Сегодня будет научно-познавательный пост:)
К счастью, в этот раз была не авария, а плановые работы, поэтому процесс проходил, можно сказать, в тепличных условиях.
Обычно оптический кабель разваривается на специальный кросс, каждое волокно на свой порт, откуда уже коммутируется с оборудованием или другим кроссом. Но в этот раз надо было сварить между собой два кабеля в обход оптических кроссов. Процесс, в общем-то, схож со сваркой кабеля при разрыве, за тем исключением, что кабель не надо сначала вытаскивать из кросса.
Вот так выглядят два рабочих оптических кросса, от которых надо будет избавиться и состыковать кабели напрямую. Сейчас пока данные бегают по желтым патч-кордам между кроссами.
Оптический кросс изнутри. Аккуратно распутываем и вытаскиваем кабель из кассеты.
Цветные проводки - это оптоволокно из кабеля, только пока в изоляции. Само оптоволокно бесцветное, а изоляцию специально делают цветной, чтобы различать волокна.
Волокон в кабеле может быть много. Может быть и 4, и 12, и 38. Как правило, для передачи данных используется пара волокон, по одному волокну в каждом направлении. По такой одной паре может передаваться от 155 Мбит/с до нескольких десятков Гбит/c, в зависимости от оборудования на концах волоконно-оптической трассы.
В этом кабеле 12 волокон, которые упакованы по 4 штуки в 3 цветных (белый, зеленый, рыжий) модуля.
Поскольку место сварки волокна - потенциально ломкая зона, эту часть кабеля упаковывают в оптическую муфту. Перед сваркой кабели заводят в муфту через специальные отверстия.
Теперь можно приступить к процессу сварки. Сначала с волокна при помощи точных инструментов снимается изоляция, и обнажается сам оптоволоконный стержень.
Перед сваркой нужно, чтобы торец волокна был максимально ровным, т.е. необходим очень точный перпендикулярный срез. Для этого есть специальная машинка.
Чик! Угол скола должен отклоняться от плоскости не более, чем на 1 градус. Обычные значения - от 0,1 до 0,3 градуса.
Обрезки чистого волокна тут же прибираются. На столе его фиг потом найдешь, а под кожу оно запросто может впиться, там обломиться и остаться.
А вот и самый главный аппарат в этом процессе - сварочник. Оба волокна укладываются в специальные пазы в середине аппарата с двух сторон (на картинке - голубого цвета), и фиксируются зажимами.
После этого самое сложное. Нажимаем кнопку "SET" и смотрим на экранчик. Аппарат сам позиционирует волокна, выравнивает их, кратковменной электрической дугой мгновенно спаивает волокна и показывает результат. Весь процесс происходит быстрее, чем я написал эти три предложения выше, и занимает секунд 10.
На волокно одевается термоусадочная трубочка с металлическим стержнем, чтобы укрепить место сварки, и волокно помещается в печку в том же самом аппарате, только уже в верхней его части.
Каждое волокно затем аккуратно укладывается в кассету муфты. Творческий процесс.
И результат.
Для герметизации места ввода кабеля в муфту одеваются термоусадочные трубки, которые обрабатываются специальным феном. Трубка от высокой температуры сжимается, препятствуя доступу воды и воздуха в муфту.
И последний штрих. На муфту одевается колпак и фиксируется специальными застежками. Теперь не страшна ни влажность, ни жара, ни мороз. Такие муфты могут годами плавать в болоте без ущерба для кабеля внутри.
Весь процесс сварки двух 12-волоконных кабелей вместе занимает около полутора часов.
Ну вот, теперь вы знаете все тонкости этого процесса, можно смело покупать аппарат для сварки и опутывать оптоволоконными сетями все, что вам вздумается.
Волокна заряжены в сварочный аппарат
Здравствуйте, читатели Хабра! Все слышали про оптические волокна и кабели. Нет нужды рассказывать, где и для чего используется оптика. Многие из вас сталкиваются с ней по работе, кто-то разрабатывает магистральные сети , кто-то работает с оптическими мультиплексорами . Однако я не встретил рассказа про оптические кабели, муфты, кроссы, про саму технологию сращивания оптических волокон и кабелей. Я - спайщик оптических волокон, и в этом (первом своём) посте хотел бы рассказать и показать вам, как всё это происходит, а также часто буду в своём рассказе отвлекаться на прочие смежные с этим вещи. Опираться буду в основном на свой опыт, так что я вполне допускаю, что кто-то скажет «это не совсем правильно», «вот тут неканонично».
Материала получилось много, поэтому возникла необходимость разбить топик на части.
В этой первой части вы прочтёте про устройство и разделку кабеля, про оптический инструмент, про подготовку волокон к сварке. В других частях, если тема окажется вам интересной, я расскажу про методы и покажу на видео сам процесс сращивания самих оптических волокон, про основы и некоторые нюансы измерений на оптике, коснусь темы сварочных аппаратов и рефлектометров и других измерительных приборов, покажу рабочие места спайщика (крыши, подвалы, чердаки, люки и прочие поля с офисами), расскажу немного про крепёж кабелей, про схемы распайки, про размещение оборудования в телекоммуникационных стойках и ящиках. Это наверняка пригодится тем, кто собирается стать спайщиком. Всё это я сдобрил большим количеством картинок (заранее извиняюсь за paint-качество) и фотографий.
Осторожно, много картинок и текста.
Вступление
Для начала пара слов обо мне и моей работе.Я работаю спайщиком оптики. Начинал с телефониста и монтажника, затем поработал в аварийной бригаде на обслуживании магистральной оптики. Сейчас работаю в организации, которая берёт генподряды на строительство объектов и линий связи у различных компаний. Типичный объект строительства - кабельная линия, связывающая несколько контейнеров базовых станций GSM. Или, к примеру, несколько колец FTTB. Или что помельче - например, прокладка кабеля между двумя серверными на разных этажах здания и разварка на концах кабеля кроссов.
Если тендер выигран, ищутся подходящие субподрядчики, выполняющие работы (проектно-изыскательные и строительно-монтажные). В некоторых регионах это наши дочерние предприятия, в некоторых есть собственная техника и ресурсы, в некоторых нанимаются независимые компании. На наши же плечи главным образом ложится контроль, устранение косяков субподрядчиков и различных форс-мажоров, всевозможные согласования с собственниками земель и администрациями, иногда составление исполнительной документации по построенному объекту (документация - главным образом РД 45.156-2000, вот есть перечень, плюс ещё добавляется раздел с разными лицензиями) и прочее. Зачастую нужна работа с оптикой: сварить или переварить где-то оптическую муфту или кросс, устранить последствия сбитой стритрейсером опоры или упавшего на кабель дерева, провести входной контроль барабана кабеля, снять рефлектограммы участка и прочее. Именно эти задачи я и выполняю. Ну и попутно, когда нет задач по оптике - прочие задачи: от погрузочно-монтажных через курьерско-доставочные до копировально-бумажных работ. :)
Оптический кабель, его виды и внутренности
Итак, что представляет собой оптический кабель? Кабели бывают разные.
По конструкции - от самых простых (оболочка, под ней пластиковые трубочки-модули, в них сами волокна) до супернавороченных (множество слоёв, двухуровневая броня - например, у подводных трансокеанских кабелей).
По месту использования - для наружной и внутренней прокладки (последние встречаются редко и обычно в дата-центрах высокого класса, где всё должно быть идеально правильно и красиво). По условиям прокладки - для подвеса (с кевларом или тросиком), для грунта (с бронёй из железных проволочек), для прокладки в кабельной канализации (с бронёй из гофрированного металла), подводные (сложная, сверхзащищающая многослойная конструкция), для подвеса на опорах ЛЭП (кроме передачи информации, выпоняют роль молниезащитного троса). В моей практике чаще всего встречаются кабели для подвеса на столбы (с кевларом) и для прокладки в грунт (с бронёй). Пореже попадаются с тросиком и с гофробронёй. Ещё часто встречается кабель, который по существу есть тонкий спаренный оптический патч-корд (жёлтая оболочка у одномода и оранжевая - у многомода, чуток кевлара и одно волокно; две оболочки спарены). Прочие оптические кабели (без защиты, подводные, для прокладки в помещениях) - экзотика. Почти все кабели, с которыми я работаю, имеют конструкцию, как на картинке ниже.
1 - центральный силовой элемент
(проще говоря - пруток из стеклопластика, хотя может быть и тросик в полиэтиленовой оболочке). Служит для центрирования трубок-модулей, придания жёсткости всему кабелю. За него также часто закрепляют кабель в муфте/кроссе, зажимая под винт. При сильном изгибе кабеля имеет подлое свойство ломаться, ломая попутно и модули с частью волокон. Более продвинутые конструкции кабеля содержат этот пруток, одетый в полиэтиленовую оболочку: тогда его труднее сломать и разрушений в кабеле он при переломе причинит меньше. Пруток бывает и такой, как на рисунке, и совсем тонкий. Кончик такого прутка - отличный абразивный инструмент для тонких работ: например, почистить контакты реле или участок медной детали под пайку. Если его сжечь на пару сантиметров, получится хорошая мягкая кисточка. :)
2 -
сами оптические волокна
(на рисунке - в лаковой изоляции). Те самые тончайшие нити-световоды, ради которых всё затевается. В статье речь пойдёт только про стеклянные волокна, хотя где-то в природе существуют и пластиковые, но они - большая экзотика, не варятся аппаратами для сварки оптики (только механическое соединение) и пригодны только на очень малых расстояниях и я лично с ними не сталкивался. Оптические волокна бывают одномодовые и многомодовые, я встречался только с одномодом, так как многомод - менее распространённая технология, может использоваться только на короткие расстояния и во многих случаях прекрасно заменяется одномодом. Волокно состоит из стеклянной «оболочки» из стекла с определёнными примесями (на химии и кристаллографии останавливаться не стану, так как не владею темой). Без лака волокно имеет толщину 125 мкм (чуть толще волоса), а в центре его идёт сердечник диаметром 9 мкм из сверхчистого стекла с другим составом и с немного отличным от оболочки показателем преломления. Именно в сердечнике распространяется излучение (за счёт эффекта полного отражения на границе «сердечник - оболочка»). Наконец, сверху 125-микрометровый цилиндр «оболочки» покрыт другой оболочкой - из особого лака (прозрачного или цветного - для цветовой маркировки волокон), который ЕМНИП тоже двухслойный. Он предохраняет волокно от умеренных повреждений (без лака волокно хоть и гнётся, но плохо и легко сломать, волокно элементарно раскрошится от случайно положенного на него мобильника; а в лаке его можно смело обмотать вокруг карандаша и довольно сильно дёрнуть - оно выдержит). Случается, что пролёт кабеля провисает на одних волокнах: порвало (пережгло, порезало) все оболочки, кевлар, лопнул центральный пруток, а какие-то 16 или 32 125-микрометровых стеклянных волокна могут неделями держать вес пролёта кабеля и ветровые нагрузки! Тем не менее, даже в лаке волокна можно легко повредить, поэтому в работе спайщика самое главное - дотошность и аккуратность. Одним неловким движением можно испортить результаты целого дня работы или, если особо не повезёт и нет резервирования, надолго уронить магистральную связь (если, копаясь в «боевой» магистральной муфте, сломать волокно с DWDM-ом под корешок на выходе из кабеля).
Волокон бывает много сортов: обычное (SMF или просто SM), со смещённой дисперсией (DSF или просто DS), с ненулевой смещённой дисперсией (NZDSF, NZDS или NZ). Внешне различить их нельзя, разница - в химическом/кристаллическом составе и, возможно, в геометрии центрального сердечника и в плавности границы между ним и оболочкой (к сожалению, так для себя и не прояснил этот вопрос до конца). Дисперсия в оптических волокнах - суровая и сложная для понимания штука, достойная отдельной статьи, поэтому объясню проще - по волокнам со смещённой дисперсией можно передавать сигнал без искажений дальше, чем по простым. На практике спайщики знают два типа: простое и «со смещёнкой». В кабеле часто выделяют первый модуль под «смещёнку», а остальные - под простые волокна. Стыковать «смещёнку» и простое волокно можно, но нежелательно, это вызывает один интересный эффект, о котором я расскажу в другой части, про измерения.
3 - пластиковые трубочки-модули
, в которых плавают в гидрофобе волокна.
Кабель, разделанный до модулей
Легко ломаются (точнее, внезапно перегибаются) при изгибе наподобие телескопических антенн у бытовых приёмников, ломая внутри себя волокна. Иногда модуль бывает всего один (в виде толстой трубки), а в нём пучок волокон, но в этом случае нужно слишком много разных цветов для маркировки волокон, поэтому обычно делают несколько модулей, в каждом из которых от 4 до 12 волокон. Единого стандарта на расцветку и количество модулей/волокон нет, каждый производитель делает по-своему, отображая всё в паспорте на кабель. Паспорт прилагается к барабану кабеля и обычно пришпиливается степлером к дереву прямо внутри барабана.
Паспорт кабеля
Типичный паспорт на кабель. Извиняюсь за качество.
Однако есть надежда, что, скажем, кабель «ДПС» у производителей «Трансвок» и «Белтелекабель» окажется всё-таки одинаковым по конфигурации. Но всё равно нужно смотреть паспорт на кабель, где всегда указана подробная расцветка и то, какого типа волокна в каких модулях лежат. Минимальная ёмкость «взрослого» кабеля, что я встречал - 8 волокон, максимальная - 96. Обычно 32, 48, 64. Бывает, что из всего кабеля занято 1 или 2 модуля, тогда вместо остальных модулей вкладывают чёрные заглушки-пустышки (чтобы габаритные параметры кабеля не изменились).
4 - плёнка
, оплетающая модули. Играет второстепенные роли - демпфирующую, снижающую трение внутри кабеля, доп.защита от влаги, удерживающую гидрофоб в пространстве между модулей и, возможно, что-то ещё. Часто бывает дополнительно стянута нитками крест-накрест и с обеих сторон смочена гидрофобным гелем.
5 - тонкая внутренняя оболочка
из полиэтилена. Доп.защита от влаги, защитная прослойка между кевларом/бронёй и модулями. Может отсутствовать.
6 - кевларовые нити
или броня
. На рисунке броня из прямоугольных прутков, но куда чаще встречается из круглых проволочек (в импортных кабелях - проволочки сталистые и трудноперекусываемые даже тросокусами, в отечественных - обычно из гвоздевого железа). Броня может быть и в виде стеклопластиковых прутков, таких же, как центральный элемент, но на практике не встречался с таким. Кевлар нужен, чтобы кабель выдерживал большое усилие на разрыв и при этом не был тяжёлым. Также часто используется вместо тросика там, где в кабеле не должно быть металла во избежание наводок (например, если кабель висит вдоль железной дороги, где рядом контактный провод с 27,5 кВ). Типичные значения допустимого растягивающего усилия для кабеля с кевларом - 6...9 килоньютонов, это позволяет выдержать большой пролёт при ветровой нагрузке. При разделке кевлар страшно тупит режущий инструмент. :) Поэтому его лучше резать или специальными ножницами с керамическими лезвиями, или откусывать тросокусами, что я и делаю.
Что касается брони - она призвана защитить подземный кабель, лежащий прямо в грунте, без защиты в виде пластиковой трубы, кабельной канализации и пр. Впрочем, защитить броня может только от лопаты, экскаватор всё равно рвёт любые кабели влёт. Поэтому подземный кабель закладывается в грунт на 1м 20 см, а над ним на глубине 60 см кладётся жёлтая или оранжевая сигнальная лента с принтом «Осторожно! Не копать! Ниже кабель», а также вдоль трассы ставятся столбики, предупреждающие таблички и аншлаги. Но всё равно копают и рвут.
7 - внешняя
толстая оболочка из полиэтилена
. Принимает на себя первой все тяготы при прокладке и эксплуатации кабеля. Полиэтилен мягкий, так что её несложно порезать при неаккуратной затяжке кабеля. Случается, что при прокладке подземного кабеля подрядчик порвёт до брони эту оболочку на несколько метров и не заметит, в грунте в кабель попадает влага несмотря на гидрофоб, а потом на сдаче, при испытаниях внешней оболочки мегаомметром, мегаомметр показывает низкое сопротивление (большой ток утечки).
Если висящий кабель касается бетонного столба или древа, полиэтилен также может быстро протереться до волокон.
Между внешней оболочкой и бронёй может присутствовать полиэтиленовая плёнка и некоторое количество гидрофобного геля.
В России, к сожалению, оптические волокна уже не производят (тут, увы, была бы уместна шутка про полимеры). Существует российская лаборатиря, изготавливающая опытные волокна для специальных целей, как подсказал esvaf .
Их покупают у таких фирм, как Corning, OFS, Sumitomo, Fujikura и др. Но вот кабели в России и Белоруссии делают! Более того, в моей практике 95% кабелей, с которыми я работал - это кабели из России или Белоруссии. При этом в кабель закладывается импортное волокно. Навскидку из своего опыта припоминаю такие фирмы-производители кабелей, как Белтелекабель, МосКабель Фуджикура (МКФ), Еврокабель, Трансвок, Интегра-кабель, ОФС Связьстрой-1, Саранск-кабель, Инкаб. Есть и другие. Из импортных кабелей в памяти остался только Siemens. Субъективно все кабели похожи по конструкции и материалам и качеством особо не различаются.
Вот, собственно, я рассказал про устройство оптических кабелей. Идём дальше.
Разделка кабеля: необходимый инструмент и методика
Для разделки кабеля, как и для сварки, требуется ряд специфических инструментов. Типичный набор монтажника-спайщика – чемодан с инструментами «НИМ-25», в нём содержатся все нужные стрипперы, тросокусы, отвёртки, бокорезы, плоскогубцы, макетный нож и прочий инструмент, а также помпа или пузырёк для спирта, запас растворителя гидрофоба «D-Gel», нетканные безворсовые салфетки, изолента, самоклеящиеся цифры-маркеры для кабелей и модулей и прочие расходные материалы.
После доукомплектования расходными материалами (стяжки, червячные хомуты и пр) и некоторыми вспомогательными инструментами его вполне достаточно для работы с оптикой. Также существуют и другие наборы, богаче и беднее по комплектации («НИМ-Э» и «НИМ-К»). Слабое место большинства наборов – низкое качество «типа алюминиевого» кейса, который лишь выглядит красиво, но на самом деле состоит из тонкой ДВП, обклееной текстурированной/гофрированной фольгой, и алюминиевых тонких уголков на заклёпках. Он не выдерживает долго в полевых и городских условиях, и его приходится ремонтировать и усиливать. В моём случае кейс выдержал 3 года и, будучи весь подран, стянут уголками и болтами, с «колхозным» органайзером вместо родного, был сменён на обычный пластиковый ящик для инструментов. Некоторые инструменты и материалы из стандартного набора могут оказаться низкого качества. Некоторые инструменты лично мне оказались не нужны. Некоторые за 3 года работы уже были заменены. По мере расходования «фирменных» расходников некоторые заменяются «подручными» без ущерба для качества работы. Так, заводские нетканные безворсовые салфетки для протирки волокон легко заменяются туалетной бумагой типа «зевы плюс». :) Главное, чтоб была неароматизированная. Вместо дорогого (около 800 р/литр) D-Gel, если работа идёт на открытом воздухе, можно использовать бензин АИ-92.
При разделке кабелей важно выдержать длины элементов кабеля в соответствии с требованием инструкции к муфте: так, в одном случае может понадобиться оставить длинный силовой элемент, чтобы закрепить его в муфте/кроссе, в другом случае он не требуется; в одном случае из кевлара кабеля плетётся косичка и зажимается под винт, в другом случае кевлар отрезается. Всё зависит от конкретной муфты и конкретного кабеля.
Рассмотрим разделку наиболее типичного кабеля:
А) Перед разделкой кабеля, долго находившегося в сырости или без гидроизолированного торца, следует отрезать ножовкой примерно метр кабеля (если позволяет запас), так как длительное воздействие влаги негативно влияет на оптическое волокно (может помутнеть) и на прочие элементы кабеля. Кевларовые нити в кабеле - это отличный капилляр, который может «насосать» в себя воду на десятки метров, что чревато последствиями, если, например, параллельно с кабелем идут провода высокого напряжения: по мокрому кевлару могут начать гулять токи, вода испаряется, раздавливает изнутри внешнюю оболочку, кабель идёт пузырями и через пузыри от дождей попадает новая влага.
Б) При наличии в конструкции кабеля отдельного троса для подвески (когда кабель в поперечном сечении имеет форму цифры «8», где в нижней части кабель, в верхней тросик) он выкусывается тросокусами и срезается ножом. При срезании троса важно не повредить кабель.
В) Для снятия внешней оболочки кабеля используется соответствующий нож-стриппер. НИМ-25 обычно комплектуется ножом «Kabifix» как на фото ниже, однако можно использовать и нож-стриппер для электрических кабелей, который с длинной ручкой.
Такой нож-стриппер имеет вращающееся во все стороны лезвие, которое можно отрегулировать по длине в соответствии с толщиной внешней оболочки кабеля, и прижимной элемент для удержания на кабеле. Важно: если приходится разделывать кабели разных марок, то перед разделкой нового кабеля нужно попробовать нож на кончике и, если прорезало слишком глубоко и повредило модули, лезвие надо подкрутить покороче. Хуже некуда, когда муфта уже сварена, и вдруг при укладке волокон одно волокно вдруг «выскакивает» из кабеля, потому что при разделке нож зацепил модуль и сломал это волокно: вся работа насмарку.
Ножом-стриппером для снятия внешней оболочки кабеля делается круговой разрез на кабеле, а затем от него – два параллельных разреза с противоположных сторон кабеля в сторону конца кабеля, чтобы внешняя оболочка распалась на две половинки.
Важно правильно выставить длину лезвия ножа-стриппера, так как при слишком коротком лезвии внешняя оболочка не разделится легко на две половинки и её придётся долго сдирать плоскогубцами, а в случае длинного лезвия можно повредить модули в глубине кабеля или затупить вращающееся лезвие о броню.
Г) Если кабель самонесущий с кевларом, то кевлар срезается тросокусами либо ножницами со специальными керамическими лезвиями.
Тросокусы
Кевлар не следует срезать ножом или простыми ножницами без керамических накладок на лезвиях, так как кевлар быстро тупит металлический режущий инструмент. В зависимости от конструкции муфты может потребоваться оставить часть кевлара определённой длины для фиксации, про это будет сказано в инструкции по монтажу муфты.
Если кабель предназначен для прокладки в телефонной канализации и из брони содержит лишь металлическую гофру (чтоб крысы не прогрызли), её можно разрезать продольно специальным инструментом (усиленным плужковым ножом).Либо осторожно сделать маленьким труборезом или даже обычным ножом на гофре круговую риску и, пошатывая, добиться роста усталости металла в месте риски и появления трещины, после чего можно снять часть гофры, надкусить модули и стянуть гофру. Такую разделку нужно осуществлять особенно осторожно, так как легко повредить модули и волокна: гофра не слишком прочная, может промяться в том месте, где её ковыряют инструментами, и при стягивании с волокон острые края в месте надлома могут пропороть модули и повредить волокна. Кабель с гофрой не самый удобный для разделки.
Если кабель бронирован круглыми проволоками, их следует откусить тросокусами небольшими партиями, по 2-4 проволоки. Бокорезами получается дольше и тяжелее, особенно если проволока сталистая. Для некоторых муфт требуется определённая длина брони для фиксации, также броню (в том числе гофрированную) часто требуется заземлять.
Д) Для внутренней, более тонкой оболочки, присутствующей в некоторых кабелях (например, в самонесущих с кевларом), следует использовать отдельный, заранее настроенный нож-стриппер (можно такой же, как для снятия внешней оболочки кабеля), чтобы не сбивать настройки длины ножа каждый раз при разделке кабеля. В данном случае особенно важно правильно выставить длину лезвия в ноже-стриппере, она будет меньше, чем в стриппере для снятия внешней оболочки кабеля, так как внутренняя оболочка существенно тоньше, а сразу под ней - модули с волокнами. При определённом навыке для удаления внутренней оболочки можно использовать обычный макетный нож, производя им продольный разрез, но есть существенный риск повредить модули. Можно также использовать стриппер-прищепку для разделки коаксиала.
Е) С модулей при помощи салфеток и D-Gel/бензина удаляются нитки, пластиковая плёнка и прочие вспомогательные элементы. Нитки можно скручивать по одной, можно сдирать специальным острым «плужковым» крючком (может входить в конструкцию некоторых ножей-стрипперов для удаления оболочки). Для удаления гидрофоба используется растворитель D-Gel (бесцветная маслянистая жидкость, имеет запах апельсина, токсичен) или бензин. Однако с бензином аккуратно: сотрудники офиса, у которых под боком льётся бензин, не будут рады аромату. Да и пожароопасно.
Работать следует в одноразовых перчатках (хирургических, полиэтиленовых или строительных), так как гидрофоб - очень неприятная гадость (самое неприятное в работе спайщика!), тяжело отмывается, после бензина или гидрофоба руки остаются некоторое время жирными, а после разделки кабеля предстоит сварка волокон, требующая чистоты рук и рабочего места. Зимой руки, выпачканные в гидрофоб, сильно мёрзнут. Впрочем, наловчившись, можно разделывать кабели почти не пачкая руки.
После удаления ниток и разделения жгута модулей на отдельные модули каждый модуль протирается салфетками или ветошью с растворителем D-Gel/бензином, а затем спиртом до чистого состояния. Хотя, в целях экономии времени и чтоб меньше пачкаться, можно поступить следующим способом – изначально разделать кабель до модулей не до конца, а в месте откуда начинается разделка, сантиметров на 30, ничего не протирая надкусить модули (см. пункт «ё») и стянуть с волокон весь жгут модулей с намоткой и нитками, держась рукой за чистый конец кабеля как за ручку. Руки остаются почти чистыми, время экономится. Однако при таком способе разделки есть риск порвать часть волокон или приложить к волокнам чрезмерное растягивающее усилие, что отрицательно скажется на затухании волокон в будущем, а также больше вероятность повредить модули, поэтому такой способ не рекомендуется, особенно в зимнее время, когда гидрофобный заполнитель густеет. Сначала надо научиться делать правильно, а потом уже пробовать разные оптимизации.
ё) На необходимой длине каждый модуль (кроме модулей-пустышек, они выкусываются под корень, но сначала следует убедиться, что в них действительно нет волокон) надкусывается стриппером для модулей (подойдёт и для медного коаксиала), после чего модуль можно без особых усилий стянуть с волокон.
Надкусывание стриппером модулей - это очень ответственный момент. Нужно выбрать выемку точного диаметра, так как если выемка будет больше, чем нужно – модуль не надкусится достаточно, чтоб легко сняться, если меньше – есть риск перекусить волокна в модуле. Кроме того, следует внимательно следить за собачкой-фиксатором стриппера: если в момент надкусывания модуля она заблокирует обратный ход стриппера, зафиксировав его в «сомкнутом» состоянии, то чтоб разнять стриппер и откинуть фиксатор, придётся снова сомкнуть инструмент на уже надкусанном модуле, при этом есть большая вероятность перекусить модуль, что приведёт к необходимости заново разделывать кабель. Помним, что при надкусывании одного из модулей нам активно мешают прочие модули, которые надо придерживать другой рукой, и сам кабель на весу тоже как-то нужно держать. Поэтому поначалу будет очень неудобно и разделывать кабель следует вдвоём.
Существуют конструкции кабеля, где модуль единственный и имеет вид жёсткой пластиковой трубки в центре кабеля. Для качественного снятия такого модуля его следует надрезать по кругу маленьким труборезом (в НИМ-25 не входит), а затем осторожно надломить в месте круговой риски.
При стягивании модулей следует убедиться, что все волокна целы и ни одно волокно не осталось торчать из стянутого модуля.
Если температура низкая, модули тонкие, по конструкции кабеля в модулях мало гидрофоба (=смазки) или длина снимаемых модулей значительна – модуль может не стянуться с волокон без усилий. В этом случае нельзя сильно тянуть, так как растяжение может сказаться на затухании волокон в этом месте, даже если волокна не порвутся. Следует надкусывать и снимать модуль в 2-3 приёма, по частям и медленно.
При разделке кабеля следует обратить внимание на длину волокон. Она должна быть не менее указанной в инструкции, обычно это 1,5-2 метра. В принципе можно разделать и на 15 см и потом даже как-то сварить, но потом при укладке волокон в кассету возникнут большие проблемы: большой запас волокон нужен как раз для того, чтобы был простор для «манёвров» при укладке, чтобы можно было «сыграть» по длине и красиво уложить все волокна в кассету.
Иногда возникает необходимость ввариться в транзитный кабель, не разрезая его. В этом случае он так же, как обычный, разделывается до модулей, но требования к осторожности разделки жёстче: ведь по кабелю уже может идти связь. Он разделывается до модулей и модули аккуратно вводятся в «овальный» ввод муфты (в обычный круглый не войдут - сломаются), для этого ввода используется специальный комплект из термоусадки и металлический клипсы с блоком термоклея. Этот клей при усадке от высокой температуры расплавляется и заливает пространство между двух кабелей, обеспечивая герметичность. Далее тот модуль, в который надо ввариться, разрезается, те волокна из него, которые отпаивать не надо, свариваются обратно транзитом, а те, что нам нужны - привариваются к «отпайному» (ответвляющемуся) кабелю. Очень редко может возникнуть ситуация, когда нам нужно взять из модуля волокно, но резать модуль нельзя (по нему идёт важная связь). Тогда применяется комплект для продольной разделки модулей : с модуля продольно снимается «фаска», волокна из него извлекаются, протираются от гидрофоба и сортируются. Те, что нам нужны, режутся и варятся на другой кабель согласно схеме, а остальные просто укладываются в кассету. В этом случае, если заводится неразрезной кабель, длина волокон должна быть вдвое больше (2-3 м), это и понятно.
Волокна должны быть чистыми (тщательно протёртыми от гидрофоба), следует особо следить, чтобы все волокна были целыми. Волокна требуют бережного обращения, ведь в случае, когда кабели разделаны и заведены, сварка почти окончена и ломается какое-то волокно у выхода из кабеля, придётся заново провести разделку кабеля и сварку, что отнимет много времени и крайне нежелательно и убыточно при оперативном восстановлении связи на действующей магистрали.
Оптические волокна, повреждённые в результате небрежной разделки кабеля (была неверно выставлена длина лезвия стриппера для снятия внутренней оболочки кабеля, в результате чего прорезались модули и повредилась часть волокон)
Ж) Волокна следует хорошо протереть безворсовыми салфетками со спиртом, чтобы полностью удалить гидрофобный заполнитель. Сначала волокна протираются сухой салфеткой, затем – салфетками, смоченными в изопропиловом либо этиловом спирте. Именной такой порядок потому, что на первой салфетке остаётся огромная капля гидрофоба (спирт тут не нужен), а вот на 4-5й салфетке уже можно призвать на помощь спирт, чтобы он растворил остатки гидрофоба. Спирт с волокон быстро испаряется.
Использованные салфетки (а также ошмётки оболочки кабеля, сколотые волокна и прочий мусор) надо обязательно за собой убирать - пожалейте природу!
Чистота волокон, особенно ближе к концам, имеет большое значение для качественной сварки. Там, где идёт работа с микронами, грязь и пыль недопустима. Волокна следует осмотреть на предмет целостности лакового покрытия, отсутствия грязи, сломанных частей волокон. Если лак на каком-то волокне повредился, но ещё не сломался - лучше не рисковать и переразделать кабель. Потратите 10-15 минут, а иначе рискуете потратить целый день.
З) На разделанные кабели одеваются специальные клеевые термоусадки, которые часто входят в комплект муфты (если муфта с патрубком для ввода кабеля). Если муфта предусматривает зажимание кабеля в сырой резине с герметиком, то термоусадка не нужна. Весьма распространённая и весьма неприятная ошибка новичка - забыть одеть термоусадку!
Когда муфта сварена, термоусадка надвигается на патрубок муфты и усаживается газовой горелкой, паяльной лампой или промышленным феном, обеспечивая герметичный ввод кабеля в муфту и дополнительную фиксацию кабеля. Усаживать практичнее всего маленькой горелкой, надетой на баллончик туристического газа с ценговым зажимом: одного баллончика хватает на десятки сваренных муфт, просто зажигается в отличие от паяльной лампы, мало весит, нет зависимости от электричества в отличие от промышленного фена.
Перед усадкой патрубок муфты и сам кабель нужно зашкурить грубой наждачкой для лучшей адгезии клея. Если этим пренебречь - может получиться вот такое недоразумение:
Если термоусадку одеть всё же забыли - поможет термоусаживаемая манжета с замком (известная как XAGA). Колхозить герметизацию изолентой нельзя!
Некоторые термоусадки (например, фирмы Raychem) покрыты точками зелёной краски, которая при нагреве чернеет, указывая, что вот это место греть больше не нужно, а вот тут следует прогреть ещё. Сделано это потому, что термоусадка может лопнуть, если её перегреть в каком-то месте.
Усаживать лучше после того, как муфта сварена. Если при сварке случится неприятность (например, сломалось волокно и придётся переразделывать кабель), то не придётся ковырять ножом застывшую толстую клеевую термоусадку, и сама термоусадка не потратится зря.
И) Разделанные кабели вводятся в муфту или кросс, фиксируются, а сама муфта или кросс фиксируется на рабочем столе. При фиксации кабеля в муфте или в кроссе следует руководствоваться инструкцией по монтажу - для разных муфт там всё по-разному.В некоторых случаях (бронированный кабель и, например, муфта МТОК А1 с соответствующим комплектом для ввода) фиксация кабеля в муфте - отдельная непростая операция с подрезанием брони, намоткой герметика и пр.
Вот мы и завели разделанный кабель в муфту/кросс, теперь нужно отмерять и зачищать волокна, одевать КДЗС и варить по схеме. Об этом расскажу в следующей части, так как получается многовато для одной статьи.
Оптические муфты
Расскажу немного про оптические муфты и кроссы. Начну с муфт.Оптическая муфта - это пластиковый контейнер, в который заводятся кабели и там соединяются. Раньше, в конце 90-х - начале 2000х, когда все специализированные материалы для оптики были дефицитом с заоблачными ценами, в качестве муфт некоторые шустрые ребята лепили канализационные фитинги или пластиковые бутылки. Иногда даже работало несколько лет. :) Сегодня это, безусловно, дикость, нормальные муфты можно купить в любом среднем и крупном городе и цены начинаются от 1500-2000 рублей. Конструкций муфт много. Наиболее массовая и привычная конструкция для меня лично - это как у серии связьстройдеталевских муфт «МТОК». Имеется оголовье, из которого снаружи торчат патрубки для ввода кабеля. Изнутри оголовья прикреплена металлическая рамка, к которой крепятся оптические кассеты. Сверху одевается колпак (который для прочности может делаться с рёбрами жёсткости), герметизируемый резинкой. Колпак фиксируется разъёмным пластиковым хомутом: муфту всегда можно открыть и закрыть, не тратя ремкомплект из термоусадок.
Вообще «Связьстройдеталь» делает в целом неплохие муфты для разных применений. Из серии МТОК мне лично больше всего нравится муфта Л6: универсальная, стоит недорого, монтируется просто.
Есть и другие муфты в серии МТОК - малогабаритные, для канализации, для ввода бронированных кабелей, для закапывания под землёй. К каждой муфте есть возможность докупить доп.комплектующие и комплекты для ввода кабеля: например, чугунная бронезащита подземной муфты «МЧЗ», лишний комплект оптической кассеты с расходниками или дополнительный комплект для ввода ещё одного кабеля.
Если надо подешевле - у них есть серия муфт «МОГ», из которой самая массовая - муфта «МОГ-У» (Муфта Оптическая Городская, Укороченная): при цене менее 2000 рублей мы получаем простую и качественную муфту, которую, врочем, некоторые считают неудобной для монтажа.
На столбе такая муфта будет смотреться не очень, да и сматывать запас кабеля с такой муфтой, стоя на лестнице, неудобно, поэтому их обычно ставят в люках. Эта муфта и создана, чтобы её клали в телефонном люке на специальные стандартные консоли. Минус «могушки» - в том, что у неё нет запорного разъёмного хомута и для её открытия придётся срезать термоусадку, а при закрытии тратить ремкомплект из широких термоусадок (если кабели заведены с одного конца) или термоусаживаемую манжету (если кабели с обеих сторон). Этим же страдают МТОКи серии А. Кроме того, если вводить кабели с двух сторон, важно не забыть заранее одеть пластиковую трубу на одну из «сторон» кабелей, иначе её потом не одеть не разрезая: этим тоже страдают новички.
Также порой встречаются муфты без патрубков, в которых кабели герметизируются путём зажатия в сырой резине или в герметике. Вот, например, муфта «SNR-A», которую мы с напарником разваривали в рамках строительства FTTB-кольца.
Такой способ герметизации кабелей требует большой аккуратности, так как иначе вода может попасть в муфту, что нежелательно. Во-первых, вода в муфте со временем может вызвать помутнение стекла волокон и порчу лака. Во-вторых, поржавеют всякие металлические конструктивные элементы, сгниёт заземляющий броню провод, если он есть. В-третьих, кевлар натянет в себя воды. И самое главное - муфту, полную воды, в мороз просто раздавит вместе с волокнами.
В оптическую муфту обычно заводится не менее двух кабелей. Конечно, можно придумать дикую схему разварки, когда будет вводиться один кабель и развариваться сам на себя, но обычно вводится 2-3 кабеля. Если вводится 4-5 кабелей, да ещё все кабели разные с разной расцветкой и разным количеством волокон в модулях, то муфта получается сложная для монтажа и последующего разбора что куда припаяно. Первую такую свою муфту я с напарником варил 3 дня! :) Так что лучше проектировать сеть так, чтобы в муфту не входило более 3 кабелей.
Оптические кроссы
Оптический кросс предназначен для оконечивания кабеля в месте, куда его подвели: на базовой станции, в ИВЦ, в дата-центре, в серверной. Типичный кросс представляет собой металлический ящик типоразмера 19" для крепления в стандартной стойке, сзади в него вводится оконечиваемый кабель, спереди расположены планки с портами.
Сваренный кросс на 24 порта типа FC/APC, одноюнитовый
Сваренный кросс на 64 порта типа LC, 2-хюнитовый
Рабочий кросс на 96 портов типа FC
Бывает и вариант подешевле - когда из кросса выкидывают всё, что можно, тогда получается как-то так:
Открытый кросс на 8 портов типа SC/APC, 1 юнит. Плох тем, что оптические пиг-тейлы ничем не защищены и их могут поломать те, кто будут копаться в ящике/стойке, протаскивая, скажем, новый кабель.
Все эти кроссы монтируются в стойку, однако существуют и настенные варианты, и прочие редко встречающиеся.
Настенный кросс на 16 портов типа FC. Кстати, сварен плохо: жёлтые оболочки пиг-тейлов не заходят в КДЗС и волокна могут сломаться, а волокна в кассете уложены с маленькими радиусами изгиба
Вводящийся в кросс кабель сваривается с так называемыми пиг-тейлами: на фотографиях это тонкие жёлтые шнурки внутри кроссов. Каждое волокно - к своему пиг-тейлу. Другая сторона пиг-тейла содержит оптический коннектор-«вилку», которая вставляется в оптический адаптер-«розетку» изнутри кросса.Снаружи кросса коммутация выполняется оптическими патч-кордами (толстые жёлтые шнуры). От пиг-тейла патч-корд отличается более прочным коннектором и наличием кевлара внутри, чтобы в случае, если кто-то зацепится за патч-корд и дёрнет, трудно было вырвать. Ну и коннекторы у патч-кордов с обеих сторон, а у пиг-тейлов только с одной. При необходимости из двух пиг-тейлов можно сварить временный патч-корд.
В принципе в кросс можно завести несколько кабелей, часть волокон из них сварить между собой, а часть вывести на порты. Тогда получится нечто, что можно назвать «кроссомуфта», при этом мы экономим на материалах и сварках. Так иногда делают при монтаже FTTB, однако делать так нежелательно, так как повышается сложность схемы.
Адаптеры и коннекторы
Оптические кроссы характеризуются используемыми в них адаптерами (проще - оптическими розетками). Их существует также большое количество стандартов и подстандартов.
На этой картинке - лишь часть «родов» и «видов» оптических розеток
Стандартом является комплекс из адаптера (розетки) и коннектора (вилки). Конечно, есть переходники между разными стандартами, однако это костыли, которые сгодятся только для измерений и которых следует избегать в постоянно работающей линии связи. Чем меньше в линии всяческих сварных и особенно механических соединений, тем лучше. Конечно, если расстояние маленькое, линия будет работать, даже если на каком-то из кроссов будет теряться пара децибелл. В случае коротких линий иногда специально ставят оптические аттенюаторы. Но вот для очень длинных линий, где оборудование работает на пределе, добавление ещё одного кросса или муфты (то есть каких-то 0,05-0,1 дБ потерь) может оказаться фатальным: линия не поднимется.
Наконечник «вилки» - это, грубо говоря, цилиндр с тоненьким сквозным отверстием под волокно по центру. Торец этого цилиндра не плоский, а чуть-чуть выпуклый. Состоит наконечник из обалденно твёрдой и стойкой к губительным царапинам металлокерамики, хотя очень редко встречаются и металлические. Ходят слухи, как люди ломали бокорезы, пытаясь раскусить этот наконечник. :) Я сам легко царапал этими наконечниками сталь и стекло. Тем не менее обращаться с ними надо осторожно, не допускать попадания пыли, не касаться торца коннекторов пальцем, а если коснулись - протереть смоченной в спирте салфеткой. В идеале используется специальный микроскоп (оптический или с камерой) для контроля состояния патч-кордов. Грязные - чистить, исцарапанные, если царапина пересекает центр со вклеенным волокном - под списание или полировку. Грязные и исцарапанные розетки и патч-корды - частая причина затуханий в линии.
Оптическое волокно фиксируется в наконечнике путём вклейки эпоксидным (или каким-то другим) клеем и последующей шлифовки на специальной машинке, хотя этим занимаются лишь если надо сделать длинные нестандартные патч-корды: проще и дешевле купить готовые. Цена обычного оптического патч-корда длиной 2 метра - около 200-400 рублей.
Изготовление патч-кордов. Эмилинк
На практике чаще всего используются такие стандарты, как FC, SC, LC. Пореже встречаются FC/APC, SC/APC, ST. LC бывает как дуплексный, так и одиночный.
FC
Плюсы - отличное качество соединения, поэтому подходит для ответственных магистралей. Старый проверенный стандарт. Металл (трудно сломать). Если пошевелить рукой хорошо прикрученный коннектор - на связи это не скажется.
Минусы - долго откручивать/закручивать при переключениях. Если на кроссе расположены тесно - бывает очень неудобно подлезть, чтобы открутить какой-то из коннекторов в толпе прочих.
Сам коннектор фиксируется неподвижно благодаря пазу на нём и выемке на адаптере, а пальцами крутится только гайка с насечкой.
SC
Всё то же самое, что в FC, только адаптер и коннектор квадратные, пластиковые и коннектор фиксируется вщёлкиванием, а не прикручиванием. Плюсы - дешевле FC, удобнее и быстрее переключать, минусы - пластик легче сломать, меньше ресурс подключений-отключений. Иногда бывает, что величина отражения и затухания на соединении заметно меняется после прикосновения к подключённому коннектору, что нежелательно для ответственных линий. Цвет разъёмов обычно синий.
LC и LC Duplex
Похожи свойствами на SC, но имеют намного меньшие габариты: двухюнитовый кросс на LC вмещает целых 64 порта, а на SC - только 32. За счёт маленьких габаритов часто монтируются прямо на платы оптических мультиплексоров.
FC/APC, SC/APC, LC/APC
То же самое, что FC, SC и LC, но с косой (A - angle, угол) полировкой наконечника.
Разница между керамическими наконечниками с обычной и косой полировками. Изображение немного неточное: на самом деле в случае и той, и другой полировки торцы не плоские, а немного выпуклые, соответственно при соединении соприкасаться будут только центры наконечников, где волокно.
Такие адаптеры и коннекторы делаются зелёного цвета и при сравнении с обычной полировкой UPC (или просто PC) разница глазом видна. Это нужно, чтобы уменьшить обратное отражение на стыке двух коннекторов. Насколько я знаю, этот тип полировки разрабатывался для передачи аналогового телевидения по оптике, чтобы не возникало двоения изображения на экране, но я могу и ошибаться.
Состыковать между собой «обычную» и «косую» полировку можно, но только если необходимо снять рефлектограмму по принципу «лишь бы было видно длину трассы»: большой воздушный промежуток даст сильные потери и сильное обратное отражение.
На сегодня мой рассказ окончен. Задавайте вопросы, постараюсь ответить. Если вам эта тема окажется интересной - я напишу продолжение.
В прошлом году мы проводили ряд семинаров, посвященных системам передачи информации по оптоволоконному кабелю. Общаясь со слушателями, часто сталкивались с ситуацией, когда люди готовы применять данные системы: у них есть проекты, преимущества решения превалируют над стоимостью - ставь и сдавай проект, получай деньги и уверенность в том, что у заказчика не будет претензий к качеству выполненных работ. Но тот факт, что у специалистов нет никакого опыта работы с подобным оборудованием, их останавливал. Все неоднократно слышали о сложностях, о необходимости высокой квалификации специалистов. Многие считают, что сварка оптоволокна и монтаж оборудования с использованием оптоволоконного кабеля - рискованный процесс, требующий дорогих материалов и высокооплачиваемых сотрудников, что это не для них.
С.А. Карачунский
Руководитель отдела маркетинга компании "В1 электроникс"
На самом деле, работа с оптоволокном хоть и требует определенного опыта и навыков, но их наработать - не такая сложная задача. Тем более что сейчас рынок предлагает большое количество инструментов и оборудования для разделки и монтажа кабеля. Этому вопросу и посвящена данная статья.
Вводная информация
Одно из главных требований при работе с оптоволоконными кабелями - внимательное отношение ко всем этапам процесса монтажа кабельной системы: укладке, разделке, соединению и оконцовке. Ошибка дорогого стоит - это затраты на поиск места повреждения и замена участка кабеля. Замена поврежденного участка не только увеличивает трудозатраты, но и снижает качество всей системы: каждый соединительный элемент, каждая спайка вносит свои искажения в передаваемый сигнал, уменьшает расстояние передачи сигнала, требует увеличения оптического бюджета системы. Для специалистов, которые только начинают свою работу по монтажу оптоволокна, рекомендуется приобрести готовый комплект основных инструментов и материалов, необходимых для проведения работ: тара, дозаторы, распределители, расходные материалы и защитные средства. Спустя некоторое время, когда вы получите начальные навыки работы с оптоволоконным кабелем и сформируете предпочтения в разнообразии используемых инструментов и материалов, вы сможете комбинировать набор "под себя".
Разделка волоконно-оптического кабеля
Волоконно-оптический кабель представляет собой несколько оптических волокон, которые вместе с армирующими нитями заключены в защитную полимерную оболочку. Для защиты от агрессивных внешних воздействий кабель помещают в броневую защиту из гофрированной алюминиевой или стальной защитной ленты либо из стальной проволоки. Из-за того, что оптическое волокно в достаточной степени чувствительно к осевым и радиальным деформациям, для его разрезания непригодны недорогие кабелерезы, которые используются для работы с медными кабелями. Рекомендуется использовать инструмент, лезвия которого рассчитаны на резку стали.
Начальный этап разделки волоконно-оптических кабелей - удаление верхнего слоя защитных и броневых покровов, выполняется теми же инструментами, что и разделка обычных кабелей. Полимерная изоляция и фольга вскрываются резаками, а стальная проволока выкусывается бокорезами. Рекомендуется применять кабельные ножи: они позволяют снимать полимерное покрытия с кабеля диаметром от 4 до 35 мм, и при этом кабельный нож имеет специальную насадку, ограничивающую глубину разреза оболочки, что исключает повреждение оптоволоконных жил.
Но в дальнейшей работе без специальных инструментов все равно не обойтись:
- ножницы или кусачки с керамическими лезвиями - используются для удаления армирующих нитей из кевлара. Обычные ножницы эти тонкие, гибкие и прочные волокна не режут, а выдавливают или гнут;
- стрипперы - предназначены для снятия буферного слоя. Их применение снижает риск повреждения оптического волокна: в первую очередь из-за того, что его рабочие поверхности имеют фиксированную настройку;
- скалыватель оптических волокон - применяется для отсекания лишнего отрезка волокна под углом 90 град. Скалыватели бывают ручные и автоматические. При подготовке оптоволокна для последующей сварки или соединения волокон при помощи сплайса рекомендуется использовать автоматические скалыватели, которые позволяют получить чистый и ровный скол без дефектов под углом 90±0,5 град. Например, скол с углом более 2 град. может привести к увеличению потерь в соединении до 1 дБ, что при оптическом общем бюджете системы в 15-25 дБ - зачастую непозволительная роскошь;
- микроскопы позволяют диагностировать разъемы оптических волокон на качество полировки жилы, наличие трещин, царапин;
- кримперы предназначены для обжимки наконечников, разъемов и контактов.
Способы соединения волоконно-оптического кабеля
Широко применяются три способа монтажа оптоволокна:
- сварка оптических волокон;
- соединение при помощи механических разъемов;
- соединение при помощи сплайса.
Сварка оптических волокон
Осуществляется с помощью специальных сварочных аппаратов и обычно выполняется в три этапа:
- подготовка и зачистка кабеля, получение качественного торца;
- сваривание сварочным аппаратом;
- тестирование и оценка качества соединения. Сварочный аппарат осуществляет соединение оптоволокна с хорошими параметрами места соединения просто и быстро. Современные сварочные аппараты позволяют снизить потери в месте соединения до 0,04 дБ и менее. Аппарат автоматически выполняет все необходимые операции: юстирует оптоволокна, расплавляет концы оптоволокон, сваривает их. Наиболее функциональные (но и, к сожалению, более дорогие) модели также проверяют качество соединения. После чего место сварки защищают, обычно при помощи термоусаживающей трубки.
Соединение при помощи механических разъемов
Сварка оптического волокна также используется при оконцовке волокна коннекторами. Для этих целей используются готовые волоконно-оптические перемычки -пигтейлы (англ. pigtail - гибкий проводник). Пигтейл обычно изготавливается в заводских условиях, он представляет собой отрезок оптоволоконного кабеля, который имеет с одной стороны оптический коннектор. Волокно оптического кабеля сваривается с волокном пигтейла, а уже при помощи коннектора его подключают к оборудованию.
Соединение при помощи сплайса
Сплайс - устройство для сращивания волоконно-оптического кабеля без применения сварки. В сплайс через специальные направляющие навстречу друг другу вводятся подготовленные концы оптических волокон и фиксируются в нем. Для уменьшения вносимых потерь стык между волокнами помещают в специальный (иммерсионный) гель, который зачастую находится внутри сплайса.
Технология соединения при помощи сплайса включает в себя несколько этапов:
- разделка волоконно-оптического кабеля;
- обработка торцов;
- выполнение соединения;
- тестирование и оценка качества соединения;
- нанесение защитных покрытий, восстановление защитной оболочки и брони.
Применение сплайсов облегчает процесс сращивания оптоволокна, но работа с ними требует практических навыков. Вносимые потери при этом методе соединения волокон меньше, чем при использовании пары волоконно-оптических вилок и адаптера, но все же могут составлять 0,1 дБ и выше. Согласно требованиям стандартов на СКС IS0 11801, TIA EIA 568B вносимые потери в сплайсе не должны превышать 0,3 дБ. Для этого в ходе монтажа проводится корректировка положения волокон относительно друг друга, в процессе работ также необходимо проводить постоянный замер потерь на месте соединения.
Кроме того, следует принимать во внимание тот факт, что со временем потери в месте соединения при помощи сплайса могут увеличиться из-за смещения волокон в пространстве или высыхания иммерсионного геля.
Выводы
Материал, который здесь представлен, кому-то может показаться неполным, кому-то поверхностным. Я и не ставил себе задачу изложить всю информацию об инструментах и оборудовании, применяющихся при работе с оптоволокном - да и не уверен, что для этого хватит всего журнала: информации много, она разнообразна.
Но, для того чтобы приступить к работе, вполне достаточно начальных знаний и навыков. Читайте, спрашивайте, приходите на семинары и тренинги - поставщики оборудования должны быть сами заинтересованы в повышении вашей грамотности. Не боги горшки обжигали - и у нас все получится.
Из сотен отделочных решений, связанных со световым оформлением потолка, некоторые люди склонны выбирать самые необычные из них. Оформление подсветки, выполненное в виде звездного неба – это идея, заслуживающая внимания.
naoumov
Пользователь FORUMHOUSE,
Москва.
У друга в детской видел в качестве неосновной подсветки диодное небо. Имеет оно необычную геометрию и сделано с применением светодиодов различного цвета. Еще какая-то система у него, что попеременно некоторые диоды (не волнами, а в случайной последовательности) начинают медленно гаснуть. Выглядит очень красиво, да и ребенок засыпает мгновенно. Подсветка - звездное небо горит всю ночь.
Идей, связанных с реализацией столь необычного светового решения – множество. Отличаются они сложностью конструкции, ее стоимостью, дизайном, трудоемкостью и разнообразием спецэффектов. Среди наиболее распространенных конструктивных решений – звездный подвесной потолок из светодиодов и подсветка из оптоволокна. Мы рекомендуем использовать во время строительства конструкцию, которая подразумевает применение оптоволоконных нитей и светового проектора (механического или электронного). Она проще в техническом плане, дешевле и надежнее.
Electro Пользователь FORUMHOUSE
Светодиоды – это хорошо, но крайне дорогое мероприятие. Лучше применить звездное небо по принципу оптоволокна.
Необходимо понимать разницу между подсветкой и освещением. Функции потолка в виде звездного неба не должны выходить за рамки подсветки.
FDRA Пользователь FORUMHOUSE
Нецелесообразно рассматривать звездное небо в качестве основного освещения. Лучше разделять понятия освещения и подсветки. Звездное небо должно использоваться только в качестве интерьерной подсветки. Как мне кажется, это будет более правильным и бюджетным решением. Да и звездное небо останется ЗВЕЗДНЫМ, а не утыканным лампами.
Основой для создания звездной подсветки выступают натяжные потолки. Но это не означает, что звездную подсветку нельзя вмонтировать в потолок из гипсокартона (в этом случае ГКЛ послужит хорошей ширмой и надежной основой для устанавливаемых коммуникаций). Для оформления натяжных потолков подходят как тканевые полотна, так и конструкции из ПВХ.
Пленки из ПВХ при создании таких отделочных решений, как натяжной потолок с подсветкой "звезды", имеют свои преимущества. Это объясняется свойствами представленного материала: на него проще наносить декоративные покрытия в виде фотопечати или аэрографии. В идеале следует использовать матовые или сатиновые полотна, на поверхности которых можно предварительно запечатлеть всевозможные космические объекты.
Тканевые потолки примечательны тем, что рисунок на их поверхности можно использовать в качестве разметки, позволяющей безошибочно выводить оптическое волокно наружу. Изображение звездного неба наносится на такое полотно методом интерьерной печати. Самое удивительное, что на тканевый потолок можно нанести изображение реального ночного неба, сфотографированного с помощью телескопа.
Звездный потолок на основе оптоволокна
На сегодняшний день существует несколько способов, позволяющих создать потолок в виде звездного неба, с использованием оптоволокна и светового генератора. Все они подразумевают монтаж оптико-волоконных нитей и светового проектора.
Простейшим примером подсветки с использованием перечисленных компонентов является знакомый многим читателям светильник, шапка которого состоит из полупрозрачных волосков, переливающихся различными цветами. Внедрив похожие нити, имеющие различную толщину (0,5…3мм), в конструкцию натяжного потолка, можно легко сымитировать свет далеких звезд, обладающих различной яркостью. Оптоволоконные нити располагают в пространстве между основным потолком и полотном натяжного потолка. Иногда их выводят наружу, а иногда полностью скрывают под полотном.
Вывод оптоволокна сквозь полотно наружу гарантирует создателю потолка определенные преимущества. Они заключаются в том, что звезды на потолке горят намного ярче, их отчетливо видно даже в светлое время суток. Но знайте: если проектор, освещающий подобную конструкцию, будет выключен, то каждая нить (если она обрезана заподлицо с полотном) будет выглядеть темной точкой на потолке (особенно, если потолок низкий). Следовательно, если вам пришелся по душе подобный вариант, то реализовывать его следует совместно с нанесением фотопечати. Если нет такой возможности, то необходимо использовать полотна темного цвета. Следуя этим советам, вы сможете максимально замаскировать проколы в потолке.
Если вы решили не продевать оптоволокно сквозь полотно натяжного потолка, то свет «созвездий» идеально будет виден лишь в полной темноте, сияние получится слегка рассеянным. Зато целостность полотна в этом случае не пострадает, а торчащие из него нити не испортят внешний вид потолка днем. Для того чтобы свет казался ярче, следует применять оптоволокно большего диаметра (1-2 мм).
Монтаж подсветки с продеванием нитей сквозь полотно
В первую очередь, необходимо выбрать место для проектора. Не следует его полностью прятать под полотном потолка, ведь необходимость в замене лампы или в устранении какой-либо неисправности рано или поздно возникнет. Для его установки лучше всего подойдет гипсокартонная ниша, обрамляющая натяжной потолок. Можно использовать функциональный гипсокартонный короб или, на крайний случай, специальное углубление в стене. Во всех случаях необходимо обеспечить доступ к устройству посредством закрывающегося люка.
На следующем этапе крепим к поверхности базового потолка малярную сетку.
После этого нити оптоволокна следует продеть сквозь сетку в тех местах, где на плоскости натяжного потолка будут расположены светящиеся объекты.
Необходимо избегать резких перегибов оптоволокна, т. к. это может повлиять на качество подсветки.
После того как оптоволокно будет продето сквозь сетку, его свободные концы связываются, ровно обрезаются, а получившийся пучок подсоединяется к светогенератору. Подключив проектор к электрической сети, нужно убедиться в том, что все волокна светятся.
На следующем этапе можно приступать к установке натяжного потолка и к продеванию нитей сквозь его полотно. Первым делом следует закрепить один угол полотна на предварительно установленной багете. Учитывая, что полотно вначале крепится по углам помещения, необходимо прогреть его по диагонали и закрепить в двух противоположных углах. Теперь можно продевать нити, начиная с середины помещения. Сразу возьмите на заметку, что без помощника в этом деле не обойтись.
Отверстия в полотне можно делать нитями оптоволокна, обрезав их концы под 45°. Но в большинстве случаев проколы делаются обыкновенной иголкой или тонким шилом.
В каждое отверстие протягивается одна или несколько нитей (в зависимости от дизайнерской задумки). Концы нитей должны выступать на 15 см, но для удобства во время монтажных работ можно оставлять и более длинные концы.
Слишком сильно натягивать нити нельзя, лучше оставить запас их длинны. Это позволит легко вставлять и вытягивать пучок волокна из проектора, избежав многих неудобств, связанных с ограничением длины.
По мере того как нити будут продеваться сквозь поверхность полотна, следует прикреплять его оставшуюся часть к багете (не забываем, что первым делом прикрепляются углы).
После того как потолок будет смонтирован, нити, для надежности, можно закрепить на поверхности полотна с помощью прозрачного клея. Но делать это необязательно.
Оптоволокно можно оставить в виде коротких свисающих нитей.
При желании, после окончания монтажных работ нити можно обрезать. Некоторые обрезают их заподлицо с потолком, а кто-то оставляет светящиеся концы снаружи.
Для того чтобы создать эффект свечения более крупных звезд, концы оптоволокна следует ровно обрезать и запаять их края паяльником.
Монтаж подсветки без продевания нитей
В случае монтажа подсветки без продевания все элементы подсветки будут выглядеть следующим образом:
Этот вариант несколько сложнее предыдущего, т. к. требует установки фальшпотолка из гипсокартона, фанеры, пенопласта либо другого листового материала, монтируемого между базовым потолком и полотном натяжного потолка. В нем последовательно делаются отверстия, через которые и будут протягиваться нити оптоволокна. Нити (или пучки нитей) закрепляются на верхней поверхности фальшпотолка. Их нижние концы будут упираться в полотно натяжного потолка, практически не имея возможности смещаться в сторону. На концы оптоволокна можно прикрепить несколько светодиодов, имеющих различную мощность. Это позволит создать эффект сияния крупных небесных тел (астероидов, комет и т. д.).
После установки фальшпотолка зафиксированные концы оптоволокна равномерно обрезаются. Это позволит им равномерно прилегать к поверхности нижнего полотна.
Создавая подсветку без продевания нитей, следует использовать полотна с максимальной светопропускной способностью.
Звездная подсветка с кристаллами Сваровски
Если считаете, что потолок вашей квартиры достоин самого лучшего оформления, есть решение, позволяющее сделать его подсветку идеальной. Мы имеем в виду хрустальные кристаллы Сваровски, способные идеально рассеивать свет от оптоволокна.
С помощью специальных армированных колец эти объекты крепятся к нижней поверхности натяжного потолка. Затем в них вставляются одна или несколько оптоволоконных нитей. Это позволяет получить несколько четких и ярких лучей, отбрасываемых в разные стороны. Благодаря кристаллам Сваровски можно создавать яркие созвездия и реализовывать не менее экстравагантные дизайнерские задумки.
Разновидности проекторов
От того, какой светогенератор используется в конструкции натяжного потолка, напрямую зависят создаваемые с его помощью эффекты. Существуют две основные разновидности проекторов, используемых для создания звездного потолка. Это механические и электронные устройства. В механических проекторах небольшой электрический двигатель вращает специальный светофильтр, который, в свою очередь, изменяет цвет светового потока. В электронных устройствах цвет регулируется с помощью светодиодов, управляемых контроллером, работающим в соответствии с заданной программой.
Несмотря на то, что механический проектор немного шумит во время работы, он способен производить интересные световые эффекты. Благодаря ему звезды на потолке могут изменять свой цвет в случайном порядке, в то время как одни светила только начинают желтеть, другие уже гаснут или, наоборот, приобретают красноватый оттенок. Габариты механического проектора больше, чем у его электронного аналога, и это следует учитывать, подбирая место для установки устройства.
StParsek Пользователь FORUMHOUSE
Нужно уточнить один момент – хаотична или нет смена цветов в конструкции светогенератора. Я думаю, меняться они будут одновременно. В этом плане проектор с механическим ченжером цветов дает более интересную картинку.
Электронные светогенераторы бесшумны, могут программироваться и способны взаимодействовать с пользователем через пульт дистанционного управления. Единственным недостатком современных электронных проекторов является одновременная смена цветов. То есть, все звезды включаются, гаснут и меняют цвета одновременно.
Самое простое решение для создания звездного потолка
Потолок в виде звездного неба можно создать, не прибегая к использованию осветительных приборов. Для этого на поверхность натяжного полотна следует нанести изображения звезд, комет и других небесных тел. После этого все светящиеся объекты можно покрыть люминесцентной краской или лаком, которые в полумраке будут создавать эффект звездного неба.
Доброго времени суток, мозгодрузья ! Прогресс не стоит на месте и сейчас уже никого не удивишь такой вещью как оптоволокно, которое ввиду своих характеристик отлично подходит для создания оригинальных поделок . Например как стилизованный светильник из этого руководства.
Данный мозгопроект это моя первая оптоволоконная самоделка , на которую меня вдохновила вот эта .
Я решил сделать именно дерево, потому что у меня есть гамак и я подумал, что к нему не плохо было бы иметь и дерево.
Повторюсь, что это моя первая работа с оптоволокном, и чтобы полностью сосредоточиться на дизайне самоделки , а не «связываться» с базовыми техниками работы с оптоволокном, я был вынужден использовать готовый продукт, уже включающий в себя светодиодный источник света, управляющие компоненты и само оптоволокно. Но в будущем планирую создать люстру с использованием оптоволокна уже полностью с нуля.
После того, как все необходимые материалы найдены, сама сборка оптоволоконного дерева-светильника займет около одного-двух дней, в зависимости от сложности мозгоподелки . При этом необходимы лишь базовые навыки работы с инструментами и электрокомпонентами, кроме того, я все еще считаю, что это простой проект, и полагаю он будет интересен для подростков.
Дизайн самоделки вариативен, и скорее всего потребуется какое-то время, чтобы придумать как будет выглядеть ваше «светящееся» дерево.
Шаг 1: Материалы
- оптоволоконная заготовка «starry sky», я выбрал вот эту (светодиод мощностью 1В дает не так много света, это скорее подсветка, чем светильник, но я не смог найти оптоволоконную заготовку теплого белого света),
- корпус под электрокомпонеты (я воспользовался коробочкой из-под пралине) и способ сделать отверстия в нем (он зависит от материала корпуса), будет отлично, если корпус имеет крышку, это облегчит сборку и возможно даст место для хранения пульта, и еще желательно, чтобы корпус был несгораемым,
- горячий клей (мне потребовались три стержня)
- подходящая рейка, чтобы удерживать ствол в вертикальном положении и было возможно прикрепить его на стену,
- металлическая проволока для создания ствола (я выбрал ржавую проволоку, чтобы ствол был коричневым), диаметр проволоки примерно 1мм, чтобы она могла держать форму под оптоволокном,
- некоторые электрокомпоненты, такие как розетка, кабель, и по желанию, выключатель,
- небольшой кусочек наждачной бумаги для зачистки оптоволокна в некоторых местах, чтобы придать поделке большей органичности,
- подручные инструменты, такие как отвертка, нож, плоскогубцы и бельевые прищепки,
- инструменты и материалы для крепления поделки на стену, такие как дрель, винты и дюбеля
- и опционально, для создания места хранения пульта - продуктовая сетка, 20см-в веревки, люверс, дырокол и клепочник.
Шаг 2: Корпус для электрокомпонетов
В выбранном корпусе делаем отверстия:
— для крепления его на стену
— одно отверстие под питающий кабель
— одно или несколько отверстий для вывода оптоволокна.
Касательно отверстий под оптоволокно — их края не должны повреждать само волокно, я для этого покрыл края отверстий горячим клеем, в моем случае оптоволокно выходит 4-мя пучками, поэтому я сделал соответственно 4 отверстия.
По желанию можно покрасить мозгокорпус , так я окрасил его в тот же цвет, что и моя стена.
Шаг 3: Мешочек для пульта (по желанию)
Сложив этикетку сеточки для лука, я дыроколом сделал в этой этикетке отверстие, и с помощью клепочника установил в нее люверс.
После этого засунул в сеточку пульт мозгоподелки и завязал ее веревкой.
Шаг 4: Подключение электрокомпонентов
По желанию можно на корпус самоделки или на питающий кабель, подходящий к ней, установить выключатель. Я этого не сделал, потому что у меня на самой стене был выключатель.
Мой питающий провод, идущий от выключателя, был без розетки, поэтому мне пришлось ее купить и разместить в корпусе поделки. ВАЖНОЕ ЗАМЕЧАНИЕ: если корпус вашего светильника-дерева металлический, то обязательно убедитесь, что все электрокомпоненты хорошо заизолированы! И во время всего мозгопроекта НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ не вставляйте в розетку оголенные провода, как это сделал я!
Шаг 5: Крепление рейки к корпусу
Чтобы не поломать мозгосветильник , если вы решите переместить его, да и для того, чтобы упростить создание ствола, я решил к корпусу прикрепить рейку на горячий клей.
Шаг 6: Размещение оптоволоконной заготовки в корпусе
На данном этапе необходимо определить, как оптоволоконная заготовка будет размещаться в корпусе. Затем через высверленные ранее отверстия пропустить пучки оптоволокна, если отверстия вышли небольшого диаметра, то в этом может помочь, как и мне, импровизированная воронка из бумаги.
После этого нужно тем же горячим клеем зафиксировать оптоволоконную заготовку в корпусе, а затем разместить, подключить и закрепить все остальные электрокомпоненты.
Шаг 7: Минутка ботаники
Для того, чтобы ваше дерево получилось гораздо лучше моего, то желательно прогуляться и посмотреть на строение реальных деревьев.
Шаг 8: Подготовка проволоки
Теперь необходимо определиться с количеством кусков проволоки, которые послужат стволом и ветвями, я использовал десять кусков. Просто решите какой длины будет ваше дерево от самых коней до вершины, прибавьте еще 20% и нарежьте необходимое количество кусков этой длины, у меня они составили около 1 метра.
Примечание: тонкие ветви без должной поддержки будут провисать, поэтому если вы решили делать не плакучую иву, а какое-то другое дерево, то убедитесь, что ваша конструкция будет достаточно прочна, и даже самые маленькие ветви состоят из нескольких кусков мозгопроволоки .
С проволокой работать не так-то просто, но сделать это все же придется. Необходимо взять все куски проволоки и скрутить их вместе с одного конца, который будет «корнями». Один кусок нужно пропустить сквозь/вокруг рейки, чтобы прикрепить ствол.
Шаг 9: Плетение ствола и ветвей
Ствол формируется скручиванием оптоволокна и оборачиванием вокруг него кусочков проволоки, периодически в некоторых местах оборачивая еще и рейку, чтобы ствол мог выдержать нагрузку, а для того, чтобы он выглядел более естественно, ствол следует сделать слегка изогнутым.
Когда оптоволокно изогнуто или прижато к чему-либо, то эти места излучают свет, поэтому при формировании ствола и ветвей необходимо скручивать и прижимать оптические волокна так, чтобы ствол и ветви светились, но сами волокна не повреждались. Если вы не совсем уверены в себе, то включите будущее дерево, чтобы таким образом получить представление о том, что вы делаете.
Металлические кончики ветвей необходимо сформировать в колечки, чтобы предотвратить раскручивание оптоволокна, и чтобы избежать травм, если кто-нибудь заденет дерево-самоделку .
Как дерево должно выглядеть зависит от вида «дерева», см Шаг: Минутка ботаники. Для моей «плакучей ивы» я свесил с ветвей по три-четыре волокна.
Шаг 10: Плакучие ветви
Настало время включить почти готовую мозгоподелку
. Если вам все в ней нравится, то можно подрезать волокна и перейти к шагу «Крепление поделки на стену».
Вещи с оптоволокном мне всегда «болезненно» напоминают декорации 80-х годов, и я хочу, чтобы мое светящееся дерево выглядело более органично. Для этого следует сделать следующее:
- наждачной бумагой зачистить в некоторых местах оптоволокно, чтобы в них оно светилось и больше напоминало кору дерева,
- на кончики оптоволокна тонких ветвей нанести капельки горячего клея, это утяжелит их и еще они начнут больше рассеивать свет. При этом нужно быть осторожным и сначала следует потренироваться наносить клей на кончиках подлежащих обрезанию, чтобы понять сколько следует нанести этого клея прежде чем он начнет плавить оптоволокно. Я в свою очередь нашел, что стоит склеить вместе такими капельками клея сразу три-четыре волокна, чтобы с моего дерева начали свисать светящиеся «дреды».
Излишки оптоволокна нужно обрезать по своему вкусу, то есть сделать мозгоподелке «стрижку».
Шаг 11: Крепление поделки на стену
Для крепления поделки на стену следует приложить светящееся дерево к нужному участку стены и отметить места под отверстия крепления, соответствующими сверлами высверлить их, и с помощью дюбелей и винтов прикрепить самоделку .
По своему усмотрению можно при вкручивании винтов, одним из них прикрепить сеточку через люверс этикетки.
Остается придать дереву окончательный вид, согнув ветви и корни таким образом, чтобы все выглядело красиво, и при этом не было травмоопасно.
А теперь включаем мозгосамоделку и наслаждаемся!