Технології обробки кабелів

Звита пара

Матеріали та конструкція:

Кабель складається з декількох кручених пар. Провідники в парах виготовлені з монолітної мідного дроту товщиною 0,4-0,6 мм. У стандартних 4-х парних кабелях в основному використовуються провідники діаметром 0,51 мм (24AWG). Товщина ізоляції провідника - близько 0,2 мм, матеріал зазвичай полівінілхлорид (англійське скорочення PVC), для більш якісних зразків 5 категорії - поліпропілен (PP), поліетилен (PE).

Особливо високоякісні кабелі мають ізоляцію зі спіненого (пористого) поліетилену, який забезпечує низькі діелектричні втрати, або тефлону, що забезпечує високий робочий діапазон температур. Також всередині кабелю зустрічається так звана «розривна нитка» (зазвичай капрон), яка використовується для полегшення оброблення зовнішньої оболонки - при витягуванні вона робить на оболонці поздовжній розріз, який відкриває доступ до кабельного сердечника, гарантовано не пошкоджуючи ізоляцію провідників. Також розривна нитка, зважаючи на свою високу міцності на розрив, виконує захисну функцію. Зовнішня оболонка 4-х парних кабелів має товщину 0,5-0,9 мм в залежності від категорії кабелю і зазвичай виготовляється з полівінілхлориду з додаванням крейди, який підвищує крихкість. Це необхідно для точного облому за місцем надрізу лезом відрізного інструменту. Крім цього, для виготовлення оболонки використовуються полімери, які не підтримують горіння і не виділяють при нагріванні галогени. Кабелі для зовнішньої прокладки обов'язково мають вологостійку оболонку з поліетилену, яка наноситься (як правило) другим шаром поверх звичайного, полівінілхлоридної. Крім цього, можливе заповнення пустот в кабелі водовідштовхувальним гелем і бронювання за допомогою гофрованої стрічки або сталевого дроту.

Обжим витої пари та інстумент для обжиму

При обжимі витої пари повинен витримуватися максимально допустимий радіус вигину (8 зовнішніх діаметрів кабелю) - сильний вигин може привести до збільшення зовнішніх наведень на сигнал або привести до руйнування оболонки кабелю.

При монтажі екранованої кручений пари необхідно стежити за цілісністю екрана по всій довжині кабелю. Розтягнення або вигин призводить до руйнування екрана, що тягне зменшення опірності наводкам. Дренажний провід повинен бути з'єднаний з екраном роз'єму. Для обтискання та зачищення кабелю використовуються спеціальний інструмент – кримпер, також на ньому э 2 ножі для зняття ізоляції без пошкодження проводів.

Вим..

Арк.

№ докум.

Підпис.

Дата

Арк..

П624. ЛР01.0 ПЗ

Використання кабелю, який обтиснутий не по стандарту, може призвести до того, що кабель не буде працювати, або буде дуже великий відсоток втрат.

Інструмент для обтискання кабелю називається Крімпер

Обладнання:

Майже все сучасне обладнаня має порт Rj-45, отже вита пара працює майже с усім обладнанням. Звита пара широко застосовується в мережевих технологіях і комунікаціях; кабелем категорії 6 замінюють коаксіальний кабель.

Коаксіальний кабель

Коаксіальний кабель складається з:

1) оболонки (служить для ізоляції та захисту від зовнішніх впливів) з світлостабілізованого (тобто стійкого до ультрафіолетового випромінювання сонця) поліетилену, полівінілхлориду, повиву фторопластовой стрічки чи іншого ізоляційного матеріалу;

2) зовнішнього провідника (екрана) у вигляді обплетення, фольги, покритої шаром алюмінію плівки і їх комбінацій, а також гофрованої трубки, повиву металевих стрічок та ін. з міді, мідного або алюмінієвого сплаву;

3) ізоляції, виконаної у вигляді суцільного (поліетилен, спінений поліетилен, суцільний фторопласт, фторопластова стрічка і т. п.) або полувоздушная (кордельно-трубчастий повив, шайби і ін.) діелектричного заповнення, що забезпечує постійність взаємного розташування внутрішнього і зовнішнього провідників;

4) внутрішнього провідника у вигляді одиночного прямолінійного або звитого в спіраль дроти, багатожильного дроту, трубки, виконуваних з міді.

Як і вита пара коаксіальний кабель обтискається кримпером, але має іншу структуру.

Конструкція:

Сучасний кабель складається з центрального провідника, оточеного шаром діелектрика, зовнішня поверхня якого покрита обплетенням або фольгою (другим провідником) і захисною оболонкою з пластику, що захищає кабель від дії навколишнього середовища.

«Тонкий» Ethernet кабель, що має діаметр близько 0,5 см, більше гнучкий;

«Товстий» Ethernet кабель, діаметром близько 1 див, значно більш твердий. Він являє собою класичний варіант коаксіального кабелю, що уже майже повністю витиснутий сучасним тонким кабелем.

Вим..

Арк.

№ докум.

Підпис.

Дата

Арк..

П624. ЛР01.0 ПЗ

Тонкий кабель використовується для передачі на менші відстані, ніж товстий, оскільки сигнал у ньому загасає сильніше. Зате з тонким кабелем набагато зручніше працювати: його можна оперативно прокласти до кожного комп’ютера, а товстий вимагає твердої фіксації на стіні приміщення.

Підключення до тонкого кабелю (за допомогою рознімів BNC байонетного типу) простіше й не вимагає додаткового устаткування. А для підключення до товстого кабелю треба використовувати спеціальні досить дорогі пристрої, що проколюють його оболонки й установлюють контакт як із центральною жилою, так і з екраном. Товстий кабель приблизно вдвічі дорожче, ніж тонкий, тому тонкий кабель застосовується набагато частіше.

Як і у випадку звитих пар, важливим параметром коаксіального кабелю є тип його зовнішньої оболонки. У цьому випадку застосовуються як non-plenum (PVC), так і plenum кабелі. Природньо, тефлоновий кабель дорожчий полівінілхлоридного. Тип оболонки можна відрізнити за фарбуванням.

Типові величини затримки поширення сигналу в коаксіальному кабелі становлять для тонкого кабелю близько 5 нс/м, а для товстого — близько 4,5 нс/м.Існують варіанти коаксіального кабелю з подвійним екраном (один екран розташований усередині іншого й відділений від нього додатковим шаром ізоляції). Такі кабелі мають кращий захист від завад і прослуховування, але вони набагато дорожчі звичайних.

Обладнання для підключення коаксіального кабелю

Для підключення тонкого коаксіального кабелю до комп'ютерів використовуються так звані BNC-конектори (British Naval Connector, BNC). У сімействі BNC кілька основних компонентів:

· NC - коннектор. BNC - коннектор або припаюється, або обжимається на кінці кабелю.

· BNC Т-коннектор. Т-коннектор з'єднує мережевий кабель з мережевою платою комп'ютера.

· BNC 6appeл - коннктор. Баррел-коннектор застосовується для зрощування двох відрізків тонкого коаксіального кабелю.

· BNC-термінатор.

У мережі з топологією «шина» для поглинання «вільних» сигналів термінатори встановлюються на кожному кінці кабелю. Інакше мережа не буде працювати.

Вим..

Арк.

№ докум.

Підпис.

Дата

Арк..

П624. ЛР01.0 ПЗ

Використання

Використовується в мережах кабельного телебачення коаксіальний кабель Belden зарекомендував себе як демонструючий протягом тривалого періоду експлуатації відмінні технічні показники і високу надійність.

Розвиток кабельних мереж, перехід на цифрове мовлення, надання кабельними операторами додаткових послуг, таких, як високошвидкісний доступ в Інтернет і IP-телефонія, передача пакетів супутникового телебачення, призвело до активного використання смуги частот зворотнього каналу 5-65 МГц та передачі сигналу в діапазоні до 2100 МГц.

Оптоволокно

Оптичне волокно - нитка з оптично прозорого матеріалу (скло, пластик), використовувана для перенесення світла усередині себе за допомогою повного внутрішнього відображення.

Конструкція

Оптичне волокно має круглий перетин і складається з двох частин - серцевини і оболонки. Для забезпечення повного внутрішнього відображення абсолютний показник заломлення серцевини дещо вище показника заломлення оболонки. Наприклад, якщо показник заломлення оболонки дорівнює 1,474, то показник заломлення серцевини - 1,479.

Промінь світла, спрямований у серцевину, буде поширюватися по ній, випробовуючи багаторазові переотражения від кордону розділу «серцевина - оболонка».

Усі оптичні волокна, використовувані в телекомунікаціях, мають діаметр 125 ± 1 мікрон. Діаметр серцевини може відрізнятися в залежності від типу волокна і національних стандартів.

Волоконно-оптичний датчик

Оптичне волокно може бути використано як датчик для вимірювання напруги, температури, тиску та інших параметрів. Малий розмір і фактична відсутність необхідності в електричній енергії, дає волоконно-оптичним датчикам перевага перед традиційними електричними в певних областях.

Зварювання оптичного волокна

Зварювання оптичного волокна виконується з використанням спеціальних зварювальних апаратів, які дозволяють провести весь комплекс зварювальних робіт від суміщення зварювальних кінців до захисту з'єднання.

Сучасні зварювальні апарати складаються з наступних елементів:

1. Мікроскоп або камера з дисплеєм - застосовуються для точного позиціонування волокон один щодо одного.

2. Зварювальний камера - об'єднує в собі затискачі для волокон, маніпулятори (для переміщення їх під мікроскопом), зварювальну дугу.

3. Теплова камера - необхідна для термоусадки захисної муфти на зварений ділянку.

Вим..

Арк.

№ докум.

Підпис.

Дата

Арк..

П624. ЛР01.0 ПЗ

Процес зварювання

Для побудови волоконно-оптичних ліній з окремих відрізків кабелю застосовують зварювання, яке забезпечує безперешкодне проходження сигналу з одного кабелю в інший. Щоб її якісно виконати, треба послідовно пройти усі етапи, використовуючи найсучасніше устаткування для монтажу оптичних волокон. Етапи:

1) Будова оптичного кабелю

Для кращого розуміння трохи розповімо про будову оптоволоконного кабелю. Оптичний кабель може містити як одне волокно (симплексний), два (дуплексний), так і декілька волокон(мультиплексний), які покриті захисною оболонкою. Залежно від місця прокладення кабелю і його призначення, оболонок може бути багато, особливо в мультиплексних оптичних кабелях. І щоб їх з’єднати, необхідно заздалегідь зняти ці захисні покриття.

2) Зняття оболонки волокна

Береться кінець кабелю і за допомогою стрипера буферного шару робиться надріз. Потім акуратно знімається оболонка, попутно стежачи за тим, щоб не торкнутися волокон. Цей інструмент може обробляти жили діаметром 250 і 900 мкм, і розрахований для будь-якого типу волокон.

3) Підготовка до зварювання

Після оголення кінців волокон їх треба знежирити за допомогою спеціальної безворсої серветки, змоченої в дегідрованому спирті. Під час обробки важливо як можна рідше торкатися оголених ділянок. Після цього кінчики волокон необхідно сколоти. Існують декілька видів сколовочів, які виконують цю процедуру із заданими параметрами: кут скола, довжина скола, що дуже зручно, оскільки операція вимагає високої точності. Сколовочі можуть використовуватися для будь-яких волокон: одномодових і багатомодових.

4) Установка волокон в зварювальний апарат

Окрім ручних приладів, є і автоматичні зварювальні апарати, але в усіх випадках необхідно самому встановлювати в них кінчики волокон. Потім на дисплеї задається їх точне позиціонування один з одним(юстирування), щоб процес зварювання йшов з мінімальними втратами. Адже якщо розташування волокон буде неправильним, сигнал просто не пройде з одного в інший відрізок кабелю.

5) Зварювання оптичного волокна

Після розташування кінців волокон, в автоматичних апаратах процес сварки волокнаможна запустити одним натисненням кнопки, в ручних — потрібно самостійне проходження декілька операцій. Волокна нагріваються і плавляться електричною дугою, потім з’єднуються один з одним. Після цього точка сплаву додатково прогрівається для зняття механічної напруги.

Вим..

Арк.

№ докум.

Підпис.

Дата

Арк..

П624. ЛР01.0 ПЗ

Контроль якості зварювання

Щоб оцінити, наскільки успішно пройшло зварювання кабелів, в самому приладі аналізуються теплові зображення і на їх основі обчислюють профіль показника заломлення серцевини, градієнт деформації серцевини і діаметр модової плями. Якщо якісь параметри не влаштовують, зварювання можна підкоригувати.

7) Захист і укладання зварного з’єднання

Термічна гільза, про яку ми говорили вище, встановлюється на місце зварювання і нагрівається до 90-150 градусів за хвилину у вбудованій в зварювальний апарат печі. Такий захист запобіжить вигину волокна в місці з’єднання, а значить і його випадковому розриву. Після охолодження гарячої гільзи її поміщають в сплайс — пластини муфти для додаткового захисту, потім укладають волокна навколо гільзи.

Механічне з'єднання з полірованої втулкою, або обертальний з'єднання, більш складна система з'єднання, що дає можливість точно вирівнювати волокна. Тут кожен кінець очищеного волокна вставляється у втулку, яка злегка зміщує волокно від центру. Волокна приклеюються до втулок, потім їх кінці зрізаються і поліруються урівень з кінцем втулки. Дві втулки вставляються з використанням иммерсионного гелю в вирівнюючу муфту. Втулки обертаються, щоб мінімізувати втрати з'єднання, потім фіксуються. Цей метод більш складний і вимагає більшого часу, але дає менші втрати з'єднання. Він добре підходить для з'єднання волокон, чутливих до поляризації.

Вим..

Арк.

№ докум.

Підпис.

Дата

Арк..

П624. ЛР01.0 ПЗ

Виконуємо завдання: