnagyobb egyben behúzható hossz: 150-200 méter.   Napi teljesítmény kb. 2000 méter. “Viszonylag lassú” A védőcső megbontása, illetve helyreállítása miatt egyéb járulékos költségek is felmerülnek  A kábelre nagyjából 60 Kg tömeg által kifejtett mechanikai erő hat. Ebből kifolyólag és a lehetséges feszülések miatt a kábelek mechanikai sérülései nem zárhatóak ki.

Kézi, illetve csörlős behúzás

Átfúvatásos módszer

Beúsztatásos módszer

Befúvásos technika Legnagyobb egyben behúzható hossz: 1000 méter. A súrlódás csökkentése érdekében samponnal illetve síkosítóval segítik a kábel behúzását.  Szükséges munkaerő: kb. 5 fő.  Napi teljesítmény: kb. 4000 méter.  A védőcső megbontása, illetve helyreállítása miatt egyéb járulékos költségek is felmerülnek, a megbontás kb. 6000 Ft, a helyreállítás pedig nagyjából 18000 Ft-ot tesz ki.

A földkábelek jellemzői A páncélos földkábelek egyik nagy hátránya, hogy útjuk ugyan könnyedén követhető fémdetektorral, de szerelésük a földelés miatt körülményes. Ezért a szakértők kitalálták, hogy az acélszalag helyett polietilén bevonatúak legyenek, de a rágcsálók elleni védelem miatt kellett egy olyan speciális anyag is, mely nehezítette a fémdetektoros keresést, ezért a kábel vonalába rezgőköröket helyeztek el.

Földkábel

A behúzó kábelek tipikus jellemzői Csillapítás (monomódusú szál): 1310nm = 0.4db/km, 1550nm = 0.25 dB/km - Hegesztések csillapítása: 0.08 dB - Csatlakozók csillapítása: 0.5 dB - A beiktatási csillapítás értéke nem haladhatja meg a 0,5 dB-t (tipikusan 0,2 dB) - Csatlakozók reflexiós csillapítása: jobb, mint 60 dB - Hajlítási sugár: minimum a kábelátmérő 20x-osa - Szakítószilárdság: 1000…6000N (szerkezetfüggő) - Tömeg: 70…220 kg/km (szerkezetfüggő) - Üzemi hőmérséklet: -40…+60°C

Eszközök Föld alatti hálózatkiépítésnél: kábelbehúzó eszközök csörlők (elektromos) szivattyúk kompresszorok - egyéb (pl. pneumatikus berendezések)

Föld alatti rögzítő elemek Nem a kábeleket rögzítik rendszerint, hanem a védőcsöveket. Erre a következő rendszerelemek a megfelelőek: - kaloda - betonfésű - épített csőhálózat tömbösített betonelemekből

Betonfésű és betonkaloda

Csőhálózat tömbösített betonelemekből

A földkábelek szakaszcsillapítása Elméleti szakaszcsillapítás (A) meghatározása dB-ben, 1310 nm hullámhosszon: A = L x 0.38 + N x 0.15 + 1.0 dB ahol: A = a szakasz elméletileg - legrosszabb esetre - számított maximális csillapítása, L = a szakasz teljes hossza, N = a hegesztések száma a szakaszon. 2 x 0.5=1,0 dB a szakasz mindkét végén lévő csatlakozók és a pigtail hegesztések együttes csillapítása. Az előfizetői hálózatban előforduló rövid kábelszakaszok esetén a mérési hibák a számított és mért szakaszcsillapítás értékekkel összemérhetők. Ezért az 500 méternél rövidebb szakaszok esetén A értékéhez 0,2 dB-t hozzá kell adni az esetleges mérési pontatlanságokból adódó hibák kompenzálására.

OTDR Optical Time-Domain Reflectometer A fény visszaverődésén (Raleigh-reflexió) alapuló mérési eljárás. Csak a kábel egyik végén kell mérni, mert a fény betáplálása és detektálása egy helyen történik. A fény terjedési sebességéből és a visszaverődés idejéből a műszer a kritikus csillapításipontokat hely szerint tudja megadni, grafikusan ábrázolni.

Az OTDR működése Az optikai reflektométer úgy működik, hogy kibocsátunk rövid fényimpulzust és mérjük az esetleges visszaverődések miatt visszaérkező impulzusok beesési idejét, illetve az impulzusok nagyságát. A szokásos pulzusszélesség néhány nanoszekundumtól mikroszekundumokig terjed, az impulzus teljesítménye 10 mW-ot is meghaladhatja. Az ismétlési frekvencia a kábelhossz függvénye, tipikusan 1 kHz-től 20 kHz- ig terjed, természetesen a hosszabb kábelek mérésekor kisebb. A kettővel való osztásra az oszcilloszkóp bemenetein azért van szükség, mert a függőleges skála egy úthossz csillapítását, a vízszintes skála pedig az egy út hosszát mutatja, és nem oda vissza.

OTDr ábra

Otdr blokkvázlat

A kapott ábrából kikövetkeztethetőek a különböző hibák és helyeik: - rossz hegesztés - gyenge minőségű csatlakozás - száltörés - fényvezető vége A fény terjedési sebességéből és a visszaverődés idejéből a műszer a kritikus csillapítási pontokat hely szerint tudja megadni, grafikusan ábrázolni.

A csillapítások és okai Az optikai szálban haladó fény csillapodásának alapvetően három oka van: abszorpció (a teljes csillapítás kb. 10-20%-áért felelős), oka: a szálban lévő szennyező OH- ionok jelenléte sugárzási veszteség, oka: a szál geometriai megváltozása, ill. ha az anyagban véletlen feszültség keletkezik - Rayleigh-szórás (a teljes csillapítás kb. 80-90%-áért felelős), oka: az üvegszál egyenletlenségei diffrakciót okoznak (a fényenergia egy része minden irányba szétsugárzódik).

Köszönöm a figyelmet!