6.2 Локация длинных волоконно-оптических кабелей

Точность локации и корректность идентификации критичны для длинных волоконно-оптических кабелей из-за высокой стоимости их ремонта и больших объемов передаваемой информации.

Большинство волоконно-оптических кабелей имеют защитный металлический экран, который и обеспечивает возможность их локации с помощью электромагнитных локаторов.

Однако, развитие технологии и техники волоконно-оптических систем позволяет размещать ретрансляционные станции на очень большом расстоянии друг от друга, иногда до 180 км, и это привело к новым проблемам обеспечения эффективной и надежной локации таких длинных линий. Портативные генераторы не имеют достаточной мощности для передачи сигнала на очень большие расстояния и особенно, когда защитный экран заземлен на стыках кабелей. Даже в том случае, когда сигнал распространяется на такое большое расстояние, время проведения локации до середины расстояния между ретрансляционными станциями будет значительно превышать время распространения сигнала генератора, который введен на одной из ретрансляционных станций. Это привело к необходимости дальнейшего развития технологии локации для точного определения положения и корректной идентификации таких длинных линий.

6.2.1 Стационарный генератор

Решение проблемы локации длинных линий — установка стационарного генератора высокой мощности, около 30 Ватт, в каждую ретрансляционную станцию. Питание генератора напряжением 48 В осуществляется от источника питания станции. Генератор позволяет вводить сигнал как во входящий, так и в выходящий кабели, а его включение выполняется дистанционно по телефону или заказной проводной системе.

Для надежной идентификации, также как и для локации кабеля, является критичным наличие других кабелей, расположенных параллельно искомому и также несущих сигнал генератора, или расположение искомого кабеля в насыщенных коммуникациями зонах. В связи с этим, характеристики сигнала генератора должны соответствовать режиму локации с использованием опции распознавания направления тока для того, чтобы с помощью приемника можно было определить направление тока в искомом кабеле и в других линиях, в которые распространился сигнал.

6.2.2 Точки заземления

волоконно-оптические кабели обычно имеют стыки через каждые 1800 м, где их метал лический защит ный экран заТочка ввода сигнала Стык кабелей Стык кабелей Стык кабелей Стык кабелей Расстояние между станциями волоконно-оптическая линия — предварительное обследование Оконечное устройство ответвления Ретрансляционная станция земляется. Для того, чтобы выполнить трассировку кабеля на расстоянии между станциями, необходимо обеспечить сигналу путь в обход множества точек заземления на стыках и ответвлениях кабелей.

Количество устройств, разрешающих доступ сигнала генератора и обеспечивающих в то же время обычные условия безопасности, определяется числом точек соединения экрана кабеля с землей.

Устройство управления заземлением или реле защиты сигнала, присоединенное к экрану кабеля на входе и выходе кабеля из ретрансляционной станции, подключает экран кабеля ко выходу генератора, когда он включается, и отключает экран кабеля от выхода генератора при его отключении.

Применение некоторых систем требует заглубления фильтра заземления у каждого стыка кабелей и его последовательного подключения между экраном кабеля и землей для защиты от прохождения на землю всех частот, исключая определенную частоту, обычно 50 или 60 Гц.

Устройство защиты от перенапряжения заглубляется у каждого стыка кабелей для сохранения сигнала локации на экране и прохождения любых электрических сигналов на землю, уровень которых превышает предварительно установленное напряжение.

Оконечная нагрузка подключается между концом отвода и землей для обеспечения более высокого сопротивления на землю, чем основной кабель у следующей ретрансляционной станции. Величина сопротивления, соответствующего конкретной схеме монтажа линии, может быть задана в этом устройстве. Это устройство присоединяется параллельно фильтру заземления и устройству защиты от перенапряжения.

6.2.3 Предварительное обследование

Перед установкой трасса между ретрансляционными станциями должна быть обследована для формирования такой системы генерации сигнала, чтобы сигнал в режиме распознавания направления тока проходил полностью все расстояние между станциями и был легко локализован вдоль всей трассы.

Необходимо обеспечить доступность информации для отдельной инженерной разработки каждого участка диапазона.

На новых или недавно смонтированных линиях достаточно провести тестирование защитного на экрана кабеля на наличие разрывов от одного стыка кабелей до другого, а затем локализацию и ремонт любых повреждений.

В системах, которые были установлены достаточно давно, может быть необходимо более детальное обследование.

Экран кабеля отключают от земли (у первой ретрансляционной станции), а провод выхода портативного генератора присоединяют к экрану кабеля. Заземляющий провод генератора должен быть присоединен к независимой точке заземления. Расстояние между станциями Стык кабелей Стык кабелей Стык кабелей Стык кабелей Ретрансляционная станция Ретрансляционная станция GCU GF SA SLT — устройство управления заземлением — фильтр заземления — устройство защиты от перенапряжения — оконечная нагрузка

Далее необходимо провести локацию кабеля на расстоянии примерно 10 м от станции и определить величину тока, которую обозначим как IA. Затем необходимо переместиться в точку на расстоянии 5 - 8 км от первой точки, повторить процедуру локации кабеля и снова выполнить измерение тока (IB). Величина потерь сигнала в мА на км может быть оценена по следующей формуле:

Это величина отражает потери тока на рассмотренном участке кабеля. Используя следующую формулу, можно определить расстояние, на котором сигнал в кабеле все еще может быть определен:

(Величина 50 мА используется с некоторым запасом, так как обычно минимум сигнала, определяемого при локации, составляет 20 мА).

Повторяя указанные выше процедуры в различных точках всей трассы линии между ретрансляционными станциями (используя для сравнения предыдущее показание тока с последующим), может быть рассчитана величина потерь сигнала для каждого участка линии и дана оценка возможного расстояния, на котором сигнал может быть определен.

Определите потери сигнала на стыках кабелей путем сравнения результатов измерения тока с каждой стороны от стыка и примерно на расстоянии 6 м от него.

Величины потерь сигнала на всех стыках должны быть соизмеримы.

Зная величину потерь сигнала ххх (в мА/км плюс среднее значение потерь на стыках), достаточно просто рассчитать ожидаемое расстояние трассировки сигнала. Сигнал в конце трассы кабеля (на второй станции) должен быть равен примерно 40 мА, но не менее 20 мА.

Потери тока по длине кабеля могут быть слишком велики, что не позволит сигналу дойти до следующей ретрансляционной станции. Генератор, установленный на этой станции, позволяет ввести сигнал в обратном направлении во входящий кабель, что обеспечит удвоение расстояния трассировки по сравнению с использованием только одного генератора на первой станции.

Если сигнал генератора эффективно перекрывает все расстояние между станциями, то его наличие и качество может контролироваться с использованием тороидального зажима, соединенного с системой сигнализации удаленной ретрансляционной станции.

6.2.4 Установка генератора

При установке и подключении генератора выполняйте инструкции фирмы — производителя.

6.2.5 Обследование после установки

Это обследование выполняется с помощью приемника после монтажа и подключения генератора в ретрансляционной станции, а также после установки и присоединения фильтров, устройств защиты от перенапряжения и устройств контроля заземления к точкам заземления и к ответвлениям. Его цель — проверка корректности монтажа кабеля по всей длине трассы между станциями и оценка возможности использования функции распознавания направления тока.

6.2.6 Локация и трассировка

Локация выполняется после установки системы генерации сигнала и ее испытания.

Техник, выполняющий локацию, включает генератор на соответствующей ретрансляционной станции, получает подтверждение о том, что сигнал введен в линию, и затем приступает к локации.

2.5, 3.7, 3.8

Для определения положения линии в требуемой точке используется приемник, который может быть также применен для идентификации близлежащих линий (если они присутствуют) путем измерения тока и реализации функции распознавания направления тока в искомой линии.

6.2.7 Влияние труб

Длинные кабели часто прокладывают в трубах, особенно в городских условиях или в зонах, насыщенных коммуникациями. При этом, длинный кабель часто расположен внизу трубы под другими кабелями с медными проводами. Следующие основные проблемы возникают при локации длинных кабелей в трубах с большим количеством кабелей.

Сигнал генератора передается на другие близлежащие кабели, что приводит к возникновению двух сигналов в противофазе, которые компенсируют друг друга.

Другие кабели экранируют магнитное поле и сигнал искомого длинного кабеля.

Следующая проблема заключается в наличии сильных помех на частотах 50/60 Гц, вызванных большим количеством кабелей и их близостью к искомой линии. Влияние помех возрастает, если стыки экранов участков искомого кабеля имеют высокое сопротивление.

Наиболее простое решение — ввод второго сигнала на той же самой частоте в искомый кабель в доступной точке и как можно ближе к месту появления помех. Выполните прямое подключение генератора к экрану и обеспечьте надежное заземление в удаленной точке, например, используя длинный медный стержень, забитый в землю. При этом, эффект экранирования будет ослаблен и появится возможность трассировки кабеля.

Если и дальше искомый кабель проходит в такой же трубе, то трассировка трубы может быть легко выполнена путем ввода сигнала в кабель, расположенный вверху трубы, с помощью зажима или клещей.