Подключение генератора кабелеискателя                           

Основные параметры волоконно-оптических кабелей

При проведении измерений оптического волокна для волоконно-оптических кабелей (ВОК) основными характеристиками являются геометрические и механические характеристики оптических волокон, а также затухание, размер модового пятна, длина волны отсечки, хроматическая дисперсия (для одномодовых волокон), затухание, диаметр сердцевины, цифровая апертура, хроматическая дисперсия, многомодовая дисперсия (для многомодовых волокон).                                                                         При построении ВОЛ С важнейшими параметрами ВОК являются целостность волокна и расстояние до места повреждения. Кроме того, любые пассивные и активные компоненты, включенные в ВОЛС, обладают как своими собственными параметрами, так и параметрами, связанными с подключением к ВОК. Так, например, сращивание волокон, подключение конвекторов и т.п. приводит к появлению необходимости измерений таких параметров, как возвратные и вносимые потери, коэффициент отражения, повторяемость компонентов. Подключение источников и приемников оптической мощности, оптических усилителей к ВОК требует измерения мощности и коэффициента усиления, чувствительности, спектральных характеристик и т.д.                                                                                В настоящее время ВОК с одномодовым оптическим волокном, обладая широкими полосами пропускания, малыми линейными потерями и большой дальностью передачи, являются наиболее распространенными в ВОЛС. Далее остановимся на основных измерительных приборах для измерения характеристик одномодовых ВОК.

Основные измерительные приборы

Измерительные приборы для ВОК подразделяются на следующие классы:                                                                         • многофункциональные, измеряющие несколько параметров, и приборы, измеряющие только один   параметр, тестеры;
    • переносные и  стационарные;
    • используемые для измерений в уже проложенных ВОК и для измерений в ВОК, в которых есть доступ к обоим концам кабеля;
    • для эксплуатационных измерений при различных условиях внешней среды и измерений при проектировании или для исследовательских целей;
    • применяемые самостоятельно или в системах мониторинга и управления.                                                                                            Выбор конкретного прибора определяется, в первую очередь, измерительной задачей и конкретными характеристиками кабеля и ВОЛС в целом, затем соотношением цена/качество (надежность, функциональность), условиями эксплуатации, ценовыми, массогабаритными характеристиками и другими критериями.                                                                                В настоящем техническом обозрении мы рассмотрим сравнительные характеристики двух групп основных измерительных приборов для ВОК: рефлектометров и оптических тестеров.

Измерения оптоволоконных линий оптическими тестерами

Собственно с оптоволокном производят два вида измерений. Первый это оценка общего затухания сигнала от одного оконечного устройства до другого. Суть его в том, что с одной стороны к волокну подключается инфракрасный лазер с длиной волны соответствующей требуемому окну прозрачности. С другой включают фотодиод и по изменению тока через него определяются потери в волокне. Этот класс приборов называют оптическими тестерами. В настоящее время имеют карманные размеры. Различаются составом отдельного блока, то есть в каждом блоке могут содержать и излучатель и приёмник или излучатель отдельно приёмник тоже. Не способны определить расстояние до повреждения и применяются только для контроля целостности или для приёмо-сдаточных измерений. Выдают значение в децибелах.

Измерения оптоволоконных линий оптическими рефлектометрами

Второй вид - измерение оптическим рефлектометром.

Рисунок 3.1 - Рефлектограмма измерений оптоволокна изображённая оптическим рефлектометром

В отличие от измерений на медном кабеле рефлектрограмма на оптоволокне красива и понятна. Прибор сам отмечает то, что принимает за начало линии, конец и другие неоднородности.(на рисунке соответствующие галочки внизу). Сам составляет таблицу этих неоднородностей, называемую таблицей событий. Вносит в эту таблицу и расстояние и величину затухания на всём, что принимает за события. Как правило не ошибается или ошибается незначительно. Иногда пропускает хорошо сваренные стыки в муфтах при затухании на них менее 0,05 дБ. В этом случае предусмотрена возможность добавления события в ручную.

Таблица 3.1 - Заполняемая автоматически ПО рефлектометра

Наиболее значимыми параметрами являются:

1.длина волны, соответствует выбранному окну прозрачности. Для одномодового 1550 и 1310 нм, для многомода 1300 и 850 нм.                     2.коэффициент преломления. Во многом аналогичен коэффициенту укорочения при измерении медного кабеля. Влияет на точность измерения расстояния. При монтаже и приёмо-сдаточных измерениях берётся из паспортов барабанов, а при плановых из паспорта трассы. Как правило вся документация по оптоволокну ведётся аккуратно и «липа» встречается редко.   Оптические рефлектометры могут быть выполнены, как цельным прибором, имеющим всё «на борту», так и работающими в паре с компьютером. Те у которых «всё в одном» более удобны для работы и компактнее, но стоят дороже. Зато, на работающих в паре с ПК можно веселее провести время (всё таки полноценный компьютер с собой).              В настоящее время некоторые модели запросто умещаются в кармане. Все оптические рефлектометры имеют возможности для записи и передачи данных на цифровые носители.                                                                 Стоит заметить, что в оптоволоконном кабеле измеряется ещё и изоляция оболочки. Оптоволокно то же боится воды, в воде стекло мутнеет и теряет свои оптические качества (на рефлектограмме участки, долго находившиеся в воде, выглядят как очень плохие стыки). Поэтому целость полиэтиленового покрова брони контролируется обычным мегомметром. Методы поиска повреждений оболочки такие же, как в медном кабеле. Но, учитывая что дополнительных проводящих жил в оптическом кабеле нет чаще используется 3 метода:

1. Подключение генератора кабелеискателя;

2.Индукционный метод. Поиск трассы кабеля кабелеискателем;

3.Контактный метод. Поиск повреждениякабеля штырями или ИМПИ3;

Подключение генератора кабелеискателя                           

Принцип действия всех приборов этого класса очень схож и предполагает включение источника переменного тока 800 или 1000 Гц. (Последние инновации предполагают использование двух других частот одновременно.) Кроме того выходной каскад таких приборов достаточно мощный и как правило имеет хоть какой-нибудь индикатор. Генераторы имеют иногда несколько клемм, из которых практическое применение имеют две: «заземление» и «линия». В плане «навороченности» в своё время несколько удивил УМ ГИС из комплекта ИМПИ-3. Все остальные генераторы очень похожи и часто взаимозаменяемы для разных комплектов. Подключение достаточно простое: «земля» к земле, «линия» на линию. «Линию» лучше подключать к «земляной» жиле. Для поисковой катушки кабелеискателя важно, что бы ток, проходящий по кабелю, был максимальным. А если второй конец линии будет на изоляции ток в искомом кабеле будет слабым, и катушка-индикатор кабелеискателя «замолчит» уже через несколько метров. Впрочем, длинная линия за счёт ёмкости способна создать достаточную нагрузку для генератора и трассу кабелеискатель будет отслеживать. Самый оптимальный вариант это использование экрана кабеля. Естественно он должен быть отсоединён от заземления возле генератора и заземлён на другом конце, если отслеживается трасса. Или снят с заземления полностью, если ведётся поиск повреждения.                                 Короче, крутитесь, как хотите, но ток генератор - земля - генератор должен течь так, как нарисовано на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Включение генератора кабелеискателя для определения трассы и глубины залегания кабеля

Для поиска повреждения схема включения генератора другая, рисунок 3.3.

Рисунок 3.3 - Включение генератора для поиска повреждения определения трассы