Mikrokabelážní systémy

Autor: P. Schlitter <(at)>, Pracoviště: České vysoké učení technické v Praze, FEL, Téma: FTTx, Vydáno dne: 28. 07. 2004

Klasická instalace optického kabelu je velice nákladná, proto se v souvislosti s přístupovými sítěmi objevily alternativní metody pokládky do drážek ve vozovkách a chodnících, případně do potrubí odpadních vod.

Nejnákladnější a časově nejnáročnější ze všech prací spojených s pokládkou optických kabelů je samotný výkop a následná úprava terénu (povrchů). Výkopy často omezují plynulost silniční dopravy, omezují obyvatele a často i značně zhoršují životní prostředí. Navíc je nebezpečí, že dojde k poškození jiných podzemních sítí. Do výkopů se obvykle instalují ochranné trubky HDPE (Hight Density Polyethylen). Po hermetickém spojení jednotlivých délek ochranné HDPE trubky se do ní zafouknou, popř. v odůvodněných případech zatáhnou, jednotlivé výrobní délky optického kabelu.

Výhodou klasické instalace optických kabelů jsou značné zkušenosti s montáží. Nevýhodou je však časová náročnost a finanční náklady. Zvláště pak v přístupových sítích, tj. v městských aglomeracích jsou náklady na výkopové práce a zpětné uvedení do původního stavu značné.

Novou metodou instalace optických kabelů je metoda firmy Siemens, nazvaná mikrokabelážní systém MCS (Micro Cabling Systems). MCS je nový koncept optické kabeláže, který nevyžaduje žádné zemní práce a umožňuje rychlou a cenově výhodnou instalaci kabelů v prostoru chodníků, vozovek, příp. v potrubí odpadních vod. Tento systém může být alternativou konvenční instalace optických kabelů při výstavbě nových místních sítí či při rozšiřování stávajících sítí, nebo se může kombinovat s konvenčně instalovanými trasami optických kabelů, kdy se provádí instalace kabelů do hloubky 600 až 800 mm. Mezi hlavní výhody MCS oproti konvenční instalaci optických kabelů patří:

Existují dva koncepty, MCS-Road, určený pro instalaci optického kabelu do vozovky nebo chodníku a MCS-Drain, určený pro instalaci optického kabelu do potrubí odpadních vod. U obou není nutné provádět rozsáhlé zemní výkopy, což způsobuje značné časové zkrácení doby výstavby. Například zatímco pokládka konvenčního optického kabelu délky 1 km zabere až 2 týdny, je možné stejně dlouhou trasu za pomoci MCS-Road provést za jediný den.

Kabel typu MCS-Road

Pro instalaci do drážek ve vozovkách a chodnících byl vyvinut speciální optický mikrokabel. Mikrokabel je tvořen měděnou trubičkou o vnějším průměru asi 5 mm, která je vyplněná pružnou plnící hmotou, která je přizpůsobená klimatickým podmínkám. V měděné trubičce je obsaženo 12, 24, 36, 48, 60 nebo 144 optických vláken. Tato vlákna mohou být mnohavidová či jednovidová různých typů.

Nejčastěji se používají jednovidová vlákna dle doporučení ITU-T G.652, která mají při vlnové délce 1310 nm útlum 0,36 dB/km a disperzi 3,5 ps/(nm.km) a při vlnové délce 1550 nm mají útlum 0,25 dB/km a disperzi 18 ps/(nm.km). Trubička je izolována polyethylenovým pláštěm s tloušťkou stěny přibližně 1 mm. Průměr celého mikrokabelu je tedy přibližně 7 mm.

Mikrokabel je odolný vůči příčnému tlaku, podélně vodotěsný (je plněn tixotropním gelem) a odolný vůči korozi. Je robustní a dá se snadno tvarovat, aniž by se zlomil. MCS se hodí jak pro výstavbu sítí v městských hustě zastavěných oblastech, tak i pro páteřní kabeláže velkých objektů. Vodivost měděného materiálu lze navíc využít k lokalizaci uložení kabelu.

Vzhledem k tomu, že je mikrokabel robustní, má malý průměr a dobré tepelné vlastnosti, je možné MCS kabel umisťovat do nových kabelových tras v hloubce pouze 60 až 100 mm. Kabelové trasy vhodné pro pokládku mikrovlákna se zhotovují ve vozovkách nebo v chodníku, podél obrubníku.

Instalace do vozovek

Při pokládce je nejprve nutné vytvořit do asfaltu, betonu či kamene drážku přibližně 10 mm širokou a 60 až 100 mm hlubokou. V případě asfaltovaných silnic se nejprve vybrousí diamantovým kotoučem drážka a následně se rozšíří frézovacím kotoučem na definitivní rozměr. Po vybroušení či po vyfrézování se do vzniklé drážky pokládá optický mikrokabel, který se přítlačným kotoučem dotlačí až na dno. Nad mikrokabel se pak zatlačí šňůra z pěnového polyethylénu, který plní funkci výplňové hmoty s dobrými tepelně izolačními vlastnostmi, a šňůra z mechové pryže (přítlačný prvek). Při uzavření povrchu vozovky se drážka nejprve zastříká primerem a následně se zacelí horkým bitumenem.

Instalace do chodníků

V případě pokládky do chodníků se využívá spáry mezi obrubníkem a deskou chodníku. Tato spára se rozšíří na maximálně 10 mm šířky a 40 až 60 mm hloubky. Využívají se k tomu standardní stroje pro stavbu silnic. Mikrokabel se do takto vzniklé drážky musí položit bez tahového namáhání a musí se zafixovat. Následně se zacelí zalévací hmotou. Trasa podél obrubníku přináší následující výhody :

Kabel typu MCS-Drain

Kabel typu MCS-Drain pro použití do potrubí odpadních vod se skládá z hliníkové silnostěnné trubičky o vnějším průměru přibližně 6 mm. Tato vodotěsná trubička obsahuje svazek o 12, 24, 36, 48, 60 nebo 144 optických vláknech (je možno použít všechny běžné typy). Tento svazek je opancéřován ocelovými dráty, a to proto, aby byl kabel chráněn před tahovými silami a před hlodavci. Vnější plášť je z polyethylenu. Celkový vnější průměr je přibližně 11 mm.

Instalace do potrubí

Instalace kabelu MCS-Drain nevyžaduje speciální roboty. V horní části šachet kanalizačního potrubí se upevní kotevní ocelová oka, která zachytí tahové síly instalovaného kabelu a ve spodní části vstupních šachet se upevní kluzná plastová vodítka. Dále je nutné potrubí určené pro instalaci mikrokabelu vyčistit pomocí vozidla se zařízením na čištění kanálů. Odvíjí se při tom vysokotlaká hadice opatřená tryskou a plynule se zavádí do potrubí. Stěny potrubí se omývají vodou, která stříká pod značným tlakem. Po dosažení následující přístupové šachty se přívod tlakové vody uzavře a k zatahovacímu očku na konci vysokotlaké hadice se připevní mikrokabel zavedený touto přístupovou šachtou a při zpětném navíjení vysokotlaké hadice na buben vozidla se mikrokabel zatáhne do kanálu. Šachty jsou od sebe vzdáleny maximálně 40 až 50 m. Mikrokabel se v obou šachtách zafixuje a napne se tahovou silou až 15 000 N.

Délkové rezervy mikrokabelu se obvykle ukládají ve smyčkách o průměru shodném s průměrem přístupové šachty. Smyčky mikrokabelu se přichytí ke stěně přístupové šachty.

Pro systém MCS-Drain mohou být použity všechny disponibilní kanály, tj. pro odpadní nebo dešťovou vodu, nebo kanály kombinované.