автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Исследование затухания оптических волокон кабеля в защитном полимерном трубопроводе с замерзающей водой и разработка мер защиты

004616306

На правах рукописи

Никулина Татьяна Геннадьевна

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАТУХАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН КАБЕЛЯ В ЗАЩИТНОМ ПОЛИМЕРНОМ ТРУБОПРОВОДЕ С ЗАМЕРЗАЮЩЕЙ ВОДОЙ И РАЗРАБОТКА МЕР ЗАЩИТЫ

Специальность 05.12.13 - Системы, сети и устройства телекоммуникаций

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

~ 2 ДЕН 2010

Самара 2010

004616306

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики» (ГОУВПО ПГУТИ).

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Попов В.Б.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Чостковский Б.К.

кандидат технических наук, доцент Корнилов И.И.

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Сибирский государственный

университет телекоммуникаций и информатики»

Защита состоится «17» декабря 2010 г. в 15 час. 00 мин, на заседании диссертационного совета Д219.003.02 в ГОУВПО «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики» по адресу: 443010, г. Самара, ул. Льва Толстого, д.23.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУВПО «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики».

Автореферат разослан № ноября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д219.003.02 доктор технических наук, профессор

Мишин Д.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На сетях связи в России и за рубежом в настоящее время широко используется технология строительства волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) с использованием защитных полимерных трубопроводов (ЗПТ). Данная технология является одной из наиболее прогрессивных технологий строительства волоконно-оптических линий передачи, поскольку обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционной технологией прокладки оптического кабеля (ОК) непосредственно в грунт.

Существенным преимуществом является то, что полимерный трубопровод выполняет функцию механической защиты кабеля, и это позволяет применять кабели облегченной конструкции, т.е. менее материалоемкие и, соответственно, более дешевые. Помимо этого, прокладку ЗПТ можно производить с помощью традиционных технических средств без опасения повредить кабель, поскольку операция пневомозадувки облегченных ОК производится только после выполнения основной части земляных работ. Гарантированный срок службы ЗПТ составляет не менее 50 лет, что заметно превышает срок службы оптического кабеля, и это позволяет, в случае необходимости, осуществлять замену ОК в уже проложенном трубопроводе. Например, для увеличения пропускной способности ВОЛП можно заменить ОК со стандартными оптическими волокнами на кабели, имеющие волокна со смещенной ненулевой дисперсией. В случае если ОК поврежден, также возможно оперативно осуществить его замену.

Применение ЗПТ с твердым внутренним антифрикционным слоем, обладающих пониженным трением внутренней поверхности, позволяет прокладывать ОК большей строительной длины, тем самым уменьшая число сварных соединений. Это в свою очередь влечет за собой: снижение трудозатрат на строительство пунктов оперативного доступа для оптических муфт, затрат на монтаж ОК, повышение эксплуатационной надежности линии связи за счет снижения числа соединений ОВ, снижение трудозатрат и времени на устранение повреждений, уменьшение количества муфт для соединения оптического кабеля. Использование ЗПТ позволяет осуществлять «наложенное проектирование», т.е. одновременное или последовательное создание линий, относящихся к разным сетям (магистральным, внутризоновым, местным, ведомственным, коммерческим).

Строительство ВОЛП по технологии прокладки ОК в ЗПТ дает возможность более рационально использовать финансовые ресурсы, т.к. значительная часть строительных затрат может быть существенно сдвинута по времени относительно начала строительных работ и приближена к началу эксплуатации ВОЛП, т.е. данная технология позволяет увеличить строительный сезон.

Кроме всего вышеперечисленного, существенным достоинством данной технологии, делающей ее перспективной и востребованной и в будущем, является то, что строительство ВОЛП с использованием ЗПТ позволяет исключить большие объемы земляных работ при необходимости дополнительной прокладки по трассе нового кабеля или замене устаревших кабелей, что практически исключает затраты на землеотводы по кабельной трассе на длительный срок. Уже сегодня затраты на землеотводы составляют значительную долю от стои-

мости линейно-кабельных сооружений. По прогнозам в перспективе эта тенденция будет только усугубляться. Таким образом, данная технология строительства ВОЛГЕ находит все большее применение в России и будет применяться и в дальнейшем, а вопросы, связанные с ней, являются весьма актуальными.

Анализ опыта эксплуатации волоконно-оптических линий передачи с оптическим кабелем в защитном полимерном трубопроводе показывает, что при повреждении трубопровода и нарушении его герметичности, в канал трубопровода попадает вода и грязь, ЗПТ заиливается. На сегодняшний день, по состоянию нормативно-технической документации, техническое обслуживание каналов ЗПТ не осуществляется. Состояние трубопроводов не контролируется. Все это приводит к тому, что повреждения ЗПТ выявляются только при выполнении работ, проводимых на ОК. В результате трубопроводы могут достаточно длительное время иметь повреждения и быть негерметичными. В России на большей территории грунт в зимнее время промерзает на глубину прокладки ЗПТ и более, а это приводит к вмерзанию оптического кабеля в лед, если трубопровод заполнен водой. Это отмечается в работах Киушова А.В., Спиридонова В.Н., Павлова А.В. Таким образом, кабель, не имеющий бронепокровов и не рассчитанный на воздействие значительных механических нагрузок, может оказаться в более тяжелых условиях, чем бронированный кабель, проложенный непосредственно в грунт.

С учетом вышесказанного, актуальной является задача исследования изменений затухания оптических волокон (ОВ) кабеля в защитном полимерном трубопроводе под действием раздавливающих нагрузок замерзающей в нем воды, а также разработка практических рекомендаций по снижению их влияния на параметры передачи оптического кабеля.

Состояние вопроса.

Исследованиям потерь в ОВ под нагрузкой посвящено достаточно много работ отечественных и зарубежных авторов. Известно, что собственное затухание ОВ во многом обеспечивается технологическим решением его вытяжки, которое описано в работах Чостковского Б.К. В работах Ларина Ю.Т. Теуми-на И.И., Мурадяна А.Г., Гольдфарба И.С., Иноземцева В.П. проводились исследования затухания ОВ при действии раздавливающих нагрузок. Однако в них исследовались зависимости затухания ОВ при раздавливающих нагрузках на волокно и кабель, создаваемых плоскопараллельными пластинами, что не вполне адекватно отражает физические процессы и поведение ОК и элементов его конструкции при замерзании воды в трубопроводе.

Тапака М., КоЬауаэЫ Т., Бида\уага У., 1па(1а К. экспериментально исследовали приращения затухания в волокнах оптического кабеля при вмораживании его в лед в стальном трубопроводе. В работах под руководством Калягина А.В. выполнены испытания ОК в ЗПТ, при проведении которых также измерялся прирост затухания в ОВ кабеля. Однако, в процессе вышеуказанных исследований закономерности выявлены не были, а полученные результаты носят противоречивый характер.

Экспериментальным исследованиям электрических кабелей и давлений в асбоцементных трубах посвящены работы Ляховича И.Ф., Рака С.М., Поляко-

ва С.Т. Математические модели трубопроводов с замерзающей водой описаны в работах Пеховича А.И., Сугавары Н., Отставнова А.А., Зотова Г.А. Однако непосредственно для ОК в ЗПТ их использовать нельзя.

С учетом вышеизложенного, сформулированы цель и задачи настоящей диссертационной работы.

Цель диссертационной работы. Теоретические и экспериментальные исследования изменений затухания оптических волокон кабеля в защитном полимерном трубопроводе с замерзающей водой и разработка мер защиты, обеспечивающих снижение влияния на параметры передачи ОК раздавливающих нагрузок со стороны замерзающей воды.

В соответствии с поставленной целью в диссертации решаются следующие основные задачи:

1. Теоретические и экспериментальные исследования раздавливающих нагрузок на ОК в ЗПТ при замерзании воды в трубопроводе.

2. Исследование прироста затухания ОВ при деформации модуля ОК.

3. Теоретические и экспериментальные исследования влияния внешних защитных покровов ОК на его стойкость к деформациям, обусловленным раздавливающими нагрузками, при замерзании воды в трубопроводе.

4. Разработка методики испытаний ОК в ЗПТ на стойкость к раздавливающим нагрузкам, возникающим при замерзании воды в трубопроводе.

5. Разработка практических рекомендаций по снижению влияния раздавливающих нагрузок при замерзании воды в трубопроводе на параметры линейного тракта на регенерационном участке (РУ) ВОЛП.

Методы исследований. При решении поставленных задач использовались методы теории оптических волноводов, теории вероятности и математической статистики, теории упругости и пластичности. Выводы и рекомендации, сформулированные в работе, основаны на результатах проведенных теоретических и экспериментальных исследований.

Личный вклад. Все основные научные положения, выводы и рекомендации, составляющие содержание диссертационной работы, разработаны соискателем лично.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Выдвинута и экспериментально подтверждена гипотеза о том, что прирост затухания оптических волокон ОК модульной конструкции на локальном участке под действием раздавливающих нагрузок обусловлен в основном микроизгибами ОВ при их взаимодействии в модуле.

2. Экспериментально доказано, что критическая деформация, при которой прирост затухания ОВ превышает некоторое заданное пороговое значение, прямо пропорциональна площади свободного пространства в модуле ОК.

3. Получено выражение, связывающее вероятность превышения заданного порогового значения прироста затухания и величину критической деформации модуля с конструктивными параметрами модульной трубки и ОВ, а также количеством волокон в модуле.

4. Предложена методика прогноза срока службы ОК в ЗПТ при замерзании на заданном интервале времени воды в трубопроводе.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Получены теоретические и экспериментальные оценки раздавливающих нагрузок на ОК в ЗПТ при замерзании воды в трубопроводе.

2. Разработана методика испытаний ОК в ЗПТ на стойкость к раздавливающим нагрузкам при замерзании воды в трубопроводе.

3. Разработаны практические рекомендации по выбору контролируемого числа модулей и оптических волокон при проведении испытаний на стойкость ОК к раздавливающим нагрузкам.

4. Предложен способ защиты ОК в ЗПТ от раздавливающих нагрузок при замерзании воды в трубопроводе, заключающийся в том, что совместно с оптическим кабелем в ЗПТ прокладывается микротрубка, которая позволяет снизить влияние раздавливающих нагрузок на параметры передачи ОК и обеспечить выполнение аварийно-восстановительных работ, без проведения дополнительных земляных работ.

5. Получены оценки параметров линейного тракта на регенерационном участке ВОЛП при замерзании воды в поврежденном трубопроводе с ОК.

Реализация результатов работы.

Основные результаты работы внедрены на таких предприятиях, как ЗАО «Самарская оптическая кабельная компания», ОАО «Связьстрой-4», ООО «У СП Компьюлинк».

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: XX Международной научной сессии НТО РЭС, посвященной Дню радио (Москва, 2009); III, IV, V, VI, VII, VIII Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Волгоград, 2004; Самара, 2006, 2008; Нижний Новгород, 2005; Казань, 2007; Санкт-Петербург, 2009); XI, XII, ХШ, XIV, XVI Российских научно-технических конференциях проф.-преп. и инженерно-технического состава ПГУТИ (Самара, 2004-2007, 2009); V, VI, VII Международных научно-технических конференциях «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций» (Самара, 2004,2006; Уфа, 2005).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 40 научных трудах, включая 11 статей, 5 из которых опубликовано в изданиях, рекомендованных ВАК и 29 тезисов докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Содержит 180 страниц машинописного текста, 83 рисунка, 45 таблиц. Список литературы включает 100 наименований.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований прироста затухания оптических волокон ОК в ЗПТ при замерзании воды в трубопроводе.

2. Теоретическое и экспериментальное обоснование гипотезы о том, что прирост затухания оптических волокон ОК модульной конструкции на локаль-

ном участке под действием раздавливающих нагрузок обусловлен в основном микроизгибами ОВ при их взаимодействии в модуле.

3. Эмпирическая формула, связывающая критическую деформацию модуля ОК, при которой прирост затухания превысит некоторое заданное пороговое значение с площадью свободного пространства в модуле.

4. Методика испытаний ОК в ЗГГГ на стойкость к раздавливающим нагрузкам при замерзании воды в трубопроводе.

5. Способ защиты ОК в ЗПТ от раздавливающих нагрузок при замерзании воды в трубопроводе, заключающийся в том, что совместно с оптическим кабелем в ЗПТ прокладывается микротрубка, которая позволяет снизить влияние раздавливающих нагрузок на параметры передачи ОК и обеспечить выполнение аварийно-восстановительных работ без проведения дополнительных земляных работ.

Краткое содержание диссертационной работы.

Во введении обоснована актуальность темы, представлен анализ современного состояния вопроса, сформулированы цели и основные задачи исследования, показана научная новизна и практическая ценность работы, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлены результаты анализа основных работ, посвященных исследованию раздавливающих нагрузок, создаваемых в трубопроводе при замерзании воды. Показано, что имеющиеся работы по исследованию изменения параметров передачи ОК в трубопроводе с замерзающей водой, дают неоднозначные результаты, а экспериментальные исследования по определению давлений, воздействующих при этом на кабель, выполнялись с электрическим кабелем, проложенным в асбоцементный трубопровод, что не позволяет воспользоваться результатами этих исследований.

Поскольку необходимо знать, в каких пределах изменяются нагрузки, воздействующие на ОК в ЗПТ при замерзании воды, проведены экспериментальные исследования давлений, возникающих в ЗПТ с замерзающей водой. Для выполнения этих исследований разработана методика и экспериментальные установки. Методика основана на измерении деформаций трубопровода и последующем расчете давления. Так как при деформации оптического кабеля давление в трубопроводе снижается, то для оценки максимальных значений давлений, создаваемых в ЗПТ замерзающей водой, исследования выполнены с образцами ЗПТ без кабеля внутри трубопровода. Испытаниям подвергались образцы ЗПТ с наиболее распространенными типоразмерами: 40/3,5 (внешний диаметр ЗПТ - 40 мм, толщина оболочки - 3,5 мм); 32/3; 25/2,3. Для оценки степени снижения давления при наличии в ЗПТ ОК и оценки раздавливающих нагрузок, воздействующих на кабель, выполнены эксперименты с образцами полимерных трубок (внутренняя полимерная трубка - ВПТ), которые представляли собой внешнюю оболочку кабеля. Исследовались образцы ВПТ следующих типоразмеров: 9,5/1,15; 8,6/1,2; 10,8/1,8. По изменению внутреннего объема ВПТ произведена оценка раздавливающих нагрузок, воздействующих на ОК при замерзании воды. Показано, что раздавливающие механические нагрузки, оказываемые замерзающей водой, существенно зависят от параметров ВПТ и

31ТГ. Получены количественные оценки давлений. Для ЗПТ без ВПТ давление изменяется в пределах от 0,8 до 1,5 МПа. Наличие внутри ЗПТ оболочки кабеля снижает давление, создаваемое замерзающей водой, на 30-40 %.

Для того чтобы учесть влияние свойств замерзающей воды, заполняющей трубопровод, на давление, создаваемое в трубопроводе, были выполнены исследования с образцом ЗПТ 40/35 с водопроводной, талой снеговой и дистиллированной водой. Показано, что состав воды заметно влияет на давление льда в трубопроводе. Наибольшее давление создают при замерзании дистиллированная и талая вода, поэтому при экспериментальных исследованиях влияния раздавливающих нагрузок замерзающей воды на затухание волокон ОК рекомендовано использовать дистиллированную или талую воду.

Проведенные в этой главе исследования показали, что раздавливающие нагрузки, воздействующие на ОК в ЗПТ с замерзающей водой, существенно зависят от множества непрогнозируемых факторов (характеристик трубопровода и ОК, состава воды, свойств внешней среды, в которой расположен трубопровод). Это не позволяет выполнить их оценку теоретически, следовательно, требуется разработка методики экспериментальных испытаний ОК в ЗПТ на стойкость к раздавливающим нагрузкам при замерзании воды в трубопроводе.

Вторая глава посвящена исследованию зависимости прироста затухания ОВ от деформации модуля.

На сегодняшний день на ВОЛП в основном используют кабели модульной конструкции, в которых прирост затухания ОВ при радиальных механических нагрузках на ОК имеет место, когда возникающие при этом деформации модуля приводят к механическим воздействиям на волокно. Поэтому, с точки зрения прогнозирования стойкости ОК к раздавливающим нагрузкам, представляет интерес исследование потерь в ОВ, уложенных в модульной трубке, за счет радиальных механических воздействий на эту трубку. Выдвинута гипотеза о том, что независимо от раздавливающего усилия, деформация модуля, при которой начинается рост затухания в ОВ, должна коррелировать с площадью области сечения внутри модульной трубки, свободной от волокон. Проверка этой гипотезы проводилась по результатам экспериментальных исследований прироста затухания в ОВ в зависимости от деформации модуля.

На основании существующей методики испытаний ОК на стойкость к раздавливающим нагрузкам, приведенной в ГОСТ Р МЭК 794-1-93, разработаны методика испытаний ОВ в модулях и экспериментальная установка, показанная на рис. 1. Испытания проводились с тремя образцами модулей с числом волокон: 4, 8 и 12. Внешние диаметры образцов модулей по результатам усреднения шести измерений в разных точках по длине модулей, составили: 2,005; 2,283; 2,468 мм. Средняя толщина стенки модуля также, по результатам шести измерений, составляла: 0,333; 0,368; 0,370 мм. С каждым образцом проведено более 80 испытаний. Все модули были выполнены из полибутелентерефталата (ПБТ). В результате этих испытаний получены зависимости прироста затухания в ОВ от деформации модуля (рис. 2).

Для выявления вида функции распределения критических деформаций модуля, при которых прирост затухания ОВ составит 0,05 дБ и более, проведе-

на статистическая обработка полученных данных, показавшая, что результаты экспериментов описываются двойным экспоненциальным законом распределения. Достоверность параметров модели проверена с использованием критериев Колмогорова и Пирсона.

Тиски Параллельные пластины

20

Микрометр

3 18 14

а

(О

0

а

£ 12 X

1 10

Я в

: 1 ? 1 .

:::::г.. ±л......

...... ...... .....;•■•/ ......]/•- ..... и-- Л/-\...... ......

-г) ......

Г1.М ....."!......

) > 01 ГО 1 ---А

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.в 1.7 1Л Деформация модуля в диаметре, мм Саарное соединение

Ркс. 1. Схема экспериментальной усганов- Рис. 2. Пример графиков зависимости прироста ки для исследования зависимости затуха- затухания в ОВ модуля от его деформации ния в ОВ от деформации модуля

Получена эмпирическая формула, связывающая критическую деформацию модуля ОК, при которой прирост затухания превысит некоторое заданное пороговое значение, с площадью свободного пространства в модуле:

Д ^а+Ъ-Б., (1)

где площадь свободного пространства в сечении недеформированного модуля; а и Ь - коэффициенты, которые определяются характеристиками материала модуля. Для рассматриваемых в работе модулей из ПБТ: « = 0,362; Ь = 0,584.

Предложено коэффициенты а и Ь определять по результатам обработки экспериментальных данных следующим образом:

[(Ш[-

1 и

¿=1

(1п[- 1п(1- р)])1 (50,- • • Д*) ._1-1_м _.

£(<Г0(.)2-„(50)2 /=1

г>=

" М П ы

где, д' и у'- параметры закона распределения, определяемые по результатам обработки экспериментальных данных; / = 1...и - определяет число образцов модулей, для которых найдены параметры у' и Д*; р - заданная вероятность.

Получено выражение, связывающее вероятность превышения заданного порогового значения затухания и величину критической деформации модуля с конструктивными параметрами модульной трубки и ОВ, а также количеством ОВ в модуле:

р = 1- ехр

А -0,468- 0,539 -Sc - еХР(-»»от "Л »о о - )

или

(2)

ОД 86- 0,08 -5„

Дцр = 0,4б8 + 1п(—1п(1 —/?))-[0,186 —0,08'5'()]+0,539'^, ММ,

— критическая деформация модуля; д — текущее значение деформации модуля в диаметре.

Выдвинута и экспериментально подтверждена гипотеза о том, что прирост затухания в оптических волокнах ОК модульной конструкции на локальном участке под действием раздавливающих нагрузок обусловлен в основном микроизгибами ОВ при их взаимодействии в модуле. Разработана схема изгиба волокна на волокне и экспериментальная установка, для определения критического радиуса изгиба ОВ при деформации модуля. Проведены экспериментальные исследования, по результатам которых получены зависимости, однозначно связывающие радиусы изгиба ОВ от относительной деформации модулей с количеством волокон: 4, 8 и 12 (рис. 3). Относительная деформация определялась как:

$1=Л/Двнут.> где £>внуг - внутренний диаметр модуля, мм.

Полученные графические зависимости аппроксимированы экспоненциальным законом:

6л

Я = а+й-ехр(-—).

с

Коэффициенты аппроксимации а, Ь и с определены для модулей с Л, 8 и 12 волокнами. На основании полученных зависимостей показано, что при значительных деформациях модулей, приводящих к ощутимым приростам затухания, радиусы изгибов ОВ в модулях для модулей с разным числом волокон, практически совпадают (рис.3).

18.33

16.67 g 15,00 13.33

ю

: ил

Z

|М70 О-5.000 3.330 1.670

4 0В

« 12 О!

\

\

1 а< >В

\ •

1 к

—ф- Л

~ 0.65 0.68 0.7 0.73 0.75 0.78 0.8 0.83 0.85 0.88 09 0.93 0.95

Относительная деформация модуля Рис. 3. Зависимость R изгибов от относительных деформаций <S<i для модулей с 4, 8 и 12 ОВ

В третьей главе выполнены исследования деформаций ОК под действием раздавливающих нагрузок. Теоретически и экспериментально исследовано влияние внешней полимерной оболочки и круглопроволочной брони на стойкость ОК к раздавливающим нагрузкам.

Для оценки влияния круглопроволочной брони на стойкость ОК к раздавливающим нагрузкам эксперимент проводился с образцами кабеля модульной конструкции с броней из круглых стальных проволок и образцами кабеля модульной конструкции без бронепокровов. Для каждого образца было выполнено 6 измерений. Экспериментальные исследования выполнялись в соответствии с методикой ГОСТ Р МЭК 794-1-93. Проведенные исследования показали, что спирально наложенная проволочная броня не оказывает заметного влияния на стойкость ОК к раздавливающим нагрузкам (рис. 4).

1"

г

I

2

/ £>вн'<« 9

/: у От/" 4/° 7,6 У £н" = 6,3

/ у 6,4/

Сила, кН/м

Рис. 4. Зависимость деформации ОК с кроглопроволочной броней и без брони

5 10 15 20 25

Сила, кН/м

Рис. 5. Зависимость деформаций внешних полимерных оболочек ОК под действием раздавливающей нагрузки

Для оценки влияния внешней полимерной оболочки на стойкость к раздавливающим нагрузкам эксперимент выполнялся с пятью внешними оболочками, снятыми с ОК. Диаметры оболочек и их толщины в мм составляли: образец 1 - 10,86/1,71; образец 2 - 20,74/1,88; образец 3 - 14,27/1,59; образец 4 -13,38/1,76; образец 5 - 15,56/2,48. По результатам теоретических и экспериментальных исследований показано, что стойкость ОК к раздавливающим нагрузкам возрастает с увеличением жесткости полимерных оболочек кабеля, которая зависит от отношения внешнего диаметра к толщине оболочки £>м/г и свойств материала (рис. 5).

Выполненные в этой главе исследования позволили сделать вывод о том, что одной из наиболее стойких к раздавливающим нагрузкам конструкций ОК является кабель с двухслойной полимерной оболочкой, внутренний слой которой обладает повышенной жесткостью, а внешний выполняет функцию демпфера.

В четвертой главе разрабатываются рекомендации по защите ОК в ЗПТ от раздавливающих нагрузок, возникающих при замерзании воды, и методика испытаний ОК в ЗПТ на стойкость к раздавливающим нагрузкам при вмораживании в лед. Даются рекомендации по выбору числа контролируемых волокон

11

при проведении испытаний на стойкость ОК к раздавливающим нагрузкам, создаваемым замерзающей водой.

Для проверки гипотезы о том, что среда, в которой расположен ЗПТ, оказывает заметное влияние на величину раздавливающих нагрузок на ОК, создаваемых замерзающей водой, и как следствие, на параметры передачи ОК, были выполнены экспериментальные исследования. Эксперимент выполнялся с образцом микрокабеля и тремя трубками: стальной, полимерной и полимерной, которая находилась в стальной трубке с водой. Образец микрокабеля модульной конструкции помещался в образец трубки. Внутрь трубки заливалась вода, концы ее герметизировались. Волокна кабеля соединялись в шлейф и подключались через измерительные катушки с ОВ к рефлектометру. Проводились измерения затухания на шлейфе, затем исследуемая конструкция помещалась в климатическую камеру. Вода в трубках замораживалась полностью. В процессе испытаний контролировался прирост затухания на шлейфе ОВ по методике измерений на короткой кабельной вставке (РД 45.180-2001). Результаты эксперимента показали, что нагрузки, действующие на ОК в полимерной трубке, находящейся в свободном пространстве, не вызывают прироста затухания в ОВ кабеля. В полимерной трубке, вмороженной в лед, в волокнах шлейфа наблюдался небольшой прирост затухания. Это подтвердило выдвинутую гипотезу о том, что при вмораживании ЗПТ с водой в лед, параметры передачи ОК ухудшаются сильнее, чем в случае вмораживания кабеля в ЗПТ, находящейся в свободном пространстве.

Разработаны методика и установка испытаний ОК на стойкость к раздавливающим нагрузкам при вмораживании в лед ЗПТ (рис. 6). Испытания проводятся для наихудших возможных условий эксплуатации. ЗПТ (внешний диаметр 63 мм) с размещенным в нем ОК заполняется дистиллированной или талой водой и помещается в стальную трубу с внешним диаметром 100 мм, в которую также заливается дистиллированная или талая вода. Длина образца ЗПТ

с кабелем должна быть не менее 600 мм. Описанная конструкция образца помещается в климатическую камеру, и выполняются измерения прироста затухания при комнатной температуре, затем температура опускается до -10°С, образец выдерживается при данной температуре до полного замерзания в нем воды, после этого температура в камере устанавливается равной -2 С. При такой температуре образец выдерживается не менее одного

Рефлектометр

Климатическая камера

Оптический кабель

Рис. 6. Схема испытаний на стойкость ОК в ЗПТ к раздавливающим нагрузкам при вмораживании в лед

часа, затем размораживается, и проводятся повторные измерения при комнатной температуре. Здесь измерения выполняются также по методике измерений на короткой кабельной вставке.

Кроме того, в этой главе предложено вероятность обнаружения оптического волокна с приростом затухания при деформации ОК в зависимости от схемы соединения волокон в шлейф рассчитывать по формуле:

• 4 (3)

ЛЬ _ М . с, _ к\ . я! . .. {Ы-п)\

"~(М-к)\' (и-/)!' ""'(М-п-к + у.'

где N - число волокон в модуле; л - число волокон в модуле с приростом затухания; к - число волокон в шлейфе; - максимально возможное число волокон, которое может попасть в шлейф из числа п- волокон.

По результатам экспериментальных исследований, выполненных в главе 2, и на основании расчетов, проведенных по формуле (3), даны рекомендации по выбору числа модулей и волокон для контроля прироста затухания при проведении экспериментальных исследований на стойкость ОК к раздавливающим нагрузкам. Рекомендовано контролировать не менее 75 % волокон в каждом модуле, при этом число контролируемых модулей в ОК должно быть не менее 50 %.

По результатам проведенных исследований для снижения влияния раздавливающих нагрузок, возникающих в ЗПТ с ОК при замерзании воды, на параметры передачи ОК, разработаны и рекомендуются следующие меры:

- предпочтение следует отдавать технологии прокладки ОК в микротрубках;

- совместно с оптическим кабелем в ЗПТ прокладывать микротрубку, которая позволяет снизить влияние раздавливающих нагрузок на параметры передачи ОК и обеспечить выполнение аварийно-восстановительных работ без проведения дополнительных земляных работ.

В пятой главе исследовались параметры ВОЛП с ОК в ЗПТ на РУ с учетом действия замерзающей воды в трубопроводе. Предложена методика прогноза срока службы ОК в ЗПТ при замерзании на заданном интервале времени воды в трубопроводе, которая базируется на: введенной в работе Океветапп в.8 двухстадийной модели разрушения ОВ; положениях о том, что деформации ОК приводят к микроизгибам ОВ при их взаимодействии в модуле; теоретических и экспериментальных результатах, полученных в главе 2. Показано, что если относительная деформация модуля не превысит критическое значение = 0,7, то ожидаемый срок службы составит не менее одного года. В этом случае срочного выполнения аварийно-восстановительных работ на участке с поврежденным защитным трубопроводом не требуется.

Выполнены исследования вероятности ошибок для системы со спектральным уплотнением и скоростью передачи в канале 2,5 Гбит/с на типичных длинах участков регенерации в случае замерзания воды на отдельных участках трубопровода. Получены зависимости (¡»-фактора от оптического отношения

сигнал/шум (OSNR) системы передачи и длины поврежденного участка ЗПТ, заполненного замерзающей водой, для крайних длин волн стандартного диапазона (1530...1565 нм). Расчеты Q-фактора и вероятности ошибок выполнялись согласно рекомендациям ITU-T G.692 и Supplement 39.

Основные результаты и выводы.

1. Выдвинута и экспериментально подтверждена гипотеза о том, что прирост затухания оптических волокон ОК модульной конструкции на локальном участке под действием раздавливающих нагрузок обусловлен в основном микроизгибами ОВ в кабеле при их взаимодействии.

2. Экспериментально доказано, что критическая деформация, при которой затухание ОВ превышает некоторое заданное пороговое значение, прямо пропорциональна площади свободного пространства в оптическом модуле.

3. Получено выражение, позволяющее определять вероятность превышения заданного порогового значения прироста затухания ОВ в модуле ОК под действием раздавливающих нагрузок в зависимости от числа ОВ в модуле, степени деформации и площади свободного от волокон пространства модуля.

4. Разработана методика испытаний ОК в ЗПТ на стойкость к раздавливающим нагрузкам при замерзании воды в трубопроводе.

5. Предложен способ защиты ОК в ЗПТ от раздавливающих нагрузок при замерзании воды в трубопроводе, заключающийся в том, что совместно с оптическим кабелем в ЗПТ прокладывается микротрубка, которая позволяет снизить влияние раздавливающих нагрузок на параметры передачи ОК и обеспечить выполнение аварийно-восстановительных работ без проведения дополнительных земляных работ.

6. Предложена методика прогноза срока службы ОК в ЗПТ при замерзании воды в трубопроводе на заданном интервале времени.

Основные работы, опубликованные по теме диссертации

1. Никулина Т.Г., Никулин А.Г. Лиманский Н.С. Исследование приращений затухания ОВ при деформациях модуля оптического кабеля // Инфо-коммуникационные технологии. - 2009. - №2. - с. 46-49.

2. Никулина Т.Г. Исследование давления в защитном полимерном трубопроводе с замерзающей водой // Инфокоммуникационные технологии. -2010.-№1.-с. 62-65.

3. Баскаков B.C., Бурдин В.А., Никулина Т.Г. Вопросы оптимизации системы «оптический кабель - муфта - оптический кабель» // Инфокоммуникационные технологии. -2004. -№2. - с. 12-20.

4. Алехин Н. И., Бурдин В. А., Бурдин А. В., Гаврюши С. А., Дмитриев Е. В., Никулина Т.Г. Герметизация портов муфт ОК на основе универсальных комплектов материалов // Инфокоммуникационные технологии. - 2007. -№1.-с.21-25.

5. Камышенков Г.Е., Никулина Т.Г. Надежность соединения строительных длин оптического кабеля в муфтах // Инфокоммуникационные технологии. -2006.-№2.-с. 54-57.

6. Андреев В.А., Бурдин В.А., Гаврюшин С.А., Никулина Т.Г. Исследование влияния деформации оптического модуля в конструкции кабеля на параметры передачи оптического волокна // Оптические технологии телекоммуникаций. Andreev V.A., Burdin V.A., Gavryushin S.A., Nikulina T.G. Investigation of the optical buffer tube deformation influence on fiber attenuation property loss // Proceedings of SPIE. - 2008. - vol. 7374. - pp.73740I-l - 737401-6 (опубл. на англ. яз.)

7. Алехин Н.И., Бурдин В.А., Бурдин А.В., Никулина Т.Г., Дмитриев Е.В. Вопросы надежности соединений оптических муфт II Оптические технологии телекоммуникаций. Alekhin N.I., Burdin V.A., Bourdine A.V., Nikulina T.G., Dmitriev E.V. Questions of reliability of joints optical closures // Proceedings of SPIE. - 2005. - vol.6277. - pp.627706-1 - 627706-9 (опубл. на англ. яз.)

8. Андреев В.А., Бурдин В.А., Бурдин А.В., Никулина Т.Г., Макаров B.C. Оценка ПМД в соединениях оптических волокон при проведении климатических испытаний соединений оптического кабеля // Оптические технологии телекоммуникаций. Andreev V.A., Burdin V.A., Burdin A.V., Nikulina T.G., Maka-rov V.S. PMD estimation of spliced optical fibre during join optical cable climatic test // Proceedings of SPIE - 2005. - vol.6277. - pp.62770I-l - 627701-8 (опубл. на англ. яз.)

9. Андреев В.А., Качков Д.А., Алехин Н.И., Алехин И.Н., Гаврюшин С.А., Дмитриев Е.В., Никулина Т.Г. Герметизация портов оптических муфт с использованием универсальных комплектов материалов // Оптические технологии телекоммуникаций. Andreev V.A., Kachcov D.A., Alekhin N.I., Alekhin I.N., Gavrjushin S.A., Dmitriev E.V., Nikulina T.G. Fiber optic splice closure port sealing based on universal material kit // Proceedings of SPIE - 2006. - vol.6605. - pp. 66050H-I - 66050H-5 (опубл. на англ. яз.)

Ю.Никулина Т.Г., Гаврюшин С.А. Исследование двулучепреломления в оптическом волокне под воздействием раздавливающих нагрузок // Оптические технологии телекоммуникаций. Nikulina T.G., Gavryushin S.A. Estimation of local birefringence in optical fiber induced by lateral stress // Proceedings of SPIE -2007. - vol. 7026. - pp.70260K-l - 70260K-7 (опубл. на англ. яз.)

П.Адамович В.В., Алфимов В.Г., Бурдин В.А., Бурдин А.В., Инякин В.В., Никулина Т.Г. Монтаж муфт оптического кабеля: технологии и инструкции // Фотон-Экспресс. - 2005. - №2. - с. 10-11.

12. Никулина Т.Г., Гаврюшин С.А. Экспериментальные исследования давления в защитном полиэтиленовом трубопроводе с замерзающей водой // Труды научной сессии LXIV посвященной дню радио. - М. - 2009. - с. 140-141.

13. Никулина Т.Г., Гаврюшин С.А. Механические напряжения в ОК проложенных в защитных полимерных трубках с замерзающей водой // VI Между-нар. науч.-техн. конф. «Физика и технические приложения волновых процессов»: сб.тр. - Казань, 2007, с. 294-295.

14. Никулина Т.Г., Гаврюшин С.А., Никулин А.Г. Экспериментальные исследования деформации оболочки оптического кабеля под действием раздавливающей нагрузки // VII Междунар. науч.-техн. конф. «Физика и технические приложения волновых процессов»: сб.тр. - Самара, 2008, с.293-294.

15. Бурдин В.А., Никулина Т.Г., Гаврюшин С Л. Исследование деформации оптического кабеля без бронепокровов в трубке с замерзающей водой И VII Междунар. науч.-техн. конф. «Физика и технические приложения волновых процессов»: сб.тр. - Самара, 2008, с.278-279.

16. Андреев В.А., Никулина Т.Г. Методика прогноза деформаций оптического кабеля с многослойной оболочкой // VIII Междунар. науч.-техн. конф. «Физика и технические приложения волновых процессов»: сб.тр. - Санкт-Петербург, 2009, с .210.

17. Никулина Т.Г. Методика прогноза деформаций сердечника оптического кабеля с однослойной оболочкой // VIII Междунар. науч.-техн. конф. «Физика и технические приложения волновых процессов»: сб.тр. - Санкт-Петербург, 2009, с.226.

18. Никулина Т.Г., Беляева М.А., Никулин А.Г., Лиманский Н.С. Методика измерений раздавливающих нагрузок на оптический кабель в защитном полимерном трубопроводе с замерзающей водой // VIII Междунар. науч.-техн. конф. «Физика и технические приложения волновых процессов»: сб.тр. -Санкт-Петербург, 2009, с.227.

19. Никулина Т.Г., Алехин Н.И. Экспериментальные исследования деформации оптического кабеля под действием раздавливающей нагрузки // VIH Междунар. науч.-техн. конф. «Физика и технические приложения волновых процессов»: сб.тр. - Санкт-Петербург, 2009, с.228.

20. Никулина Т.Г., Гаврюшин С. А., Алехин И.И. Исследование деформаций модуля под действием раздавливающей нагрузки // VIII Междунар. науч.-техн. конф. «Физика и технические приложения волновых процессов»: сб.тр. -Санкт-Петербург, 2009, С.228-229.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и

информатики» 443010, г. Самара, ул. Льва Толстого 23.

Отпечатано фотоспособом в соответствии с материалами, представленными

Подписано в печать 12.11.10г. Формат 60х84!/]6 Бумага писчаяЛ°1. Гарнитура Тайме.

_Заказ 807. Печать оперативная .Усл. печ. л.0.92. Тираж 100 экз._

Отпечатано в издательстве учебной и научной литературы Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики 443090, г. Самара, Московское шоссе 77. т. (846) 228-00-44

заказчиком

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗДАВЛИВАЮЩИХ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ОПТИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ, ПРОЛОЖЕННЫЙ В ЗАЩИТНОМ ПОЛИМЕРНОМ ТРУБОПРОВОДЕ С ЗАМЕРЗАЮЩЕЙ ВОДОЙ.

1.1. Обзор и анализ результатов исследований давлений замерзающей воды в трубопроводе.

1.2. Экспериментальные исследования давления замерзающей воды в полимерном трубопроводе.

1.2.1. Описание эксперимента.

1.2.2. Определение зависимости деформации цилиндра1 из однородного материала от внутреннего давления.

1.2.3. Обработка результатов испытаний.

1.214. Результаты экспериментальных исследований давления замерзающей воды в полимерном трубопроводе.

1.3. Экспериментальные исследования давления на' оболочки ОК в полимерном трубопроводе с замерзающей водой.

1.3.1. Описание эксперимента.

1.3.2. Определение зависимости деформации ВПТ от давления слоя льда в ЗПТ.

1.3.3. Результаты экспериментальных исследований давления на оболочки ОК в полимерном трубопроводе с замерзающей водой.

1.4. Выводы.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПРИРОСТА ЗАТУХАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН ОТ ДЕФОРМАЦИИ МОДУЛЯ.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Методика проведения эксперимента по определению зависимости прироста затухания в волокнах модуля от его деформации.

2.2.1. Описание методики проведения эксперимента.

2.2.2. Определение длины участка воздействия нагрузки на модуль в зависимости от длины участка воздействия нагрузки на кабель и конструктивных особенностей ОК.

2.2.3 .Анализ результатов эксперимента по определению зависимости прироста затухания в волокнах модуля от его деформации.

2.3. Обработка экспериментальных данных прироста затухания в зависимости от деформации модуля.

2.4. Аппроксимация экспериментальных данных теоретическими функциями распределения.■.

2.4.1. Нормальное.распределение.

2.4.2. Экспоненциальное распределение.

2.4.3. Двойное экспоненциальное распределение.

2.5. Определение вероятности прироста затухания ОВ более критического значения в зависимости от степени деформации и площади свободного пространства в модуле.

2.5.1. Расчет площади элементов модульной трубки.

2.5.2. Определение зависимости критической деформации от площади свободного пространства в сечении недеформированного модуля.

2.6. Определение зависимости критической деформации модуля от длины воздействующего участка.

2.7. Изгибы оптических волокон, как основной фактор изменения затухания.

2.7.1. Причины прироста затухания в волокне при деформации модуля.

2.7.2. Исследование радиуса изгиба волокна на волокне.

2.7.3. Расчет потерь на изгибах малых радиусов.

2.7.4. Взаимосвязь между деформацией модуля и критическим радиусом изгиба волокна.

2.8. Выводы.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ РАЗДАВЛИВАЮЩИХ НАГРУЗОК.

3.1. Теоретические основы прогноза стойкости наружных покровов оптического кабеля к действию раздавливающей нагрузки.

3.1.1. Однослойная оболочка.

3.1.2. Расчетные соотношения для прогноза деформации много-слойнойоболочки.

3.2. Экспериментальные исследования стойкости наружных покровов оптического кабеля к действию раздавливающей нагрузки.

3.3. Исследование защитных свойств круглопроволочной брони.

3.3.1. Теоретическая' оценка защитных свойств круглопроволоч-ной брони к раздавливающим нагрузкам.

3.3.2. Экспериментальные исследования деформаций ОК без бро-непокровов и с бронепокровами из круглопроволочной брони под действием раздавливающей нагрузки.

3.4. Выводы.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАТУХАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН КАБЕЛЯ В ЗАЩИТНОМ ПОЛИМЕРНОМ ТРУБОПРОВОДЕ С

ЗАМЕРЗ АЮЩЕЙ ВОДОЙ.

4.1. Испытания ОК на стойкость к раздавливающим нагрузкам при вмораживании в лед в ЗПТ.

4.1.1. Общие положения.

4.1.2. Исследование влияния среды, в которой расположен ЗПТ с замерзающей водой, на прирост затухания ОВ в кабеле.

4.1.3. Методика испытаний ОК в ЗПТ на стойкость к раздавливающим нагрузкам при вмораживании в лед.

4.2. Расчет размеров демпфирующих элементов для снижения влияния раздавливающих нагрузок замерзающей воды на параметры передачи ОК.

4.2.1. Рекомендуемые меры защиты от нагрузок на ОК в ЗПТ с замерзающей водой.

4.2.2. Расчет требуемой толщины демпфирующего слоя кабеля.

4.2.3. Расчет требуемого диаметра микротрубки.

4.2.4. Рекомендации по выбору толщины демпфирующего слоя, диаметра микротрубки и коэффициента уплотнения материала демпфера.

4.3. Оценка вероятности обнаружения прироста затухания ОВ при деформации ОК в зависимости от схемы соединения волокон в шлейф.

4.3.1. Общие положения.

4.3.2. Расчет вероятности попадания волокна с приростом затухания в шлейф из двух волокон.

4.3.3. Расчет вероятности попадания волокна с приростом затухания в шлейф из трех волокон.

4.3.4. Расчет вероятности попадания волокна с приростом затухания в шлейф из четырех волокон.

4.3.5. Расчет вероятности попадания волокна с приростом затухания в шлейф из к -волокон.

4.3.6. Анализ экспериментальных данных исследования стойкости модулей с 4, 8 и 12 волокнами к действию раздавливающей нагрузки.

4.3.7. Рекомендации по выбору числа модулей и волокон для контроля прироста затухания при проведении экспериментальных исследований на стойкость ОК к раздавливающим нагрузкам.

4.3.8. Рекомендации по выбору числа модулей для контроля прироста затухания при проведении испытаний ОК в ЗПТ на стойкость к раздавливающим нагрузкам, замерзающей воды в трубопроводе.

4.4 Выводы.

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ В ЗАЩИТНОМ ПОЛИМЕРНОМ ТРУБОПРОВОДЕ НА СРОК СЛУЖБЫ ВОЛОКНА И КОЭФФИЦИЕНТ ОШИБОК ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ.

5.1. Расчет срока службы ОК в ЗПТ с замерзающей водой.

5.2. Расчет коэффициента ошибок для В ОСП со спектральным уплотнением, работающей со скоростью 2,5 Гбит/с для типичных длин регенерационных участков.

5.3. Выводы.

Актуальность темы. На сетях связи в России и за рубежом в настоящее время широко используется технология строительства волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) с использованием защитных полимерных трубопроводов (ЗПТ). Данная технология является одной- из наиболее прогрессивных технологий строительства волоконно-оптических линий передачи, поскольку обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционной технологией прокладки оптического кабеля(ОК) непосредственно в грунт [1-5].

Существенным преимуществом является то, что полимерный трубопровод выполняет функцию механической защиты кабеля, и это позволяет применять кабели облегченной конструкции, т.е. менее материалоемкие и, соответственно, более дешевые. Помимо этого; прокладку ЗПТ можно производить с помощью традиционных технических средств без опасения повредить кабель, поскольку операция пневомозадувки,облегченных ОК производится только после выполнения основной части земляных работ. Гарантированный срок службы ЗПТ составляет не менее 50 лет, что заметно превышает срок службы оптического кабеля, и это - позволяет, в' случае необходимости, осуществлять замену ОК в уже проложенном трубопроводе. Например, для увеличения пропускной способности ВОЛП можно заменить ОК со стандартными оптическими волокнами на кабели, имеющие волокна со смещенной ненулевой дисперсией. В случае если ОК поврежден, также возможно оперативно осуществить его замену.

Применение ЗПТ с твердым внутренним антифрикционным' слоем, обладающих пониженным трением внутренней поверхности, позволяет прокладывать ОК большей строительной длины, тем самым уменьшая число сварных соединений. Это в свою очередь влечет за собой: снижение трудозатрат на строительство пунктов оперативного доступа для оптических муфт, затрат на монтаж ОК, повышение эксплуатационной надежности линии связи за счет снижения числа соединений оптических волокон (ОВ), снижение трудозатрат и времени на устранение повреждений, уменьшение количества муфт для соединения оптического кабеля. Использование ЗПТ позволяет осуществлять «наложенное проектирование», т.е. одновременное или последовательное создание линий, относящихся к разным сетям (магистральным, внутризоновым, местным, ведомственным, коммерческим).

Строительство ВОЛП по технологии прокладки ОК в ЗПТ дает возможность более рационально использовать финансовые ресурсы, т.к. значительная часть строительных затрат может быть существенно сдвинута по времени относительно начала строительных работ и приближена к началу эксплуатации ВОЛП, т.е. данная технология позволяет увеличить строительный сезон.

Кроме всего вышеперечисленного, существенным достоинством данной технологии, делающей ее перспективной и востребованной1 и в .будущем, является то, что строительство ВОЛП с использованием ЗПТ позволяет исключить большие объемы, земляных работ при необходимости дополнительной прокладки по трассе нового*кабеля, или замене устаревших кабелей, что практически исключает затраты, на землеотводы.по кабельной трассе на длительный срок. Уже'сегодня* затраты, на землеотводы составляют значительную долю от стоимости линейно-кабельных сооружений. По прогнозам в перспективе эта тенг денция будет только усугубляться: Таким-образом; данная'технология строительства ВОЛП находит все большее применение в России, и будет применяться и в дальнейшем, а вопросы, связанные с ней, являются весьма актуальными.

Анализ опыта эксплуатации волоконно-оптических линий передачи с опв тическим кабелем в защитном полимерном трубопроводе показывает, что при повреждении трубопровода и нарушении его герметичности, в. канал трубопровода попадает вода и грязь, ЗПТ заиливается. На сегодняшний день, по состоянию нормативно-технической документации, техническое обслуживание каналов ЗПТ не осуществляется [6-8]. Состояние трубопроводов не контролируется. Все это приводит к тому, что повреждения ЗПТ выявляются только при выполнении работ, проводимых на ОК. В результате трубопроводы могут достаточно длительное время- иметь повреждения и быть негерметичными. В России на большей территории грунт в зимнее время промерзает на глубину прокладки

ЗГГГ и более, а это приводит к вмерзанию оптического кабеля в лед, если трубопровод заполнен водой. Это отмечается в работах Киушова А.В., Спиридонова В.Н., Павлова А.В. [3-5]. Таким образом, кабель, не имеющий бронепокровов и не рассчитанный на воздействие значительных механических нагрузок, может оказаться в более тяжелых условиях, чем бронированный кабель, проложенный непосредственно в грунт.

С учетом вышесказанного, актуальной является задача исследования изменений затухания оптических волокон^ кабеля в защитном полимерном трубопроводе под действием раздавливающих нагрузок замерзающей в нем воды, а также разработка практических рекомендаций по снижению их влияния на параметры передачи оптического кабеля.

Состояние вопроса. Исследованиям потерь в ОВ под нагрузкой посвящено достаточно много работ отечественных и зарубежных авторов [9-16]. Известно, что собственное затухание ОВ, во многом обеспечивается технологичеч ским решением его вытяжки, которое описано в работах Чостковского Б.К. [9-11]. В работах Ларина Ю.Т. Теумина И.И., Мурадяна А.Г., Гольдфарба И.С., Иноземцева В.П. [12-16] проводились исследования затухания ОВ при действии раздавливающих нагрузок. Однако в них исследовались зависимости затухания ОВ при раздавливающих нагрузках на волокно и кабель, создаваемых плоскопараллельными пластинами, что не вполне адекватно отражает физические процессы и поведение ОК и элементов его конструкции при замерзании воды в трубопроводе.

Тапака М., КоЬауазЫ Т., З^алуага У., 1пас1а К. [17] экспериментально исследовали приращения затухания в волокнах оптического кабеля при вмораживании его в лед в стальном трубопроводе. В работах под руководством Калягина А.В. [18] выполнены испытания ОК в ЗПТ, при проведении которых также измерялся прирост затухания в ОВ кабеля. Однако, в процессе вышеуказанных исследований закономерности выявлены не были, а полученные результаты носят противоречивый характер. и

Экспериментальным исследованиям электрических кабелей и давлений в асбоцементных трубах посвящены работы Ляховича И.Ф., Рака С.М., Полякова С.Т. [19-20]. Математические модели трубопроводов с замерзающей водой описаны в работах Пеховича А.И., Сугавары Н., Отставнова А.А., Зотова Г.А. [21-25]. Однако непосредственно для ОК в ЗПТ их использовать нельзя.

С учетом вышеизложенного, сформулированы цель и задачи настоящей диссертационной работы.

Цель работы и задачи исследования. Теоретические и экспериментальные исследования изменений затухания оптических волокон кабеля в защитном полимерном трубопроводе с замерзающей водой и разработка мер защиты, обеспечивающих снижение влияния на параметры передачи ОК раздавливающих нагрузок со стороны замерзающей воды.

В соответствии с поставленной целью в диссертации решаются следующие основные задачи:

1. Теоретические и экспериментальные исследования раздавливающих нагрузок на ОК в ЗПТ при замерзании воды в трубопроводе.

2. Исследование'прироста затухания ОВ при деформации модуля ОК.

3. Теоретические и экспериментальные исследования влияния внешних защитных покровов ОК на его стойкость к деформациям, обусловленным раздавливающими нагрузками, при замерзании воды в трубопроводе.

4. Разработка методики испытаний ОК в ЗПТ на стойкость к раздавливающим нагрузкам, возникающим при замерзании воды в трубопроводе.

5. Разработка практических рекомендаций по снижению влияния раздавливающих нагрузок при замерзании воды в трубопроводе на параметры линейного тракта на регенерационном участке (РУ) ВОЛП.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы теории оптических волноводов, теории вероятности и математической статистики, теории упругости и пластичности. Выводы и рекомендации, сформулированные в работе, основаны на результатах проведенных теоретических и экспериментальных исследований.

Личный вклад. Все основные научные положения, выводы и рекомендации, составляющие содержание диссертационной работы, разработаны соискателем лично.

Научная новизна работы.

1. Выдвинута и экспериментально подтверждена гипотеза о том, что прирост затухания оптических волокон ОК модульной конструкции-на локальном участке под действием раздавливающих нагрузок обусловлен в основном микроизгибами ОВ при их взаимодействии в модуле:

2. Экспериментально доказано, что критическая деформация, при которой прирост затухания ОВ превышает некоторое заданное пороговое значение, прямо пропорциональна площади свободного пространства в модуле ОК.

3. Получено выражение, связывающее вероятность превышения задан! ного порогового значения прироста1 затухания и величину критической деформации модуля с конструктивными параметрами модульной трубки и ОВ, а также количеством волокон в модуле:

4*. Предложена.методика прогноза срока службы ОК в ЗПТ при замерзании на заданном интервале времени воды в трубопроводе.

Практическая ценность.

1. Получены теоретические и экспериментальные оценки раздавливающих нагрузок на ОК в ЗПТ при замерзании воды в трубопроводе.

2. Разработана-методика испытаний ОК в ЗПТ на стойкость к раздавливающим нагрузкам при замерзании,воды в трубопроводе.

3. Разработаны практические рекомендации.по выбору контролируемого числа модулей и оптических волокон при проведении испытаний на стойкость ОК к раздавливающим нагрузкам.

4. Предложен способ защиты ОК в ЗПТ от раздавливающих нагрузок при замерзании, воды в трубопроводе, заключающийся в том, что совместно с оптическим кабелем в ЗПТ прокладывается микротрубка, которая позволяет снизить влияние раздавливающих нагрузок на параметры передачи ОК и обеспечить выполнение аварийно-восстановительных работ, без проведения дополнительных земляных работ.

5. Получены оценки параметров линейного тракта на регенерационном участке ВОЛП при замерзании воды в поврежденном трубопроводе с ОК.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований прироста затухания оптических волокон ОК в ЗПТ при замерзании воды в трубопроводе.

2. Теоретическое и экспериментальное обоснование гипотезы о том, что прирост затухания оптических волокон ОК модульной конструкции на локальном участке под действием раздавливающих нагрузок обусловлен в основном микроизгибами ОВ при их взаимодействии в модуле.

3. Эмпирическая формула, связывающая критическую деформацию модуля ОК, при которой прирост затухания превысит некоторое заданное пороговое значение с площадью свободного пространства в модуле.

4. Методика испытаний ОК в ЗПТ на стойкость к, раздавливающим нагрузкам при замерзании воды в трубопроводе.

5. Способ защиты ОК в ЗПТ от раздавливающих нагрузок при замерзании воды в трубопроводе, заключающийся в том, что совместно с оптическим кабелем в ЗПТ прокладывается микротрубка, которая' позволяет снизить влияние раздавливающих нагрузок на параметры передачи ОК и обеспечить выполнение аварийно-восстановительных работ без проведения дополнительных земляных работ.

Реализация результатов работы. Основные результаты работы внедрены на таких предприятиях, как ЗАО «Самарская оптическая кабельная компания», ОАО «Связьстрой-4», ООО «УСП Компьюлинк».

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: XX Международной научной сессии НГОРЭС, посвященной Дню радио (Москва, 2009); III, IV, V, VI, VII, VIII Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Волгоград, 2004; Самара, 2006, 2008; Нижний Новгород, 2005; Казань, 2007; Санкт-Петербург, 2009); XI, XII, XIII, XIV, XVI Российских научно-технических конференциях проф.-преп. и инженерно-технического состава ПГУТИ (Самара, 2004-2007, 2009); V, VI, VII Международных научно-технических конференциях «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций» (Самара, 2004,2006; Уфа, 2005).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 40 научных трудах, включая 11 статей, 5 из которых опубликовано в изданиях, рекомендованных ВАК и 29 тезисов докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Содержит 180 страниц машинописного текста, 83 рисунка, 45 таблиц. Список литературы включает 100 наименований.

Основные результаты диссертационной работы сводятся к следующему:

1. Получены количественные оценки давлений, создаваемых замерзающей водой в ЗПТ без кабеля и с оболочкой ОК внутри него. Для ЗПТ без ВПТ давление изменяется в пределах от 0,8 до 1,5 МПа. Наличие внутри ЗПТ оболочки кабеля снижает давление, создаваемое замерзающей водой, на 30-40 %. Показано, что раздавливающие нагрузки, воздействующие на ОК в ЗПТ с замерзающей водой, существенно зависят от множества непрогнозируемых факторов (характеристик трубопровода и ОК, состава воды, свойств внешней среды, в которой расположен трубопровод). Это не позволяет выполнить их оценку теоретически, следовательно, требуется разработка методики экспериментальных испытаний ОК в ЗПТ на стойкость к раздавливающим нагрузкам при замерзании воды в трубопроводе.

2. Выдвинута и подтверждена гипотеза о том, что среда, в которой расположена трубка с кабелем, оказывает влияние на давление, создаваемое в микротрубке. Доказано, что нагрузки, воздействующие на ОК в полимерной трубке, вмороженной в лед больше, чем нагрузки, воздействующие на кабель в полимерной трубке, находящейся в свободном пространстве.

3. Разработана методика испытаний ОК в ЗПТ на стойкость к раздавливающим нагрузкам при замерзании воды в трубопроводе.

4. Разработаны практические рекомендации по выбору контролируемого числа модулей и оптических волокон при проведении испытаний на стойкость ОК к раздавливающим нагрузкам.

5. По результатам проведенных исследований для снижения влияния раздавливающих нагрузок, возникающих в ЗПТ с ОК при замерзании воды, на параметры передачи ОК, разработаны и рекомендуются следующие меры:

- предпочтение следует отдавать технологии прокладки ОК в микротрубках;

- совместно с оптическим кабелем в ЗПТ прокладывать микротрубку, которая позволяет снизить влияние раздавливающих нагрузок на параметры передачи ОК и обеспечить выполнение аварийно-восстановительных работ без проведения дополнительных земляных работ.

- использовать для прокладки в ЗПТ оптический кабель с двухслойной оболочкой, внутренний слой которой выполнен из полимера с высокой жесткостью, а внешний слой состоит из более мягкого демпфирующего материала, поверх которого накладывается тонкая полимерная пленка, обеспечивающая низкий коэффициент трения.

6. Выдвинута и экспериментально подтверждена гипотеза о том, что прирост затухания оптических волокон ОК модульной конструкции на локальном участке под действием раздавливающих нагрузок обусловлен в основном микроизгибами ОВ в кабеле при их взаимодействии. Разработаны схема изгиба волокна на волокне и экспериментальная установка, для определения критического радиуса изгиба ОВ при деформации модуля. Проведены экспериментальные исследования, по результатам которых получены зависимости, однозначно связывающие радиусы изгиба ОВ от относительной деформации модулей с разным числом волокон.

7. Экспериментально доказано, что критическая деформация, при которой затухание ОВ превышает некоторое заданное пороговое значение, прямо пропорциональна площади свободного пространства в оптическом модуле.

8. Получена эмпирическая формула, связывающая критическую деформацию модуля ОК, при которой прирост затухания превысит некоторое заданное пороговое значение с площадью свободного пространства в модуле;

9. Получено выражение, позволяющее определять вероятность превышения заданного порогового значения прироста затухания ОВ в модуле ОК под действием раздавливающих нагрузок в зависимости от числа ОВ в модуле, степени деформации и площади свободного от волокон пространства модуля.

10. Предложена методика прогноза срока службы ОК в ЗПТ при замерзании на заданном интервале времени воды в трубопроводе, которая базируется на: двухстадийной модели разрушения ОВ; положениях о том, что деформации ОК приводят к микроизгибам ОВ при их взаимодействии в модуле; результатах теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в настоящей работе. Показано, что если относительная деформация модуля не превысит критическое значение 6с} = 0,7, то ожидаемый срок службы ОВ составит не менее одного года. В этом случае срочного выполнения аварийно-восстановительных работ на участке с поврежденным защитным трубопроводом не требуется.

11. Получены оценки параметров линейного тракта на регенерационном участке ВОЛП при замерзании воды в поврежденном трубопроводе с ОК. Показано, что для обеспечения коэффициента ошибок не больше требуемого по

1 л нормам значения в 10" для ВОСП, работающей со скоростью 2,5 Гбит/с, длина участка ЗПТ, заполненного замерзающей водой, не должна превышать 0,15 м. Получены, зависимости (^-фактора от оптического отношения сигнал/шум 08№1 ВОСП и длины участка ЗПТ, заполненного „ водой, позволяющие прогнозировать критическую длину вмораживания ОК на участке поврежденного ЗПТ для систем передачи в различными значениями ОЗЫЯ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Спиридонов В.Н., Бутринов Е.В. О развитии нормативной базы по применению полиэтиленовых труб в кабельной канализации // Полимерные трубы. 2008. - №4. - с. 81-82.

2. Сабинин Н.К. Экономика строительства ВОЛС подземной прокладки // Lightwave RE. 2003. - №2. - с. 14-20.

3. Киушов А.В. Технология ЗПТ. Теория и практика // Lightwave RE. -2005.-№3.-с. 36-41.

4. Спиридонов В.Н. Реальные перспективы использования ЗПТ при строительстве ВОЛС // Lightwave RE. 2006. - №4. - с. 28-30.

5. Павлов А.В. Развитие магистральных цифровой связи российских железных дорог // Lightwave RE. 2004. — №4. - с. 21-25.

6. Инструкция по прокладке и монтажу оптического кабеля в ПВП трубах «Silicore». М.: ОАО «ССКТБ-ТОМАСС». - 1998. - 68 с.

7. Исходные данные по проектированию линейно-кабельных сооружений ВОЛП с ОК в защитных пластмассовых трубах (Первая редакция). М: ЦНИИС, 1999. - 32 с.

8. Правила по строительству волоконно-оптических линий железнодорожной связи с прокладкой кабелей в пластмассовых трубопроводах. Утверждены Указанием МПС РФ N А-1062у от 16 июня 1999. -144 с.

9. Патент РФ №2253848. 2005. Устройство для непрерывного измерения натяжения оптического волокна в процессе его вытяжки / Б.К. Чостковский БИ №16, 2005.

10. РТС 2001131417. Устройство для непрерывного измерения натяжения оптического волокна в процессе его вытяжки. Международная заявка, опубликованная в соответствии с Договором о патентной кооперации (РТС) / Б.К. Чостковский, 2003.

11. Tchostkovski В. Method and apparatus for measuring tension in a moving strand. Patent Application Great Britian (G B). G В 2291507.24.01.1996.

12. Ларин Ю.Т. Оптические кабели: методы расчета конструкций. Материалы. Надежность и стойкость к ионизирующему излучению. — М.: Престиж, 2006. 304 с.

13. Ларин Ю.Т. Теоретическая и экспериментальная разработка методов конструирования оптических кабелей: Дис. . д-ра техн. наук: 05.09.02. М., 2005. - 215 с.

14. Теумин И.И. Дополнительные потери в оптическом кабеле // Электросвязь. 1980. - №12. - с. 20-23.

15. Мурадян А.Г., Гольдфарб И.С., Иноземцев В.П. Оптические кабели многоканальных линий связи. — М.: Радио и связь, 1987. — 200 с.

16. Гольдфарб И.С. Характеристики передачи оптических кабелей при воздействии механических нагрузок // Электросвязь. 1980. - №12. - с. 16-19.

17. Tanaka M., Kobayashi T., Sugawara Y., Inada K., Tanaka C., Katsuyama Y., Ishida Y. Optical-cable properties under frozen water in a conduit and a suitable method for prevention of degradation // Electronics Letters. 1981. -vol. 17 (21).-pp. 796-798.

18. Калягин A.M. Исследование линии оптического кабеля, проложенного в защитной пластмассовой трубе в многолетнемерзлотных грунтах // Электросвязь. 2006. - № 12.-е. 11-15.

19. Ляхович И.Ф., Рак С.М., Поляков С.Т. Защита кабелей от повреждений замерзающей водой // Вестник связи. 1985. - №9. - с. 30-31.

20. Инструкция по защите кабелей связи от сдавливания льдом в затапливаемой кабельной канализации (утверждена Минсвязи СССР 26.12.1983) Киев: КОНИИС, 1984. 14 с.

21. Пехович А.И., Разговорова Е.Л., Перовская Е.П. Ледообразование и рост льда в замкнутых объемах под давлением. — Л.: Наука, 1975. 62 с.

22. Пехович А.И., Разговорова E.JI. Расчеты ледовых нагрузок при ледообразовании в замкнутых полостях // Материалы конференции и совещаний по гидротехнике. — JL: Энергия, 1979. — с. 77-81.

23. Зотов Г.А. Эксплуатация скважин в неустойчивых коллекторах. — М.: Недра, 1987.-172 с.

24. Сугавара Н., Секи С., Кимото А. Предел замерзания воды в закрытой круглой трубе. Перевод с японского языка №2387, ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.

25. Никулина Т.Г. Исследование давления в защитном полимерном трубопроводе с замерзающей водой // Инфокоммуникационные технологии. -2010.-№1,-с. 62-65. ; '

26. ТУ 5296-003-27459005-2003. Трубы защитные пластмассовые для линейных сооружений связи. С.-Пб., 2003. - 29 с.

27. ГОСТ 24157-80. Трубы из пластмасс. Метод определения стойкости при постоянном внутреннем давлении. М.: Госстандарт союза ССР. — 1980. -15 с.

28. Корн Г.А., Корн Т.М. Справочник по математике для научных работников и инженеров. — М.: Наука, 1974. — 832 с.

29. ГОСТ Р МЭК 794-1-93. Кабели оптические. Общие технические требования — М.: Госстандарт России. 1994. - 35 с.

30. IEC 60794-1-2. Optical fibre cables Part 1-2: Generic specification -Basic optical cable test procedures. - 2003. - 28 p.

31. ТУ 3587-002-43925010-98. Кабели оптические марки ОКЛСт для взаимоувязанных сетей связи. М.: ССКТБ-Томасс. - 1998. - 40 с.

32. ТУ 3587-003-43925010-98. Кабели оптические марки ОКЛК для взаимоувязанных сетей связи. — М.: ССКТБ-Томасс. — 1998. — 44 с. ~

33. ТУ 3587-001-43925010-98. Кабели оптические марки ОКЛ для взаимоувязанных сетей связи. — М.: ССКТБ-Томасс. — 1998. — 33 с.

34. РД 45.180-2001. Руководство по проведению планово-профилактических и аварийно-восстановительных работ на линейно-кабельных сооружениях связи волоконно-оптических линий передачи. М.: Министерство РФ по связи и информатизации. - 2001. - 36 с.

35. Никулина Т.Г., Лиманский Н.С., Никулин А.Г. Исследование приращений затухания ОВ при деформациях модуля оптического кабеля // Инфокоммуникационные технологии. 2009. - № 2. - с. 46-49.

36. Хаушильд В., Мош В. Статистика для электротехников в приложении к технике высоких напряжений — Пер. с нем. Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 312 с.

37. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. М.: Стандартинформ - 2006. - 8 с.

38. Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1991. - 304 с.

39. Большев JI.H., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1983. - 416 с.

40. Линник Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы математико-статистической теории обработки наблюдений. — М.: Гос. изд. физико-математической литературы, 1958.-334с.

41. Листвин А. В., Листвин В. Н., Швырков Д. В. Оптические волокна для линий связи -М.: Лесар-арт, 2003. — 288 с.

42. Снайдер А., Лав Дж. Теория оптических волноводов: Пер. с англ. -М.: Радио и связь, 1987. 656 с.

43. Гроднев И.И. Волоконно-оптические линии связи. — М.: Радио и связь, 1990. 224 с.

44. Gambling W.A., Matsumura Н., Ragdale С.М., Sammut R.A. Measurement of radiation loss in curved single-mode fibre // Microwaves, optics and Acoustics. -1978. Vol.2 ( No.4). - pp. 134-140.

45. Marcuse D. Curvature loss formula for optical fibers // J. Opt. Soc. Amer. 1976. - vol. 66. - pp. 216-220.

46. Gambling W.A., Matsumura H., Ragdale C.M. Field deformation in a curved single-mode fiber // Electronics Letters. 1978. - Vol. 14. - pp. 130-132.

47. Vita P. Di, Lisi V., Giaconi M., Vespasiano G. Fibre ottiche per Telecomunicazioni: fibre monomodali // Notiziario Tecnico SIP. — 1993. — Anno 2 -n. 3. — pp. 12-31.

48. Gambling W.A., Matsumura H., Ragdale C.M. Curvature and microbending losses in single-mode optical fibres // Optical and Quantum Electronics. 1979. -№11.- pp. 43-59.

49. Kobayashi Т., Kasashima M., Iwashima H., Cao J. Microbend optical fiber sensor for high-spatial resolution measurement of strain distribution // SICE Annual Conference in Fukui. 2003. - pp. 3283-3286.

50. Wang H., Ji Y., Hubing Т. H., Drewniak J. L., Van Doren T. P. Experimental and Numerical Study of the Radiation from Microstrip Bends //

51. Electromagnetic Compatibility 2000. IEEE International Symposium. 2000. -vol. 2.-pp. 739-741.

52. Peterman K. Fundamental mode microbending loss in graded-index and W fibres // Optical and Quantum Electronics. 1977. - №9. - pp. 167-175.

53. Клейн Г.К. Расчет труб, уложенных в земле. М.: Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1957. — 195 с.

54. Швабауэр В.В., Гвоздев И.В. Расчет подземного трубопровода из термопластов Электронный документ. / В.В. Швабауэр, И.В. Гвоздев. -Режим доступа: http://etp.com.ua/news/?id=737 — 17.11.2010.

55. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. Киев: Наук, думка, 1988. - 736 с.

56. Биргер И.А., Пановко Я.Г. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в трех томах. Том 2. JL: Машиностроение, 1968. - 464 с.

57. Боев М.А., Кузнецов А.Ю. Исследование механических свойств кабелей с центральным оптическим модулем // Кабели и провода. 2008. — №6. - с. 24-27.

58. Геча Э.Я. Радиальная жесткость многослойных цилиндрических конструкций // Фотон-Экспресс. 2006. - №6. - с. 163-171.

59. ГОСТ 4651-82. Пластмассы. Метод испытания на сжатие. — М.: ИПК Издательство стандартов. 1998. - 8 с.

60. ГОСТ 265-77. Резина. Методы испытаний на кратковременное статическое сжатие. — М.: ИПК Издательство стандартов. 2001. — 7 с.

61. ГОСТ 23206-78. Пластмассы ячеистые жесткие. Метод испытания на сжатие. М.: Издательство стандартов. - 1978. - 9 с.

62. ГОСТ 23775-79. Изделия углеродные. Методы определения предела прочности на сжатие, изгиб, разрыв (диаметральное сжатие). М.: ИПК Издательство стандартов. — 2001. — 13 с.

63. ГОСТ 25.602-80. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимернойматрицей (композитов). Метод испытания на сжатие при нормальной, повышенной и пониженной температурах. 01.07.1981. 13 с.

64. ГОСТ 18268-72. Пластмассы ячеистые эластичные. Метод определения относительной остаточной деформации при сжатии. 01.01.1974.-4 с.

65. ГОСТ 18336-73. Пластмассы ячеистые жесткие. Метод определения модуля упругости при сжатии. 01.01.1974. 4 с.

66. ГОСТ 9550-81. Пластмассы. Методы определения модуля упругости при растяжении, сжатии и изгибе. 01.07.1982. — 8 с.

67. Геча Э.Я. Оценка радиальной жесткости слоя спиральных трубчатых элементов и его эффективности для защиты сердечника оптического кабеля для защиты от внешнего гидростатического давления // Фотон-Экспресс. 2006. - №6. - с. 172 - 177.

68. Ларин Ю.Т. Кабели оптические. Заводы-изготовители. Общие сведения. Конструкции, оборудование, техническая документация, сертификаты. М.: Престиж, 2007. - 320 с.

69. Воронцов A.C., Гурин О.И., Мифтяхетдинов С.Х. Оптические кабели связи российского производства. Справочник. — М.: Эко-Трендз, 2003.-288 с.

70. Иоргачев Д.В., Бондаренко О.В. Волоконно-оптические кабели и линии связи. М.: Эко-Трендз, 2002. - 282 с.

71. Алехин Н. И., Бурдин В. А., Бурдин А. В., Гаврюши С. А., Дмитриев Е. В., Никулина Т.Г. Герметизация портов муфт OK на основе универсальных комплектов материалов // Инфокоммуникационные технологии. -2007. -№1. с. 21-25.

72. Адамович В.В., Алфимов1 В.Г., Бурдин В.А., Бурдин А.В., Инякин В.В., Никулина Т.Г. Монтаж муфт оптического кабеля: технологии и инструкции // Фотон-Экспресс. 2005. - №2. - с. 10-11.

73. Баскаков B.C., Бурдин В.А., Никулина Т.Г. Вопросы, оптимизации системы «оптический кабель муфта - оптический- кабель» // Инфокоммуникационные технологии. - 2004. - №2. - с. 12-20i

74. Камышенков Г.Е., Никулина Т.Г. Надежность, соединения строительных длин оптического кабеля в муфтах // Инфокоммуникационные технологии. 2006. - №2. - с. 54-57.

75. EIA-455-98 (FOTP-98). Fiber Optic Cable External Freezing Test.

76. Сачков B.H. Введение в комбинаторные методы» дискретной математики. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1982. — 384 с.

77. Виленкин Н.Я. Комбинаторика. -М.: Наука, 1969. 328 с.

78. Холл M. Комбинаторика. — Пер. с англ. Ширковой С.А., под ред. Тараканова В.Е. М.: Мир, 1970. - 424 с.

79. Minimum Optical Fiber Bend Radius // Corning AEN 21 (revision 4). — 2002. 3 p.

80. Matthewson M.J., Kurkjian Ch. R., Gulati S.T. Strength measurement of optical fibers by bending // Journal of the American Ceramic Society. 1986. -vol. 69.-pp. 815-821.

81. Glaesemann G.S, Clark D.A., Hanson T.A., Wissuchek D.J. High speed strength testing of optical fiber // Corning Inc., 14831 2003. - 12 p.

82. Hanson T.A., Glaesemann G.S. Incorporating multi-region crack growth into mechanical reliability predictions for optical fibres // Journal of materials science.- 1997. 5305 -5311. -32p.

83. Bandorawalla T. J. Micromechanics-based strength and lifetime prediction of polymer composites: Ph. D. dissertation: Engineering Mechanics / Virginia Polytechnic Institute and State University, 2002. 153 p.

84. Воронков А. В. Исследование отражений в оптических волокнах на дефектах оболочки и разработка рекомендаций по техническому обслуживанию оптических кабелей связи: дис. . канд. техн. наук: 05.12.13 — Самара, 2005. 247 с.

85. Портнов Э.Л. Оптические кабели связи и пассивные компоненты волоконно-оптических линий связи. — М.: Горячая линия-Телеком, 2007. 464 с.

86. Мальке Г., Гессинг П. Волоконно-оптические кабели. ЛИНГВА: Новосибирск, 2001. - 351 с.

87. ОСТ 45.178-2001. Системы передачи с оптическими усилителями и спектральным уплотнением М.: Минсвязи России - 2001. - 18 с.

88. ITU-T Rec. G.692. Optical interfaces for multi-channel systems with optical amplifiers. 1998. — 41 c.

89. ITU-T Supplement 39. Optical system design and engineering considerations. 2006. — 92 p.

90. РД 45.186-2001. Аппаратура волоконно-оптических усилителей для применения на взаимоувязанной сети связи РФ. — М.: Минсвязи России. — 2001.-21 с.

91. Андреев В.А., Дашков М. В. Рамановские усилители на волоконно-оптических линиях передачи. — М.: Ириас, 2008. — 219 с.

92. ITU-T Rec. G.652. Characteristics of a single-mode optical fibre and cable.-2005.-22 c.

93. ITU-T Rec. G.957. Optical interfaces for equipments and systems relating to the synchronous digital hierarchy. 2006. - 38 p.

94. OCT 45.104-97. Стыки оптические систем передачи синхронной цифровой иерархии. Классификация и основные параметры. — 1998. 5 с.

95. Никулина Т.Г., Гаврюшин С.А., Сердюк Д.В. Исследование изменений затухания оптических волокон при деформации модуля в конструкции кабеля // III Российский семинар по волоконным лазерам: сб.тр. -Уфа.-2009.-с. 114-116.