Выбор конструкции самонесущего оптического кабеля по растягивающим нагрузкам
Разработана инженерная методика выбора конструкции подвесного оптического кабеля по величине растягивающих усилий с учетом климатических районов эксплуатации. Приведен пример выбора конструкции кабеля для условий Азербайджана и результаты экспериментального определения растягивающих усилий кабеля и...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Дата: | 2001 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2001
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70823 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Выбор конструкции самонесущего оптического кабеля по растягивающим нагрузкам / О.В. Бондаренко, Д.В. Иоргачев, Л.Л. Мурадьян // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2001. — № 1. — С. 18-21. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860264557185859584 |
|---|---|
| author | Бондаренко, О.В. Иоргачев, Д.В. Мурадьян, Л.Л. |
| author_facet | Бондаренко, О.В. Иоргачев, Д.В. Мурадьян, Л.Л. |
| citation_txt | Выбор конструкции самонесущего оптического кабеля по растягивающим нагрузкам / О.В. Бондаренко, Д.В. Иоргачев, Л.Л. Мурадьян // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2001. — № 1. — С. 18-21. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Разработана инженерная методика выбора конструкции подвесного оптического кабеля по величине растягивающих усилий с учетом климатических районов эксплуатации. Приведен пример выбора конструкции кабеля для условий Азербайджана и результаты экспериментального определения растягивающих усилий кабеля и оптического волокна, подтверждающие результаты расчета.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:59:10Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 1
18
ÑÐÅÄÑÒÂÀ ÑÂßÇÈ
Èçëîæåíà èíæåíåðíàÿ ìåòîäèêà âû-
áîðà êîíñòðóêöèè ïîäâåñíîãî îïòè÷åñ-
êîãî êàáåëÿ ïî âåëè÷èíå ðàñòÿãèâàþ-
ùèõ óñèëèé êàáåëÿ è îïòè÷åñêîãî âî-
ëîêíà.
Âûáîð êîíñòðóêöèè ñàìîíåñóùèõ îïòè÷åñêèõ êà-
áåëåé (ÑÎÊ) âëèÿåò íà ïðî÷íîñòü è íàäåæíîñòü
âîçäóøíîé ëèíèè ñâÿçè. Ïðè ðàñ÷åòå êîíñòðóêöèè
òàêèõ êàáåëåé äîëæíà áûòü îáåñïå÷åíà ñòàáèëüíîñòü
îïòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ â òå÷åíèå âñåãî ñðîêà ýêñï-
ëóàòàöèè â çàäàííîì äèàïàçîíå êëèìàòè÷åñêèõ çîí
è ìåõàíè÷åñêèõ íàãðóçîê.
 çàäà÷ó ðàñ÷åòà êîíñòðóêöèè ñàìîíåñóùèõ îï-
òè÷åñêèõ êàáåëåé âõîäèò îáåñïå÷åíèå çàäàííûõ ìå-
õàíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé â êîìïîíåíòàõ êàáåëÿ ïðè
îáåñïå÷åíèè ïðåäåëüíî äîïóñòèìîé ðàñòÿãèâàþùåé
íàãðóçêè íà îïòè÷åñêîå âîëîêíî.  ðåçóëüòàòå ðàñ-
÷åòà îïðåäåëÿþòñÿ íàèáîëåå âûãîäíûå êîíñòðóê-
òèâíûå ðåøåíèÿ, ïðè êîòîðûõ íåîáõîäèìûå îïòè-
÷åñêèå ïàðàìåòðû è ìåõàíè÷åñêàÿ ïðî÷íîñòü ÑÎÊ
îáåñïå÷èâàþòñÿ ïðè íàèìåíüøåé ìàòåðèàëîåìêîñòè
êàáåëÿ.
Ïðèâåäåííûå â äàííîé ñòàòüå îñîáåííîñòè ìåòî-
äèêè ðàñ÷åòà ìåõàíè÷åñêîé ïðî÷íîñòè è êîíñòðóê-
öèè ÑÎÊ äåìîíñòðèðóþòñÿ íà êàáåëå ñî ñâîáîäíîé
óêëàäêîé îïòè÷åñêîãî âîëîêíà (ÎÂ) â òðóáêå îïòè-
÷åñêîãî ìîäóëÿ (ðèñ. 1). Ïðè ýòîì ïðèíèìàþòñÿ
ñëåäóþùèå äîïóùåíèÿ:
� ïîäâåñêà ïðîâîäîâ íà îïîðàõ âûïîëíÿåòñÿ íà
îäíîé âûñîòå;
� ïîëçó÷åñòü àðàìèäíûõ íèòåé è äåôîðìàöèÿ
äðóãèõ íåñóùèõ ýëåìåíòîâ êàáåëÿ íåçíà÷èòåëüíû;
� êîíñòðóêöèÿ êàáåëÿ ñîñòîèò èç äâóõ îäíî-
ðîäíûõ ñëîåâ ñ ïîëîæèòåëüíûì è îòðèöàòåëüíûì
çíà÷åíèÿìè òåìïåðàòóðíîãî êîýôôèöèåíòà ëèíåéíîãî
ðàñøèðåíèÿ.
Àëãîðèòì ðàñ÷åòà êîíñòðóêöèè ÑÎÊ ïðåäñòàâ-
ëåí íà ðèñ. 2.
 ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè íàãðóçêà íà ÑÎÊ
çàâèñèò, â ïåðâóþ î÷åðåäü, îò ìåòåîðîëîãè-
÷åñêèõ óñëîâèé, â êîòîðûõ ðàáîòàåò ëèíèÿ. Çà ðàñ-
÷åòíûå êëèìàòè÷åñêèå óñëîâèÿ ïðèíèìàþòñÿ òàêèå,
ïðè êîòîðûõ ñîçäàþòñÿ íàèáîëåå íåáëàãîïðèÿòíûå,
íî âîçìîæíûå äëÿ äàííîãî ðàéîíà ñî÷åòàíèÿ íàãðó-
çîê íà ÑÎÊ, ïîäâåøåííûé íà îïîðàõ âîçäóøíîé
ëèíèè.
Ê. ò. í. Î. Â. ÁÎÍÄÀÐÅÍÊÎ, ê. ò. í. Ä. Â. ÈÎÐÃÀ×ÅÂ,
Ë. Ë. ÌÓÐÀÄÜßÍ
Óêðàèíà, ã. Îäåññà, ÎÀÎ «Îäåñêàáåëü»
ÂÛÁÎÐ ÊÎÍÑÒÐÓÊÖÈÈ
ÑÀÌÎÍÅÑÓÙÅÃÎ ÎÏÒÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÊÀÁÅËß
ÏÎ ÐÀÑÒßÃÈÂÀÞÙÈÌ ÍÀÃÐÓÇÊÀÌ
Êàê èçâåñòíî, ìåõàíè÷åñêàÿ íàãðóçêà íà ÑÎÊ
ñîçäàåòñÿ åãî ñîáñòâåííûì âåñîì, âåñîì îñåâøèõ íà
íåãî îñàäêîâ â âèäå ãîëîëåäà èëè èçìîðîçè, à òàêæå
äàâëåíèåì âåòðà íà êàáåëü. Ïîýòîìó ðàñ÷åò ÑÎÊ íà
ìåõàíè÷åñêóþ íàãðóçêó, êîòîðàÿ îïðåäåëÿåòñÿ ñîá-
ñòâåííûì âåñîì êàáåëÿ, ñòðåëîé ïðîâåñà, äëèíîé ïðî-
ëåòà âîçäóøíîé ëèíèè, âåòðîâîé è ãîëîëåäíîé íà-
ãðóçêîé, ïðîâîäÿò, êàê óæå îòìå÷àëîñü, èñõîäÿ èç
ïðåäåëüíî äîïóñòèìîé íàãðóçêè íà âîëîêíî. Êðàò-
êîâðåìåííàÿ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìàÿ íàãðóçêà íà
ÑÎÊ, ñîãëàñíî [1, ñ. 220, 222], ìîæåò ïîâòîðÿòüñÿ ñ
ïåðèîäîì îäèí ðàç â 5, 10 èëè 15 ëåò â çàâèñèìîñòè
îò óñëîâèé ïîäâåñêè ÑÎÊ. Âðåìÿ âîçäåéñòâèÿ ýòîé
íàãðóçêè íà ÑÎÊ äîñòèãàåò îò îäíèõ äî íåñêîëü-
êèõ ñóòîê.
Òàêèì îáðàçîì, êàáåëü ïîä âîçäåéñòâèåì âñåõ
äèíàìè÷åñêèõ è ñòàòè÷åñêèõ íàãðóçîê â ïðîöåññå
âñåãî ñðîêà ýêñïëóàòàöèè íå äîëæåí óäëèíÿòüñÿ
áîëåå ÷åì íà âåëè÷èíó
εìê=εê+εä îâ, (1)
ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîå óäëèíåíèå ÑÎÊ;
äîïóñòèìîå óäëèíåíèå ÑÎÊ, ïðè êîòîðîì ÎÂ
íå ïîäâåðãàåòñÿ ìåõàíè÷åñêîìó íàïðÿæåíèþ;
äîïóñòèìîå óäëèíåíèå ÎÂ.
Ïî ìàòåðèàëàì äîêëàäà íà ÌÍÏÊ
«Ñîâðåìåííûå èíôîðìàöèîííûå è
ýëåêòðîííûå òåõíîëîãèè»
(«ÑÈÝÒ�2000»).�
23�26 ìàÿ 2000 ã., Îäåññà
ãäå εìê �
εê �
εäîâ �
Ðèñ. 1. Êîíñòðóêöèÿ ñàìîíåñóùåãî îïòè÷åñêîãî êàáåëÿ
1 � îïòè÷åñêîå âîëîêíî; 2 � òðóáêà îïòè÷åñêîãî ìîäóëÿ;
3 � òèêñîòðîïíûé ãèäðîôîáíûé çàïîëíèòåëü; 4 � öåíòðàëü-
íûé ñèëîâîé ýëåìåíò (ÖÑÝ); 5 � çàïîëíÿþùèé ýëåìåíò; 6 �
ñêðåïëÿþùàÿ îáìîòêà; 7 � ãèäðîôîáíûé çàïîëíèòåëü; 8 �
ïðîìåæóòî÷íàÿ îáîëî÷êà; 9 � àðàìèäíûå íèòè; 10 � çàùèò-
íûé øëàíã
1 2 3 4 5
6
7
8
9
10
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 1
19
ÑÐÅÄÑÒÂÀ ÑÂßÇÈ
Èçâåñòíî, ÷òî Πâ ïîëîé îáîëî÷êå ìîãóò ñâî-
áîäíî ïåðåìåùàòüñÿ âíóòðè òðóáêè îïòè÷åñêîãî ìî-
äóëÿ (ÎÌ). Â íåíàãðóæåííîì ñîñòîÿíèè îíè ðàñïî-
ëàãàþòñÿ â öåíòðå ÎÌ, è èõ çàçîð ∆R (ïî îòíîøå-
íèþ ê çàùèòíîé îáîëî÷êå) îïðåäåëÿåòñÿ ñ ó÷åòîì
âíóòðåííåãî äèàìåòðà di òðóáêè ÎÌ è íàðóæíîãî
äèàìåòðà df ñâåòîâîäà (ðèñ. 3).  ñëó÷àå ìíîãîñâå-
òîâîäíîãî ìîäóëÿ çà íàðóæíûé äèàìåòð df ñëåäóåò
ïðèíÿòü äèàìåòð âîîáðàæàåìîé îêðóæíîñòè, îõâà-
òûâàþùåé ñâåòîâîäû êàê ìîæíî ïëîòíåå.
Ñîãëàñíî [2, c. 114], îòíîñèòåëüíîå èçìåíåíèå äëè-
íû ∆L/L âîëîêîííî-îïòè÷åñêîãî êàáåëÿ, ò. å. äîïó-
ñòèìîå óäëèíåíèå εê èëè ñæàòèå εòê êàáåëÿ (ñæàòèå,
îáóñëîâëåííîå òåìïåðàòóðîé) ñ ïîâèâíîé ñêðóòêîé
ðàäèóñîì R è øàãîì S, ðàâíî
,2
4
11
2
2
22
∆+∆π++−=ε
R
R
R
R
S
R
(2)
ãäå çíàê «ïëþñ» â âûðàæåíèè â ñêîáêàõ èñïîëüçó-
åòñÿ äëÿ ñëó÷àÿ ñæàòèÿ êàáåëÿ εòê, à äëÿ ñëó÷àÿ
óäëèíåíèÿ êàáåëÿ εê � çíàê «ìèíóñ».
Ýòî óðàâíåíèå ìîæåò ïðèâåñòè ê âûâîäó, ÷òî
óìåíüøåíèå øàãà ñêðóòêè S âûçîâåò ñóùåñòâåííîå
óâåëè÷åíèå äîïóñòèìîãî óäëèíåíèÿ èëè ñæàòèÿ êà-
áåëÿ. Íî ïðè ýòîì íåîáõîäèìî ó÷èòû-
âàòü äîïóñòèìûé ðàäèóñ êðèâèçíû ñâå-
òîâîäà, êîòîðûé ðàçëè÷åí äëÿ îäíîìî-
äîâûõ è ìíîãîìîäîâûõ ÎÂ.
Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ïðî÷íîñòè è çà-
äàííûõ õàðàêòåðèñòèê çàòóõàíèÿ âî-
ëîêîííîãî ñâåòîâîäà î÷åíü âàæíî, ÷òî-
áû îí íå áûë ñêðó÷åí ÷ðåçìåðíî. Ìå-
ðîé îïòèìóìà ÿâëÿåòñÿ ìèíèìàëüíûé
äîïóñòèìûé ðàäèóñ êðèâèçíû ρ. Ýòîò
ðàäèóñ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðàäèóñ âèí-
òîîáðàçíîé ëèíèè çà ñ÷åò ñïèðàëüíîé
ñêðóòêè ñâèâàåìûõ ýëåìåíòîâ ÑÎÊ �
π
+=ρ
2
2
1
R
S
R (3)
è äëÿ ñòàíäàðòíîãî âîëîêîííîãî ñâå-
òîâîäà îáû÷íî ðàâåí 65 ìì.
Åñëè çàäàíû ðàäèóñû êðèâèçíû ρ
è ðàäèóñ ñêðóòêè R, òî øàã ñêðóòêè
ðàâåí
.12 −ρπ=
R
RS (4)
Òàêèì îáðàçîì, ïî âûðàæåíèþ (2)
ìîæíî ñ äîñòàòî÷íîé äëÿ ïðàêòèêè
êîíñòðóèðîâàíèÿ ÑÎÊ òî÷íîñòüþ îï-
ðåäåëèòü εê.
Âûáðàâ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìóþ
íàãðóçêó (ÌÄÍ) íà ÎÂ, ò. å. ìàêñè-
ìàëüíî äîïóñòèìîå óäëèíåíèå (ÌÄÓ)
âîëîêíà, ðàçðàáîò÷èê ïðîâîäèò ðàñ÷åò
êàáåëÿ íà äîïóñòèìóþ íàãðóçêó, êîòî-
ðàÿ îãðàíè÷èâàåòñÿ ìàêñèìàëüíî äî-
ïóñòèìûì óäëèíåíèåì êàáåëÿ. Ïðà-
âèëüíûé âûáîð ÌÄÍ íà ÎÂ ïîçâî-
ëÿåò îáåñïå÷èòü êàê îïòè÷åñêîå çàòóõàíèå, òàê è åãî
öåëîñòíîñòü â òå÷åíèå âñåãî ñðîêà ñëóæáû êàáåëÿ.
 [3] ïðèíÿòî äîïóùåíèå, ÷òî ïðè ýêñòðåìàëü-
íûõ íàãðóçêàõ íà ÑÎÊ çíà÷åíèå εä îâ ìîæåò ïðèíè-
ìàòüñÿ ðàâíûì äî 30% îò óäëèíåíèÿ ÎÂ ïðè îòáðà-
êîâî÷íîì òåñòå íà ðàñòÿæåíèå.
Ïî äàííûì ðåêëàìíûõ ìàòåðèàëîâ ôèðìû
«Corning», íåïðåðûâíàÿ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìàÿ
íàãðóçêà íà Πâ òå÷åíèå 40 ëåò âûçûâàåò óäëèíå-
íèå âîëîêíà äî 0,2%, ïðè êîòîðîì îòñóòñòâóåò ïðè-
ðàùåíèå êîýôôèöèåíòà çàòóõàíèÿ ÎÂ.
Ââîä èñõîäíûõ ïàðàìåò-
ðîâ âîçäóøíîé ëèíèè
(äëèíà ïðîëåòà, âûñîòà
ïîäâåñêè, êëèìàòè÷åñêèå
çîíû ïî ëüäó è âåòðó)
Èñõîäíàÿ ìîäåëü ÑÎÊ
(êîëè÷åñòâî ìîäóëåé, èõ
äèàìåòð è òîëùèíà, äèà-
ìåòð ÖÑÝ, êîëè÷åñòâî è
òèï àðàìèäíûõ íèòåé, ÷èñ-
ëî è òîëùèíà îáîëî÷åê)
Ïîäãîòîâêà äàííûõ äëÿ
ðåøåíèÿ êóáè÷åñêîãî
óðàâíåíèÿ
(α0, Åô, σô)
Ðàñ÷åò ïàðàìåòðà � êðè-
òåðèÿ âûáîðà ìîäåëè ïî
ìàêñèìàëüíî äîïóñòè-
ìîìó óäëèíåíèþ êàáåëÿ
Ðåøåíèå êóáè÷åñêîãî
óðàâíåíèÿ
Êîíåö ðàñ÷åòîâ
Ñðàâíåíèå ïîëó÷åííîãî
ðàñ÷åòíîãî óäëèíåíèÿ
êàáåëÿ ñ ìàêñèìàëüíî
äîïóñòèìûì óäëèíåíèåì
êàáåëÿ
Ðèñ. 2. Àëãîðèòì ðàñ÷åòà êîíñòðóêöèè ÑÎÊ
ÄR
df
di
Ðèñ. 3. Îïòè÷åñêîå âîëîêíî â ïîëîé îáîëî÷êå
3*
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 1
20
ÑÐÅÄÑÒÂÀ ÑÂßÇÈ
Âûáåðåì êðàòêîâðåìåííóþ ìàêñèìàëüíî äîïóñ-
òèìóþ ðàñòÿãèâàþùóþ íàãðóçêó íà ÑÎÊ εìê èñõîäÿ
èç âû÷èñëåííîãî çíà÷åíèÿ εê ïî çàäàííîé ïåðâîíà-
÷àëüíîé ìîäåëè êàáåëÿ è ïðèíÿòîãî çíà÷åíèÿ εä îâ,
ðàâíîãî 0,2%. Ïðèíÿòîå çíà÷åíèå εä îâ ïîçâîëèò îáåñ-
ïå÷èòü ñðîê ñëóæáû êàáåëÿ ñ äîñòàòî÷íûì çàïàñîì
äëèòåëüíîé ïðî÷íîñòè ÎÂ.
Ðàñ÷åò ìåõàíè÷åñêîé ïðî÷íîñòè ÑÎÊ âåäåòñÿ
ìåòîäîì ïîñëåäîâàòåëüíûõ ïðèáëèæåíèé. Ïî
ïðåäâàðèòåëüíî çàäàííîé ìîäåëè êîíñòðóêöèè êàáå-
ëÿ îïðåäåëÿþòñÿ ðàñòÿãèâàþùåå óñèëèå è óäëèíå-
íèå, à çàòåì êîððåêòèðóþòñÿ ìîäåëü è ðàçìåðû ýëå-
ìåíòîâ êîíñòðóêöèè (òèï ñòåêëîïëàñòèêîâîãî ñòåð-
æíÿ, ÷èñëî è òèï àðàìèäíûõ íèòåé è ò. ä.).
Çà âûáðàííóþ ìîäåëü ÑÎÊ ïðèíèìàåòñÿ êîíñò-
ðóêöèÿ, ïðè êîòîðîé ðàñ÷åòíîå óäëèíåíèå êàáåëÿ (εðê)
(ïðè ñîîòâåòñòâóþùåì åìó ðàñòÿãèâàþùåì óñèëèè
Fðê) áóäåò ðàâíî ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîìó óäëèíå-
íèþ εìê, ò. å. εðê=εìê.
Ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ εðê è Fðê ïðèíÿòîé ìîäåëè
ÑÎÊ ìîãóò áûòü îïðåäåëåíû èç âûðàæåíèé âèäà
εðê=σìô/Åô; (5)
Fðê=σìôS, (6)
ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîå óñëîâíîå, ôèêòèâíîå
íàïðÿæåíèå â ÑÎÊ;
ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ íåñóùèõ ýëå-
ìåíòîâ ÑÎÊ;
ôèêòèâíûé ìîäóëü óïðóãîñòè ÑÎÊ, ðàâíûé
.
11
∑∑
==
=
m
i
i
m
i
ii SESEô (7)
 âûðàæåíèè Åô ñîñòàâëÿþùèå Ei è Si � ñîîò-
âåòñòâåííî ìîäóëü Þíãà è ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî
ñå÷åíèÿ i-ãî íåñóùåãî ýëåìåíòà ÑÎÊ.
Îñîáåííîñòè ðàñ÷åòà ÑÎÊ îáóñëàâëèâàþòñÿ, â
ïåðâóþ î÷åðåäü, íàëè÷èåì â êàáåëå ýëåìåíòîâ èç
ðàçëè÷íûõ ìàòåðèàëîâ ñ ðàçëè÷íûìè çíà÷åíèÿìè òåì-
ïåðàòóðíîãî êîýôôèöèåíòà ëèíåéíîãî ðàñøèðåíèÿ
(ÒÊËÐ). ÒÊËÐ íåñóùèõ ýëåìåíòîâ ÑÎÊ, êðîìå ïå-
ðèôåðèéíûõ ñèëîâûõ ýëåìåíòîâ â âèäå àðàìèäíûõ
íèòåé, ñâèâàåìûõ âîêðóã ìîäóëåé êàáåëÿ, èìååò ïî-
ëîæèòåëüíûå çíà÷åíèÿ. ÒÊËÐ àðàìèäíûõ íèòåé èìååò
îòðèöàòåëüíîå çíà÷åíèå. Ñëåäîâàòåëüíî, ïðè èçìå-
íåíèè òåìïåðàòóðû óäëèíåíèå ÑÎÊ íå ðàâíî óäëè-
íåíèþ ñîñòàâëÿþùèõ åãî ýëåìåíòîâ, è ïî ýòîé ïðè-
÷èíå â ýëåìåíòàõ âîçíèêàþò ðàçíûå íàïðÿæåíèÿ.
Îáîçíà÷èì ÒÊËÐ êàáåëÿ ÷åðåç α0. Ýòîò êîýô-
ôèöèåíò áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ èç óñëîâèÿ ðàâíîâåñèÿ,
ïðè êîòîðîì óñèëèÿ âî âñåõ àðàìèäíûõ íèòÿõ ïðàê-
òè÷åñêè áóäóò êîìïåíñèðîâàòüñÿ óñèëèÿìè â îñòàëü-
íûõ íåñóùèõ ýëåìåíòàõ ÑÎÊ.
Ïðè ýòîì, ñëåäóÿ [4, c. 105; 5, ñ. 433], α0 ìîæíî
ïðåäñòàâèòü â âèäå
,1
1
aa
1
1
aaa
0
∑
∑
−
=
−
=
+
α+α
=α
m
i
ii
m
i
iii
SESE
SESE
(8)
ÒÊËÐ àðàìèäíûõ íèòåé è îñòàëüíûõ íå-
ñóùèõ i-õ ýëåìåíòîâ ÑÎÊ, ñîîòâåòñòâåííî;
ìîäóëü Þíãà è ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî ñå-
÷åíèÿ àðàìèäíûõ íèòåé (ñëîÿ íèòåé) è îñ-
òàëüíûõ íåñóùèõ i-õ ýëåìåíòîâ ÑÎÊ, ñî-
îòâåòñòâåííî.
Èñõîäÿ èç âûðàæåíèÿ (8) ïîëîæèì, ÷òî óñëîâíî
ÑÎÊ ñîñòîèò èç äâóõ ñîñòàâíûõ ÷àñòåé. ÒÊËÐ ïåð-
âîé ÷àñòè èìååò îòðèöàòåëüíîå çíà÷åíèå, à ÒÊËÐ
ìíîãîýëåìåíòíîé âòîðîé � ïîëîæèòåëüíîå. Òîãäà
íàïðÿæåíèå â äâóõ ñîñòàâíûõ ÷àñòÿõ ÑÎÊ ðàçëè÷-
íî è ðàñïðåäåëÿåòñÿ ïðîïîðöèîíàëüíî ìîäóëÿì óï-
ðóãîñòè ñîîòâåòñòâóþùèõ ìàòåðèàëîâ. Ïîýòîìó äëÿ
óïðîùåíèÿ ðàñ÷åòà áóäåì ïîëüçîâàòüñÿ ôèêòèâíûì
íàïðÿæåíèåì, îòíåñåííûì êî âñåìó êàáåëþ.
Äîïóñòèìîå ôèêòèâíîå íàïðÿæåíèå ÑÎÊ ïî äî-
ïóñêàåìîìó íàïðÿæåíèþ ïåðâîé ÷àñòè ìîæåò áûòü
çàïèñàíî êàê
{ } ,)(
1
1011 E
E
tE ô
ô ∆α−ασ=σ (9)
íàïðÿæåíèå àðìèðóþùèõ íèòåé ïðè êîìíàò-
íîé òåìïåðàòóðå;
ÒÊËÐ àðìèðóþùèõ íèòåé ïðè êîìíàòíîé òåì-
ïåðàòóðå;
ïåðåïàä òåìïåðàòóðû, °Ñ;
ìîäóëü Þíãà àðìèðóþùèõ íèòåé ïðè êîìíàò-
íîé òåìïåðàòóðå;
1/βô � ìîäóëü óïðóãîñòè, êãñ/ìì2;
êîýôôèöèåíò óïðóãîãî óäëèíåíèÿ êàáåëÿ.
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ σìô â ÑÎÊ, êîãäà èçâåñòíî èñ-
õîäíîå íàïðÿæåíèå σô â êàáåëå, ìîæíî èñïîëüçîâàòü
ñëåäóþùåå øèðîêî èçâåñòíîå [4, c. 429; 5, c. 44]
ñîîòíîøåíèå â âèäå êóáè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ, èñïîëü-
çóåìîãî â âîçäóøíûõ ëèíèÿõ ïåðåäà÷è äëÿ îäíî-
ðîäíûõ ïðîâîäîâ:
),(
2424
0
2222
ttE
ELEL
x
x
x
x −α−
σ
ϒ
−σ=
σ
ϒ
−σ ô2
ô
ô
ô2
ô
(10)
íàïðÿæåíèå â êàáåëå, óäåëüíàÿ íàãðóçêà
è òåìïåðàòóðà äëÿ ðàññìàòðèâàåìûõ óñ-
ëîâèé;
òî æå äëÿ èçâåñòíûõ óñëîâèé ðàáîòû êà-
áåëÿ;
äëèíà ïðîëåòà âîçäóøíîé ëèíèè.
Ïðè èçìåíåíèè òåìïåðàòóðû êàáåëÿ ìåíÿåòñÿ åãî
äëèíà, ÷òî ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ ñòðåëû ïðîâåñà
êàáåëÿ è ê èçìåíåíèþ íàïðÿæåíèÿ â êàáåëå.
Ïðè ðàñ÷åòå ñòðåëû ïðîâåñà ïðîâîäà âîçäóøíîé
ëèíèè ñâÿçè [4, ñ. 430] íà áàçå çàäàííîé òåìïåðàòóðû
èñõîäÿò èç òîãî, ÷òî íàïðÿæåíèå â ñòàëüíîì ïðîâîäå
ðàâíî 16,5 êãñ/ìì2 ïðè ìèíèìàëüíîé ðàñ÷åòíîé òåì-
ïåðàòóðå ïðîâîäà t=�40°Ñ. Â ñèëüíî ãîëîëåäíûõ ðàé-
îíàõ íàèáîëüøåå íàïðÿæåíèå âîçíèêàåò ïðè ãîëîëå-
äå ñ âåòðîì.  ýòîì ñëó÷àå èñõîäíûì íàïðÿæåíèåì
áóäåò σõ, êîòîðîå íå äîëæíî ïðåâûøàòü 25 êãc/ìì2.
 äàííîé çàäà÷å íàïðÿæåíèå â ÑÎÊ ïðè òåìïå-
ðàòóðàõ �5°Ñ è �40°Ñ íå èçâåñòíî. Êðîìå òîãî, Åô
çàâèñèò îò ïðèíÿòîé êîíñòðóêöèè êàáåëÿ. Ñëåäîâà-
òåëüíî, çàäà÷à ñâîäèòñÿ ê îïðåäåëåíèþ ðÿäà çíà÷å-
ãäå σìô �
S �
Åô �
ãäå σ1 �
α1 �
∆t �
Å1 �
Åô �
βô �
ãäå σõ, ϒõ, tõ �
σô, ϒ, t �
L �
ãäå αà è αi �
Åà, Sà,Ei, Si �
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2001, ¹ 1
21
ÑÐÅÄÑÒÂÀ ÑÂßÇÈ
íèé σõ, ϒõ, εõ è Fõ â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð îò + 60°Ñ
äî �40°Ñ ñ ó÷åòîì íàèáîëåå íåâûãîäíûõ êëèìàòè-
÷åñêèõ óñëîâèé. Ïðè ýòîì èìååòñÿ â âèäó, ÷òî ïðè
íàèâûñøåé è íàèìåíüøåé òåìïåðàòóðàõ ñêîðîñòü âåò-
ðà ðàâíà íóëþ.
Ïî ðåçóëüòàòàì ñðàâíåíèÿ ìàêñèìàëüíîãî çíà÷å-
íèÿ εõ ñî çíà÷åíèåì εðê âûáèðàåòñÿ ìîäåëü êîíñò-
ðóêöèè ÑÎÊ. Ðàâåíñòâî εìõ è εðê ïîçâîëÿåò îñòàíî-
âèòüñÿ íà ìîäåëè êàáåëÿ ñ ñîîòâåòñòâóþùèìè äàí-
íûìè ïî ÷èñëó è òèïó àðàìèäíûõ íèòåé, òèïó ñòåê-
ëîïëàñòèêîâîãî ÖÑÝ, òîëùèíå îáîëî÷êè, ãåîìåòðè-
÷åñêèì ðàçìåðàì ýëåìåíòîâ êàáåëÿ. Âåëè÷èíû ðàñ-
òÿãèâàþùèõ óñèëèé ïðè ðàçðûâå êàáåëÿ, èíñòàëëÿ-
öèè è ìàêñèìàëüíûõ íàãðóçêàõ â ïðîöåññå åãî ýêñï-
ëóàòàöèè òàêæå ìîæíî îïðåäåëèòü ïî äàííûì εõ èç
ðÿäà åãî çíà÷åíèé.
 êà÷åñòâå èçâåñòíûõ óñëîâèé ðàáîòû ÑÎÊ ïðè-
ìåì óñëîâèÿ èíñòàëëÿöèè êàáåëÿ, èçëîæåííûå â [6].
Ýòî ïîçâîëèò ïðè òåìïåðàòóðå îêðóæàþùåé ñðåäû
(t), ðàâíîé 27°Ñ, è ñòðåëå ïðîâåñà (f), ðàâíîé 1% îò
äëèíû ïðîëåòà âîçäóøíîé ëèíèè, îïðåäåëèòü èñõîä-
íîå çíà÷åíèå εô ïî âûðàæåíèþ âèäà
,
8
1
2
f
L ϒ=σô (11)
ãäå ϒ1 � óäåëüíàÿ íàãðóçêà îò ñîáñòâåííîãî âåñà
ÑÎÊ, êãc/ì·ìì2.
Ïîñëåäíåå âûðàæåíèå ñïðàâåäëèâî ñ äîñòàòî÷-
íîé äëÿ èíæåíåðíûõ ðàñ÷åòîâ òî÷íîñòüþ ïðè ïîä-
âåñêå êàáåëÿ íà îäèíàêîâûõ âûñîòàõ.
Óäåëüíàÿ íàãðóçêà îò ñîáñòâåííîãî âåñà ÑÎÊ
ïðè çàäàííîé òåìïåðàòóðå èíñòàëëÿöèè ìîæåò áûòü
îïðåäåëåíà èç âûðàæåíèÿ
,n
S
P=ϒ1 (12)
âåñ îäíîãî ìåòðà êàáåëÿ, êã;
ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ êàáåëÿ, ìì2;
êîýôôèöèåíò ïåðåãðóçêè, n=1,1.
Óäåëüíûå íàãðóçêè îò âåñà ëüäà ïðè ãîëîëåäå
(ϒ2), îò äàâëåíèÿ âåòðà ïðè îòñóòñòâèè ãîëîëåäà
(ϒ4) è ðàçëè÷íûå èõ ñî÷åòàíèÿ ñ óäåëüíîé íàãðóç-
êîé îò ñîáñòâåííîãî âåñà ÑÎÊ (ϒ3, ϒ5, ϒ6, ϒ7) îïðå-
äåëÿþòñÿ äëÿ ðàñ÷åòîâ σõ â ðàçëè÷íûõ êëèìàòè÷åñ-
êèõ óñëîâèÿõ, ò. å. ïðè çàäàííîé òåìïåðàòóðå tx, èç
[4, c. 429; 5, c. 44].
Äàííàÿ ìåòîäèêà ðàñ÷åòà êîíñòðóêöèè ÑÎÊ
áûëà àïðîáèðîâàíà â óñëîâèÿõ ÎÀÎ «Îäåñ-
êàáåëü» íà ïðèìåðå êàáåëÿ, ïðåäíàçíà÷åííîãî äëÿ
ýêñïëóàòàöèè â êëèìàòè÷åñêèõ óñëîâèÿõ Àçåðáàéä-
æàíà ñ äëèíîé ïðîëåòà ìåæäó îïîðàìè, ðàâíîé 50 ì.
Ìîäåëü êîíñòðóêöèè êàáåëÿ îïðåäåëÿëàñü ìåòî-
äîì ïîñëåäîâàòåëüíûõ ïðèáëèæåíèé, çàòåì âûáèðà-
ëàñü òàêàÿ êîíñòðóêöèÿ êàáåëÿ, êîòîðàÿ îáåñïå÷èâà-
ëà εê=0,7%. Ïðè ýòîì äèàìåòð ñòåêëîïëàñòèêîâîãî
öåíòðàëüíîãî ñèëîâîãî ýëåìåíòà ôèðìû NEPTCO
FITECH ïðèíèìàëñÿ ðàâíûì 2,7 ìì, êîíñòðóêöèÿ
êàáåëÿ áûëà âûáðàíà 6-ýëåìåíòíîé ñ ÷èñëîì ÎÂ,
ðàâíûì ÷åòûðåì. Äèàìåòð îïòè÷åñêîãî ìîäóëÿ ïðè-
íèìàëñÿ ðàâíûì 2,5 ìì ïðè òîëùèíå òðóáêè 0,4 ìì.
 êà÷åñòâå àðìèðóþùåé çàùèòû êàáåëÿ ïðèìåíÿ-
ëèñü íèòè TWARON, òèï 1055 8050 äòåêñ è òèï 1052
8050 äòåêñ. Òîëùèíà îáîëî÷êè ∆îá è çàùèòíîãî
øëàíãà ∆ø ïðèíèìàëàñü ïîñòîÿííîé (∆îá=1,0 ìì,
∆ø=1,5 ìì).
Çíà÷åíèÿ ϒ1 äëÿ ðàçëè÷íîãî ÷èñëà àðàìèäíûõ
íèòåé îïðåäåëÿëèñü ïðè òåìïåðàòóðå èíñòàëëÿöèè tè
è ñòðåëå ïðîâåñà f=0,01L. Ïî çíà÷åíèÿì ϒ1õ îïðåäå-
ëÿëèñü çíà÷åíèÿ σõ â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò
�40°Ñ äî +60°Ñ ïðè ñîîòâåòñòâóþùèõ ñî÷åòàíèÿõ âå-
òðîâûõ è ãîëîëåäíûõ íàãðóçîê äëÿ Àçåðáàéäæàíà.
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà êîíñòðóêöèè ÑÎÊ ïîêàçàëè,
÷òî ïðè óêàçàííîì óäëèíåíèè êàáåëÿ â åãî ðàññ÷è-
òàííîé ìîäåëè íåîáõîäèìî ïðèìåíèòü 14 íèòåé
TWARON òèï 1055 8050 äòåêñ è òèï 1052 8050 äòåêñ.
Ïðè ýòîì êðàòêîâðåìåííîå ðàñòÿãèâàþùåå óñèëèå
êàáåëÿ ñîñòàâëÿëî 7,4 êÍ, à ðàçðûâíîå óñèëèå �
22,2 êÍ.
Ïî ýòîé êîíñòðóêöèè ÑÎÊ òèïà ÎÊË áûëè èç-
ãîòîâëåíû îïûòíûå îáðàçöû äëèíîé 870 ì è, ñîãëàñ-
íî ðåêîìåíäàöèè IEC 60794-1-2, ìåòîä Å1, ýêñïåðè-
ìåíòàëüíî îïðåäåëåíû ðàñòÿãèâàþùèå óñèëèÿ êàáå-
ëÿ è îïòè÷åñêîãî âîëîêíà.
Ñîïîñòàâëåíèå ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîãî ðàñòÿ-
ãèâàþùåãî óñèëèÿ ðàñ÷åòíîé ìîäåëè ÑÎÊ (7,5 êÍ)
ñ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìûì ðàñòÿãèâàþùèì óñèëè-
åì îïûòíîãî îáðàçöà (8,0 êÍ) ïîçâîëÿåò ñäåëàòü
âûâîä î äîñòàòî÷íîé äëÿ èíæåíåðíîé ïðàêòèêè ñî-
âìåñòèìîñòè ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ.
***
Ðàçðàáîòàííàÿ ìåòîäèêà ðàñ÷åòà êîíñòðóêöèè ñà-
ìîíåñóùèõ îïòè÷åñêèõ êàáåëåé ïî âåëè÷èíå ðàñòÿãè-
âàþùèõ óñèëèé, âîçäåéñòâóþùèõ íà êàáåëü ïðè ýêñò-
ðåìàëüíûõ óñëîâèÿõ ýêñïëóàòàöèè, ìîæåò áûòü ðåêî-
ìåíäîâàíà äëÿ êîíñòðóèðîâàíèÿ ïîäâåñíûõ îïòè÷åñ-
êèõ êàáåëåé â ðàçëè÷íûõ êëèìàòè÷åñêèõ ðàéîíàõ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Ïðàâèëà óñòðîéñòâà ýëåêòðîóñòàíîâîê.� Ì. : Ýíåð-
ãèÿ, 1996.
2. Ìàëüêå Ã., Ãåññèíã Ï. Âîëîêîííî-îïòè÷åñêèå êà-
áåëè: Îñíîâû ïðîåêòèðîâàíèÿ êàáåëåé, ïëàíèðîâàíèå
ñèñòåì.� Íîâîñèáèðñê : Èçäàòåëü, 1997.
3. Klopper S., Menze B., Schulte I. LWL�Luftkabel:
Selbsttragendes, metallfreies LWL�Luftkabel fur kurze
und langeSpannlan gen.� Dresden : ABB Energiebau GmbH,
1995.� S. 13 �18.
4.Ãðîäíåâ È. È., Êóðáàòîâ Í. Ä. Ëèíåéíûå ñîîðóæå-
íèÿ ñâÿçè.� Ì. : Ãîñèçäàò ëèò. ïî âîïðîñàì ñâÿçè è ðà-
äèî, 1963.
5.Ñïðàâî÷íèê ïî ïðîåêòèðîâàíèþ ëèíèè ýëåêòðîïå-
ðåäà÷è. Âÿçåìñêèé Ì. Á., Èøêèí Â. Õ., Êðþêîâ Ê. Ï. è
äð. � Ì. : Ýíåðãèÿ, 1980.
6. Generic specification for fiber optic outside plant
cable.� AT&T, Network cable systems, 1992.
ãäå Ð �
S �
n �
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-70823 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:59:10Z |
| publishDate | 2001 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Бондаренко, О.В. Иоргачев, Д.В. Мурадьян, Л.Л. 2014-11-15T08:33:56Z 2014-11-15T08:33:56Z 2001 Выбор конструкции самонесущего оптического кабеля по растягивающим нагрузкам / О.В. Бондаренко, Д.В. Иоргачев, Л.Л. Мурадьян // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2001. — № 1. — С. 18-21. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70823 621.315.2:681.7.068 Разработана инженерная методика выбора конструкции подвесного оптического кабеля по величине растягивающих усилий с учетом климатических районов эксплуатации. Приведен пример выбора конструкции кабеля для условий Азербайджана и результаты экспериментального определения растягивающих усилий кабеля и оптического волокна, подтверждающие результаты расчета. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Средства связи Выбор конструкции самонесущего оптического кабеля по растягивающим нагрузкам Article published earlier |
| spellingShingle | Выбор конструкции самонесущего оптического кабеля по растягивающим нагрузкам Бондаренко, О.В. Иоргачев, Д.В. Мурадьян, Л.Л. Средства связи |
| title | Выбор конструкции самонесущего оптического кабеля по растягивающим нагрузкам |
| title_full | Выбор конструкции самонесущего оптического кабеля по растягивающим нагрузкам |
| title_fullStr | Выбор конструкции самонесущего оптического кабеля по растягивающим нагрузкам |
| title_full_unstemmed | Выбор конструкции самонесущего оптического кабеля по растягивающим нагрузкам |
| title_short | Выбор конструкции самонесущего оптического кабеля по растягивающим нагрузкам |
| title_sort | выбор конструкции самонесущего оптического кабеля по растягивающим нагрузкам |
| topic | Средства связи |
| topic_facet | Средства связи |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70823 |
| work_keys_str_mv | AT bondarenkoov vyborkonstrukciisamonesuŝegooptičeskogokabelâporastâgivaûŝimnagruzkam AT iorgačevdv vyborkonstrukciisamonesuŝegooptičeskogokabelâporastâgivaûŝimnagruzkam AT muradʹânll vyborkonstrukciisamonesuŝegooptičeskogokabelâporastâgivaûŝimnagruzkam |