Автор: Йинг Бо, инженер по оптоволоконным корпусам в компании YingFeng Communication
Отредактировано и организовано: Куинн Чжан
В реальных оптоволоконных сетях кабели редко прокладываются как единое целое, непрерывной длины. Вдоль маршрутов передачи данных - в сетях доступа, городских сетях или магистральных инфраструктурах - оптоволоконные кабели необходимо соединять, разветвлять, ремонтировать или резервировать для будущего расширения.
Но каждая из этих точек подключения несет в себе потенциальный риск.
Именно поэтому Оптоволоконные соединительные крышки играют столь важную роль в современных оптоволоконных сетях. Это не дополнительные аксессуары и не простые защитные коробки. Это инженерные системы, предназначенные для защиты оптоволоконных сплайсов от механических нагрузок, воздействия окружающей среды и долгосрочного ухудшения характеристик.
Это руководство написано с целью дать полное и ориентированное на инженеров представление об оптоволоконных сплайс-заглушках - от основных понятий и классификаций до структурной логики и практических соображений по развертыванию. Статья не фокусируется на каком-то одном продукте или бренде, а объясняет: как работают сплайс-закрытия и как их следует понимать в реальных проектах.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Почему закрытие волоконно-оптических соединений имеет значение в реальных сетях
При развертывании реальных сетей сращивание волокон неизбежно. Кабели необходимо соединять из-за ограничений по длине маршрута, требований к разветвлению, ремонта после повреждений или модернизации сети.
Однако после сращивания волокон само место соединения становится одним из самых уязвимых мест во всей сети.
Без надлежащей защиты сращивание волокон подвергается многочисленным долгосрочным рискам:
- Механическое напряжениеот растяжения, вибрации, сжатия или случайного удара
- Воздействие окружающей средытакие как влага, пыль, перепады температур, ультрафиолетовое излучение или химические вещества
- Оптическая нестабильность, где микроизгиб или движение волокна постепенно увеличивает потери сигнала
Затвор для сращивания оптоволокна создает контролируемая защитная среда для этих сращенных волокон. Его роль заключается не только в том, чтобы закрыть место сращивания, но и в том, чтобы оптические характеристики оставались стабильными на протяжении многих лет эксплуатации.
В сетях FTTX и наружных сетях доступа надежность соединительных муфт часто определяет, будет ли сеть работать без обслуживания или превратится в постоянную проблему ремонта. С инженерной точки зрения сплайс-корректоры являются основополагающей частью надежности сети, а не чем-то второстепенным.
Что такое закрытие волоконно-оптического сплайса
A закрытие волоконно-оптического сплайса это защитный корпус, предназначенный для размещения и защиты оптоволоконных сплайсов и, в некоторых случаях, пассивных оптических компонентов. Он обеспечивает механическую защиту, герметизацию и внутреннее управление оптоволокном для сращиваемых оптических волокон.
Важно отличать сплайс-корпуса от других корпусов для оптоволокна:
- Затвор для сращивания волокон
В основном используется на маршрутах передачи для защиты сращиваемых волокон. - Распределительная или оконечная коробка для оптоволокна
Обычно устанавливается в точках доступа, где волокна терминируются, распределяются или подключаются к коммутационным шнурам.
В сетевой топологии сплайс-заглушка обычно располагается между сегментами кабеля, а не в конечных точках, обращенных к пользователю. Ее основная задача - долгосрочная защита и стабильность, а не удобство установки заплаток.
Как работает закрытие волоконно-оптического сплайса
С точки зрения функциональности закрывающий элемент для сращивания оптоволокна должен одновременно отвечать трем основным требованиям.
Механическая защита
Затвор защищает хрупкие соединения волокон от внешних воздействий, таких как растяжение, изгиб, вибрация и удары. Правильная внутренняя фиксация гарантирует, что механическое напряжение, приложенное к оболочке кабеля, не будет передаваться непосредственно на соединения волокон.
Стабильность оптических характеристик
Оптические волокна чрезвычайно чувствительны к микроизгибам и перемещениям. Хорошо спроектированный соединительный элемент обеспечивает контролируемую трассировку волокна и минимальный радиус изгиба, помогая сохранить вносимые потери и качество сигнала с течением времени.
Управление натяжением кабеля
В реальных установках оптоволоконные кабели испытывают длительное напряжение, вызванное методами прокладки, температурными изменениями, ветровой нагрузкой (на воздушных трассах) или движением грунта.
В корпусах для сращивания предусмотрены конструкции для фиксации кабеля и разгрузки от натяжения, поэтому эти усилия воспринимаются корпусом корпуса, а не самими сращиваемыми волокнами.
Полезный способ понять это - рассматривать закрытие сращивания как Защитный дом для волоконных соединений. Корпус сам по себе образует конструкцию здания, защищая волокна от непогоды и внешних повреждений. Внутри лотки для сращивания работают как организованные комнаты, сохраняя волокна зафиксированными, разделенными и правильно проложенными. Фиксация кабеля и разгрузка от натяжения служат основой, гарантируя, что внешние силы не нарушат хрупкие соединения внутри.
Без этого “домика” сращиваемые волокна подвергались бы прямому воздействию окружающей среды и механических рисков, что привело бы к нестабильной работе и частому обслуживанию.
Объяснение конфигурации входа и выхода
Одной из наиболее распространенных спецификаций, связанных с оптоволоконными соединительными крышками, является конфигурация входа и выхода, часто описывается как “X-in / Y-out”.
Проще говоря:
- Входобозначает количество оптоволоконных кабелей, входящих в закрытие
- Выходобозначает количество оптоволоконных кабелей, выходящих из закрытия
Например, сплайс-заглушка 2-in / 2-out позволяет двум кабелям входить и двум кабелям выходить, обычно используется в прямых сегментах сети. Конфигурация 2-in / 3-out часто используется в сценариях с разветвлением.
Для новичков это можно понять с помощью простой аналогии.
Считайте, что закрытие сплайса - это дом, и волоконно-оптические кабели, как дороги подключенных к нему. Порты входа и выхода определяют, сколько дорог может войти или выйти из дома. Они не описывают, сколько людей живет внутри и как расположены комнаты.
Аналогично, номера входов и выходов указывают только на возможность прокладки кабеля - они не отражают количество волокон, количество сращиваний или внутреннюю организацию волокон.
Следует избегать двух распространенных недоразумений:
- Количество входов/выходов не равно количеству жил волокна
- Количество входов/выходов не является прямым показателем способности к сращиванию
Один кабель может содержать десятки или даже сотни волокон. Конфигурация входа и выхода отражает внешняя прокладка кабелей, а не плотность внутренних волокон.
Основные типы закрытий волоконно-оптических спайсов
Волоконно-оптические сплайс-крышки можно классифицировать несколькими практическими способами. Эти классификации описывают логику развертывания, а не качество продукции.
Классификация по конструктивному исполнению
| Тип | Описание | Типовые характеристики |
|---|---|---|
|
Горизонтальный (рядный) |
Двухкомпонентный корпус с кабельными вводами на обоих концах |
Компактный, подходит для воздуховодов и воздушных трасс |
|
Вертикальный (купол) |
Цилиндрическая или куполообразная структура |
Гибкая прокладка кабеля, часто используется на открытом воздухе |
Конструктивная форма сама по себе не определяет производительность. Не менее важны конструкция уплотнений, внутреннее расположение и крепление кабелей.
Классификация по топологии сети
| Тип | Приложение |
|---|---|
|
Прямое соединение для сращивания |
Соединяет кабели по одному маршруту передачи данных |
|
Закрытие разветвительного сращивания |
Позволяет волокнам разветвляться в разные стороны |
Замыкания с разветвлением широко используются в сетях доступа, где в будущем ожидаются обрывы соединений.
Классификация по способу установки
- Аэродинамическая установка
- Установка воздуховодов
- Установка на столбах
- Настенный монтаж
Каждый метод установки предъявляет различные требования к механической прочности, герметичности и разгрузке от натяжения.
Классификация по емкости волокна
Типичные номинальные емкости включают 12, 24, 48, 96, 144 и 288 волокон. На практике при первоначальной установке сплайс-корпуса редко заполняются до максимальной емкости. При планировании емкости обычно предусматривается запас на будущее расширение.
Стыковочный узел с высокой пропускной способностью может поддерживать малое количество волокон, но узел с низкой пропускной способностью не может быть расширен после полного заполнения.
Общая структура волоконно-оптических сплайс-заглушек
Хотя оптоволоконные сплайс-крышки различаются по форме и емкости, их общая структурная логика неизменна. Ниже описаны типичные структурные компоненты двух наиболее распространенных конструкций. Эти разделы лучше всего воспринимаются вместе со структурными схемами.
Вертикальная (куполообразная) конструкция закрытия сплайса
Типичный вертикальный соединительный элемент состоит из: Внешний корпус, уплотнительный зажим или запорная лента, лотки для сращивания, уплотнительные кольца, отверстия для ввода и вывода кабеля, кронштейн для крепления на столбе (если применимо), стойки для крепления кабеля, зажимы для крепления кабеля.
Такая конструкция обеспечивает гибкую прокладку кабелей и обычно используется в наружных, воздушных и подземных средах.
Горизонтальная (инлайн-типа) структура закрытия сплайса
Типичный горизонтальный соединительный шкаф включает в себя: Верхняя крышка, Нижнее основание, Крепежные винты или запорные механизмы, Отверстия для ввода и вывода кабеля, Прижимные блоки для крепления кабеля, Лотки для сращивания, Стойки для крепления кабеля
Благодаря компактности и симметричному расположению горизонтальные затворы часто используются для прокладки воздуховодов и прямых участков сети.
Внутренняя структура и система управления волокнами
Внутри сплайс-корпуса организация волокна - это не вопрос удобства, а вопрос оптической стабильности и ремонтопригодности.
Хорошо продуманный система управления волокнами Обеспечивает защиту волокон не только во время установки, но и во время последующих операций по возврату и обслуживанию.
Лотки для сращивания
Сплайс-лотки являются основными рабочими элементами волоконно-оптического сплайс-корпуса. Их основное назначение включает:
- Закрепление сплавов
- Соблюдение минимального радиуса изгиба
- Предотвращение пересечения, защемления или смещения волокон
По опыту эксплуатации, многие долгосрочные отказы вызваны не плохим качеством сращивания, а тем, что перемещение волокон или микроизгибы, вызванные неадекватной конструкцией лотка.
Ключевые аспекты дизайна лотка включают в себя:
- Штабелируемые или откидывающиеся конструкции лотков
- Прозрачные пути прокладки волокна между лотками
- Поддержка сращивания одиночных и ленточных волокон
- Достаточный запас хода для операций по возвращению в исходное положение
Закрытия, разработанные для сетей доступа, часто ставят во главу угла гибкость и простоту доступа к лоткам, в то время как магистральные закрытия делают упор на плотность и долгосрочную стабильность.
Прокладка волокон и управление радиусом изгиба
Оптические волокна очень чувствительны к изгибающим нагрузкам. Даже если вносимые потери приемлемы при установке, плохая прокладка может привести к постепенной деградации со временем.
Надежная конструкция соединительной муфты обеспечивает:
- Плавные переходы от кабельного ввода к соединительному лотку
- Без острых краев и точек сжатия
- Постоянный радиус изгиба по всему корпусу
На практике стабильная внутренняя маршрутизация часто важнее номинальной пропускной способности волокна.
Фиксация кабеля и разгрузка от натяжения
Фиксация кабеля - один из самых важных и наиболее упускаемых из виду элементов конструкции соединительных муфт.
В реальных условиях эксплуатации кабели могут подвергаться воздействию:
- Длительные растягивающие усилия
- Вибрация, вызванная ветром (воздушные установки)
- Движение грунта или тепловое расширение
Эффективная разгрузка от деформации обеспечивает поглощение этих усилий конструкцией корпуса, а не передачу их на разветвители волокна.
Замки со слабой фиксацией троса часто кажутся стабильными вначале, но спустя месяцы или годы в них появляются дефекты.
Материалы и корпус, устойчивый к ультрафиолетовому излучению
Выбор материала напрямую влияет на механическую прочность, поведение при старении и устойчивость к воздействию окружающей среды.
Стоит отметить, что большинство ведущих производителей не раскрывают подробную информацию о рецептурах полимеров, Поэтому трудно определить единый “промышленный стандарт” материала.
Общие характеристики материалов
Вместо того чтобы ориентироваться на точные названия материалов, инженеры обычно оценивают корпуса соединительных муфт по таким характеристикам, как:
- Устойчивость к ударам
- Долгосрочное поведение при старении
- Устойчивость к воздействию ультрафиолета
- Стабильность при циклическом изменении температуры
Многие наружные соединительные крышки имеют Устойчивый к ультрафиолетовому излучению корпус конструкции, призванные минимизировать деградацию при длительном воздействии солнца. В телекоммуникационных средах на открытом воздухе стабильность материала с течением времени часто более важна, чем первоначальная механическая прочность.
Конструкция уплотнения и герметизация входа
Среди всех элементов дизайна, эффективность уплотнения оказывает наибольшее влияние на долгосрочную надежность.
Заглушки для сращивания оптоволокна должны сохранять герметичность и в то же время допускать возможность дальнейшего обслуживания. Это требование привело к широкому использованию повторно вводимое уплотнение конструкции.
Общие подходы к герметизации
Типичные методы герметизации включают:
- Механическое уплотнение с помощью прокладок или уплотнительных колец
- Термоусадочные системы герметизации
- Герметизирующие растворы на гелевой основе
Механическая герметизация широко распространена благодаря простоте установки и повторного доступа. Термоусадочные решения обеспечивают прочную герметизацию, но менее удобны для многократного доступа. Гелевые герметики обеспечивают гибкость, но требуют тщательной совместимости материалов.
С инженерной точки зрения надежность уплотнения после нескольких циклов открытия-закрытия так же важна, как и первоначальные характеристики уплотнения.
Испытания и стандарты для закрытия волоконно-оптических соединений
Одна из областей, которую часто упускают из виду в онлайн-руководствах, - это то, как на самом деле тестируются и проверяются сплайс-затворы. В реальной инженерной практике заявления об эффективности должны быть подтверждены стандартными испытаниями.
Обычно для оценки состояния волоконно-оптических соединительных крышек используется сочетание механических испытаний и испытаний на воздействие окружающей среды.
Почему тестирование имеет значение
При установке соединительный элемент может показаться прочным, но его надежность зависит от способности выдерживать длительные нагрузки:
- Механическое напряжение
- Воздействие окружающей среды
- Неоднократное обращение во время технического обслуживания
Тестирование обеспечивает объективную проверку того, что закрытие может работать в этих условиях.
Испытания механических характеристик
Механические испытания оценивают структурную целостность закрытия и его способность защищать сращивание волокон при физических нагрузках. Типичные испытания включают:
- Испытание на растяжение (осевое растяжение)
- Устойчивость к сжатию
- Устойчивость к ударам
- Устойчивость к изгибу и кручению
Эти испытания позволяют определить, правильно ли изолированы механические силы, приложенные к кабелю или корпусу, от находящихся в них волоконно-оптических сращиваний.
Испытания на экологическую эффективность
Испытания на воздействие окружающей среды имитируют условия длительного воздействия, обычно встречающиеся при развертывании вне помещений, такие как:
- Температурная цикличность
- Высокая влажность и погружение в воду
- Проникновение пыли и частиц
- УФ-облучение
Вместо того чтобы тестировать отдельные компоненты, в этих оценках рассматриваются совокупность характеристик материала корпуса, системы уплотнения и конструкции.
Применимые стандарты и ссылки на испытания
Испытания на закрытие волоконно-оптических сращиваний обычно проводятся в соответствии с признанными международными и отраслевыми стандартами, включая:
- МСЭ-Т L.13- Требования к соединениям оптических волоконных кабелей
- IEC 61300-2- Методы испытаний волоконно-оптических соединительных устройств
- GR-771-CORE- Общие требования к сплайс-крышкам для оптоволокна
Эти стандарты определяют методы испытаний, условия и критерии приемки. Хотя не все проекты требуют полного соответствия каждому стандарту, они обеспечивают общий инженерный язык для оценки эффективности.
Как выбрать подходящий корпус для сращивания оптоволокна
Опытные инженеры, как правило, подходят к выбору соединительной муфты логически, а не по марке или внешнему виду.
Ключевые вопросы, которые необходимо рассмотреть, включают:
- Где будет установлено закрытие (воздушное, канальное, подземное)?
- Сколько кабелей и волокон требуется сейчас и в будущем?
- Потребуется ли доступ к среднему пролету?
- Как часто нужно будет повторно вводить закрытие?
- Какие нагрузки окружающей среды он должен выдерживать?
Ответы на эти вопросы обычно сужают круг подходящих вариантов более эффективно, чем простое сравнение технических паспортов.
Распространенные заблуждения при выборе закрытия сплайса
Несколько недоразумений часто приводят к неправильным решениям при выборе:
- Большая пропускная способность волокна не всегда означает лучшую пригодность
- Более толстый корпус не гарантирует лучшей герметичности
- Только степень защиты IP не определяет долговременную надежность
На практике, несоответствующие сценарии применения являются более распространенной причиной неудач, чем дефекты продукции.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем разница между корпусом для сращивания волокон и распределительной коробкой для волокон?
Затвор для сращивания волокон предназначен для защиты сращиваемых волокон на маршрутах передачи, а распределительная коробка используется в точках доступа для заделки и распределения волокон. Их внутренняя структура и сценарии использования принципиально отличаются.
Можно ли многократно открывать затвор для сращивания оптоволокна?
Да. Большинство современных соединительных крышек имеют системы герметизации с возможностью повторного входа. Однако эффективность уплотнения зависит от правильности установки и состояния компонентов уплотнения после многократного доступа.
Когда необходим доступ к среднему пролету?
Доступ в середине пролета обычно требуется в сетях доступа, где необходимо разветвить волокна, не разрезая весь кабель. Он особенно полезен при расширении сети и модернизации услуг.
Гарантирует ли рейтинг IP68 постоянную водонепроницаемость?
Нет. Показатели IP описывают условия испытаний в контролируемой среде. Долгосрочная водонепроницаемость также зависит от старения материала, конструкции уплотнения и качества установки.
Лучше выбрать самый мощный из имеющихся соединительных элементов?
Не обязательно. Негабаритные затворы могут увеличить стоимость и сложность установки, не обеспечивая реальных преимуществ. Пропускная способность должна соответствовать текущим потребностям и в то же время допускать разумное расширение в будущем.
Заключительные размышления
Затвор для сращивания оптоволокна - это не просто защитная коробка. Это тщательно разработанная система, сочетающая механическую защиту, герметичность, управление волокном и долговременную надежность.
Понимание того, как устроены, протестированы и применяются соединительные элементы, позволяет инженерам и лицам, принимающим решения, выйти за рамки поверхностных спецификаций и выбрать решения, которые остаются стабильными в течение многих лет в реальных сетях.
В оптоволоконных сетях надежность редко определяется наиболее заметными компонентами, а теми, которые спокойно выполняют свои функции каждый день.
English 
French 
German 
Spanish 
Arabic 
Turkish 
Japanese 
Russian