Волоконно-оптический кабель: типы, конструкция, применение и руководство по выбору

Волоконно-оптический кабель - это оптический кабель, специально разработанный для установки на открытом воздухе, подвешенный между опорами электропередач, опорами ЛЭП или вдоль существующих линий электропередач. В отличие от подземных кабелей, требующих траншея, воздушные кабели используют существующую повышенную инфраструктуру для минимизации времени и затрат на развертывание, обеспечивая надежную передачу данных в открытых средах, подверженных воздействию ветра, экстремальных температур, ультрафиолетового излучения и ледяной нагрузки.

Важное отличие: Воздушный оптоволоконный кабель представляет собой широкую категорию, включающую в себя несколько различных типов кабелей, каждый из которых оптимизирован для различных длин пролетов, механических нагрузок и электрических сред. Выбор между полностью диэлектрическими самонесущими (ADSS), рис. 8. Мини-ADSS (ASU) и кабельными сборками с привязками зависит от таких факторов, как близость к линиям электропередач, расстояние между полюсами, количество волокон и бюджетные ограничения. Не все воздушные кабели подходят для установки вблизи высоковольтных линий электропередач - это критическое различие в безопасности и производительности.

Что такое волоконно-оптический кабель?

Воздушный волоконно-оптический кабель предназначен для подвески между возвышенными конструкциями, такими как электрические столбы, опоры ЛЭП или фасады зданий. Эти кабели включают структурные элементы, чтобы выдерживать растягивающие нагрузки, стрессоры окружающей среды и механические силы, возникающие в воздушных установках.

Основные компоненты воздушного кабеля включают в себя:

Оптические волокна: одномодовый (G.652D, G.657A) или многомодовый, обычно от 1 до 288 ядер

Прочные элементы: арамидная пряжа, FRP (fiberglass-reinforced пластик) стержни или стальные провода, чтобы противостоять натяжению

Влагоблокирующие материалы: желейные соединения или сухие водоблокирующие ленты для предотвращения проникновения влаги

Наружная оболочка: УФ-стабилизированный HDPE (полиэтилен высокой плотности) или PE для устойчивости к атмосферным воздействиям

Воздушные кабели развертываются с использованием двух основных методов:

Lashed (): кабель подвешивается на отдельном мессенджере (стальном или GRP) с помощью шнура или крюков; мессенджер несет механическую нагрузку

Самонесущий (): кабель включает в себя встроенные элементы прочности и может быть повешен независимо без дополнительной поддержки

Волоконно-оптические кабели

Ниже приведены основные категории воздушных оптических кабелей, каждый из которых имеет различные конструктивные характеристики и сценарии применения.

ADSS (полностью диэлектрический самонесущий) кабель

ADSS-кабель - это полностью неметаллический, самонесущий кабель, который опирается на арамидную пряжу или прочностные элементы FRP, чтобы выдерживать собственный вес без внешнего мессенджера. Он предназначен для установки вблизи высоковольтных линий электропередач.

Ключевое преимущество: кабели ADSS можно устанавливать в силовом пространстве опор электропередач, не опасаясь индуцированных токов, что делает их предпочтительным типом воздушных кабелей для размещения вдоль высоковольтных линий электропередачи. Последний стандарт IEC 60794-1-119: 2025 предусматривает специальные процедуры испытаний кабелей ADSS, подверженных эоловым вибрациям, определяя нагрузку на кабель при максимальном установочном напряжении (MIT).

ASU / мини ADSS кабель

ASU (All-dielectric Self-supporting Unitube) - это легкая и недорогая альтернатива полной ADSS, оптимизированная для сетей доступа с коротким пролетом.

Ключевое отличие от ADSS: ASU использует армирование FRP, а не арамидную пряжу, что снижает стоимость, но ограничивает пропускную способность. ASU обычно используется в качестве экономичного воздушного решения в районах, где столбы расположены близко друг к другу и делят пространство с линиями электропередач.

Рисунок-8 Кабель

Фигура-8 кабеля названа по форме поперечного сечения, напоминающей число "8" - верхняя секция содержит стальной передаточный провод для несущей нагрузки, а нижняя секция содержит волоконно-оптические передающие элементы.

Ключевое преимущество: стальная проволока мессенджера значительно дешевле, чем арамидная пряжа, что делает кабель Figure-8 экономичным вариантом для антенны, когда электробезопасность не вызывает беспокойства.

ОПГВ (оптический заземляющий провод)

OPGW - это композитный кабель, который сочетает в себе оптические волокна с традиционным наземным проводом (заземляющим проводом) на передающих башнях. Он служит как защитным заземляющим проводником, так и средством связи.

Ключевое преимущество: OPGW устраняет необходимость в отдельной наземной проводной и коммуникационной инфраструктуре на опорах ЛЭП. IEEE 1138-2021 обеспечивает всестороннее тестирование и требования к производительности для OPGW, используемых на линиях электропередач.

OPAC (оптический силовой кабель)

OPAC - это полностью диэлектрический кабель, обернутый или навязанный непосредственно на существующий силовой или заземляющий проводник. Этот метод позволяет добавить пропускную способность к существующим линиям электропередачи без структурных изменений.

Ключевые характеристики: Малый диаметр, легкий вес, полностью диэлектрическая конструкция.

Кабель Воздушный

Традиционные воздушные кабельные сборки состоят из стандартного наружного кабеля, привязанного к отдельному стальному мессенджеру с помощью троса или крючков. Это наиболее распространенный метод для телекоммуникационных сетей в районах без конфликтов на линии электропередач.

Ключевые требования: мессенджер и соединительный провод являются проводящими и должны быть правильно заземлены. Анализ пролета должен учитывать размер мессенджера, вес кабеля и требования к провисанию; Ассоциация оптоволокна рекомендует ограничить провисание менее чем 2% от длины пролета и максимальное натяжение менее 30% от минимальной прочности на разрыв кабеля. Ссылка должна быть сделана на ANSI / ICEA P-79-561-2020. Руководство по выбору антенных кабельных мессенджеров и соединительных проводов.

Сравнение типов воздушных кабелей

Руководство по установке волоконно-оптических кабелей

Волоконно-оптическая ассоциация (FOA) и отраслевые эксперты предоставляют следующие рекомендации по установке воздушных кабелей для обеспечения производительности, надежности и безопасности:

Разделение и зазор

Кабели на полюсах, разделяющих электрические и телекоммуникационные / кабельные кабели, должны быть установлены в телекоммуникационном пространстве с надлежащим зазором от электрических кабелей; это включает в себя разделение среднего пролета с учетом провисания кабеля

Исключение: кабели ADSS могут быть установлены в силовом пространстве квалифицированным персоналом

Все воздушные кабели должны быть проложены без препятствий, включая здания, деревья и другие кабели; погодные условия (штормы, обледенение, лесные пожары) могут оправдывать большее отделение от деревьев.

Напряжение и провисание

Анализ пролета должен определить размер мессенджера, напряжение, необходимое для длины пролета, и вес кабеля для удовлетворения требований провисания

Sag обычно ограничен менее чем 2% длины пролета

Максимальное натяжение менее 30% от минимальной прочности на разрыв кабеля

Ссылка: ANSI / ICEA P-79-561-2020. Руководство по выбору антенных кабельных мессенджеров и соединительных проводов

Заземление

Стальной посыльный провод и соединительный провод являются электрическими проводниками и должны быть правильно заземлены

ADSS кабели полностью диэлектрические и не требуют заземления

Мастерство

Все кабели должны быть надежно привязаны без рыхлых висячих кабелей в любом месте вдоль пролета

Провод мессенджера должен быть аккуратно закончен на концах

Затворы для сращивания должны быть прикреплены к необходимым служебным петлям с использованием соответствующего оборудования; служебные петли должны быть закреплены поворотами на снегоступах или петлями, соответствующими минимальному диаметру изгиба

Никакие служебные петли или кабели, ожидающие установки, не могут быть оставлены висящими на пролете

Как выбрать правильный кабель

Выбор подходящего типа воздушного кабеля зависит от трех основных факторов:

Шаг 1: Определите близость к линиям электропередач

Если полюса делят пространство с линиями электропередач:

Выберите полностью диэлектрические кабели: ADSS или ASU

Избегайте: кабель Figure-8, шнур с металлическим мессенджером или любой кабель с металлическими компонентами (металл токопроводящий и опасный вблизи линий под напряжением)

Если у полюсов нет линий электропередач:

Кабель Figure-8 является наиболее экономичным выбором для большинства применений

Привязанные кабельные сборки также подходят

Шаг 2: Оцените длину промежутка

Шаг 3: Рассмотрите количество волокон и бюджет

Низкое количество волокон (≤24): ASU или Figure-8 экономичны

Среднее количество волокон (24-96): Figure-8 или ADSS

Чувствительный к бюджету: кабель Figure-8 предлагает более низкую стоимость за волокно для маршрутов без питания

Подходящие и неподходящие применения для воздушных кабелей

Подходящие применения

Коммуникации энергопотребления: ADSS и OPGW для мониторинга, SCADA и управления сетью

Развертывание широкополосной связи в сельской местности: кабель Figure-8 для экономически эффективного подключения на последней миле без конфликтов на линии электропередач

Сети доступа FTTH: ASU для коротких воздушных падений и городских полюсных маршрутов

Дальнемагистральная передача: ADSS или OPGW для магистральных маршрутов

Случаи, требующие другого типа кабеля

Подземное или прямое захоронение: воздушные кабели не имеют соответствующих влагозащитных барьеров, брони и сопротивления раздавливанию; выберите выделенные кабели прямого захоронения

Области высокого давления грызунов: могут потребоваться специальные тросы против грызунов со стальной лентой для брони

Огнезащитные требования в помещении: Воздушные кабели с оболочками из PE / HDPE не являются огнезащитными; выберите LSZH или огнезащитные кабели для внутренних секций

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между ADSS и ASU?

Оба являются полностью диэлектрическими и самонесущими, но ADSS использует арамидное армирование для длинных пролетов (сотни метров) на магистральных и линиях электропередач, в то время как ASU использует армирование FRP для коротких пролетов сети доступа (80-120 м) при более низкой стоимости.

Можно ли установить кабель Фигуры-8 рядом с линиями электропередач?

Нет. Кабель на рисунке 8 содержит стальной посланный провод - металлический проводник. Установка его рядом с линиями электропередач создает угрозу безопасности и рискует индуцированным током. Только полностью диэлектрические кабели (ADSS, ASU) следует устанавливать рядом с линиями электропередач под напряжением.

Требуется ли заземление кабеля ADSS?

Нет. ADSS полностью диэлектрик и не содержит металлических компонентов, поэтому не требует заземления.

Каков типичный диапазон рабочих температур для воздушных кабелей?

Воздушные кабели обычно рассчитаны на рабочую температуру от -40C до + 70C, а куртки HDPE или PE, стабилизированные ультрафиолетовым излучением, выдерживают воздействие солнечного света и экстремальные температуры.

Какие стандарты применяются к волоконно-оптическим кабелям?

Воздушные кабели изготавливаются в соответствии со стандартами серии IEC 60794 (волоконно-оптические кабели), ITU-T G.652 / G.657 (одномодовые характеристики волокон), IEEE 1138 (OPGW) и спецификациями ANSI / ICEA.

Заключение

Волоконно-оптический кабель обеспечивает экономичное и быстро развертываемое решение для воздушной телекоммуникационной инфраструктуры. Процесс выбора требует сопоставления типа кабеля с конкретной комбинацией длины пролета, близости к линиям электропередач, количества волокон и условий окружающей среды. Кабель ADSS является предпочтительным выбором для коридоров электросетей и длинных пролетов из-за его полностью диэлектрической конструкции и высокой прочности на растяжение со специальными процедурами испытаний, определенными в IEC 60794-1-119: 2025. Кабель на рисунке 8 обеспечивает экономичность для маршрутов без электричества. ASU обеспечивает легкую и экономичную альтернативу для доступа к FTTH с коротким диапазоном. OPGW, регулируемый IEEE 1138. обслуживает специализированные коммунальные службы на линиях передачи.

Компания YRT Fiber, основанная в 2008 году с 230 сотрудниками, 21 производственной линией и сертификатами ISO 9001 / 14001 / 45001, производит полный портфель воздушных кабелей, включая типы кабелей ADSS, ASU и Figure-8 с числом сердечников от 1 до 288, в соответствии со стандартами ITU-T и IEC.

Ссылки

Хейс, Дж. Хорошо выглядишь! Рекомендации по установке волоконно-оптического кабеля. Журнал Electrical Contractor (июнь 2025 г.)

IEC 60794-1-119: 2025. Оптические волоконные кабели - Часть 1-119: Общие технические условия - Основные процедуры испытаний оптических кабелей - Методы механических испытаний - Эоловая вибрация, метод E19

Спецификация проекта замены JEA Fulton Cut для волоконно-оптического заземляющего провода (OPGW). FC-TLN-OPG-SP (октябрь 2024 г.)

Made-in-China.com
, Двухслойный кабель оптический заземляющий провод OPGW - Технические характеристики продукта