Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CÁP QUANG

1.1. Đặc điểm, yêu cầu đối với cáp quang

Cũng như cáp kim loại, cáp quang cũng có các yêu cầu, đặc điểm cần phải đáp ứng.

Trước hết, có lớp vỏ bao bên ngoài để bảo vệ sợi cáp quang khỏi ảnh hưởng của môi trường

như côn trùng, độ ẩm hoặc các lực cơ học tác động.

Cáp cần phải đáp ứng các yêu cầu sau:

- Không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ.

- Không thấm nước, lọt nước.

- Chống được các ảnh hưởng của các tác động cơ học như va chạm, lực kéo, nén, lực

uấn cong…

- Ổn định khi nhiệt độ thay đổi, nhất là khi ở nhiệt độ rất thấp có tác động co giãn sợi.

- Ít bị bão hoà, có thời gian làm việc lâu.

- Trọng lượng nhỏ và kích thước bé.

1.2. Đặc điểm của sợi và cáp quang

1.2.1. Ưu điểm- Dung lượng lớn: 4 Terabit trên giây (Tera là một nghìn tỷ) đã được thực hiện thành

công qua một sợi quang dài 160 km. Giá trị 14 Tbit/s (111 Gb/s, 140 kênh) vượt xa , kỷ lục hiện nay (khoảng 10 Tbit/s). Các sợi quang có khả năng truyền những lượng lớn thông tin. Với công nghệ hiện nay trên hai sợi quang có thể truyền được đồng thời 60.000 cuộc đàm thoại. Một cáp sợi quang (có đường kính ngoài 2 cm) có thể chứa được khoảng 200 sợi quang, sẽ tăng được dung lượng đường truyền lên 6000000 cuộc đàm thoại. So với các phương tiện truyền dẫn bằng dây thông thường, một cáp lớn gồm nhiều đôi dây có thể truyền được 500 cuộc đàm thoại. một cáp đồng trục có khả năng với 10.000 cuộc đàm thoại và một tuyến viba hay vệ tinh có thể mang được 2000 cuộc gọi đồng thời.

- Kích thước và trọng lượng: Nhỏ do đó dễ dàng lắp đặt. So với một cáp đông có cùng dung lượng, cáp sợi quang có đường kính nhỏ hơn và khối lượng nhẹ hơn nhiều. Do đó dễ lắp đặt chúng hơn, đặc biệt ở những vị trí có sẵn dành cho cáp (như trong các đường ống

1

đứng trong các tòa nhà), ở đó khoảng không là rất ít.- Không bị nhiễu: Bởi các tín hiện điện, điện từ hoặc thậm chí cả bức xạ ánh sáng. Truyền

dẫn bằng sợi quang không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ (EMI) hay nhiễu tần số vô tuyến

(RFI) và nó không tạo ra bất kỳ sự nhiễu nội tại nào. Sợi quang có thể cung cấp một đường

truyền “sạch" ở những môi trường khắc nghiệt nhất. Các công ty điện lực sử dụng cáp

quang, dọc theo các đường dây điện cao thế để cung cấp đường thông tin rõ ràng giữa các

trạm biến áp. Cáp sợi quang cũng không bị xuyên âm. Thậm chí dù ánh sáng bị bức xạ ra từ

một sợi quang thì nó không thể thâm nhập vào sợi quang khác được. Suy hao tín hiệu rất

nhỏ.

- Tính cách điện: Sợi quang là một vật cách điện được làm từ thủy tinh, không chứa vật

chất dẫn điện. Sợi thủy tinh này loại bỏ nhu cầu về các dòng điện cho đường thông tin. Cáp

sợi quang làm bằng chất điện môi thích hợp không chứa vật dẫn điện và có thể cho phép

cách điện hoàn toàn cho nhiều ứng dụng. Nó có thể loại bỏ được nhiễu gây bởi các dòng

điện chạy vòng dưới đất hay những trường hợp nguy hiểm gây bởi sự phóng điện trên các

đường dây thông tin như sét hay những trục trặc về điện. Đây thực sự là một phương tiện an

toàn thường được dùng ở nơi cần cách điện. Nên sợi quang rất an toàn khi sử dụng trong các

môi trường đòi hỏi tính an toàn cao.

- Tính bảo mật cao: Sợi quang cung cấp độ bảo mật thông tin cao. Một sợi quang

không thể bị trích để lấy trộm thông tin bằng các phương tiện điện thông thường như sự dẫn

điện trên bề mặt hay cảm ứng điện từ, và rất khó trích để lấy thông tin ở dạng tín hiệu

quang. Các tia sáng truyền lan ở tâm sợi quang và rất ít hoặc không có tia nào thoát khỏi sợi

quang đó. Thậm chí nếu đã trích vào sợi quang được rồi thì nó có thể bị phát hiện nhờ kiểm

tra công suất ánh sáng thu được tại đầu cuối. Trong khi các tín hiệu thông tin vệ tinh và viba

có thể dễ dàng thu để giải mã được.

- Độ tin cậy cao: Do cáp quang được thiết kế thích hợp có thể chịu đựng được những điều kiện về nhiệt độ và độ ẩm khắc nghiệt và thậm chí có thể hoạt động ở dưới nước. Sợi quang là một phương tiện truyền dẫn đồng nhất và không gây ra hiện tượng pha-đinh. Những tuyến cáp quang được thiết kế thích hợp có thể chịu đựng được những điều kiện về nhiệt độ và độ ẩm khắc nghiệt và thậm chí có thể hoạt động ở dưới nước.

- Dễ dàng bảo dưỡng: Sợi quang có thời gian hoạt động lâu, ước tính trên 30 năm đối với một số cáp. Yêu cầu về bảo dưỡng đối với một hệ thống cáp quang là ít hơn so với yêu cầu của một hệ thống thông thường do cần ít bộ lặp điện hơn trong một tuyến thông tin; trong cáp không có dây đồng, là yếu tố có thể bị mòn dần và gây ra mất hoặc

2

lúc có lúc không có tín hiệu; và cáp quang cũng không bị ảnh hưởng bởi sự ngắn mạch, sự tăng vọt điện áp nguồn hay tĩnh điện.

- Tính linh hoạt: do các hệ thống thông tin quang đều khả dụng cho hầu hết các dạng

thông tin số liệu, thoại và video. Các hệ thống này đều có thể tương thích với các chuẩn RS.232,

RS422, V.35, Ethernet, Arcnet, FDDI, T1, T2, T3, Sonet, thoại 2/4 dây, tín hiệu E/M, video

tổng hợp và còn nhiều nữa.

- Dễ dàng nâng cấp: Khi chỉ cần thay thế thiết bị thu phát quang còn hệ thống cáp sợi

quang vẫn có thể được giữ nguyên. Các hệ thống sợi quang được thiết kế thích hợp có thể dễ

dàng được mở rộng khi cần thiết. Một hệ thống dùng cho tốc độ số liệu thấp, ví dụ T1 (I 544

Mb/s) có thể được nâng cấp trở thành một hệ thống tốc độ số liệu cao hơn, OC-12 (622

Mb/s), bằng cách thay đổi các thiết bị điện tử. Hệ thống cáp sợi quang có thế vẫn được giữ

nguyên như cũ.

- Sự tái tạo tín hiệu: Công nghệ ngày nay cho phép thực hiện những đường truyền

thông bằng cáp quang dài trên 70 km trước khi cần tái tạo tín hiệu, khoảng cách này còn có

thể tăng lên tới 150 km nhờ sử dụng các bộ khuếch đại laze. Trong tương lai, công nghệ có

thể mở rộng khoảng cách này lên tới 200 km và có thể 1000 km. Chi phí tiết kiệm được do

sử dụng ít các bộ lắp trung gian và việc bảo dưỡng chúng có thể là khá lớn. Ngược lại, các

hệ thống cáp điện thông thường cứ vài km có thể đã cần có một bộ lặp.

- Chi phí về nguyên vật liệu rẻ.

Cáp quang dùng ánh sáng truyền dẫn tín hiệu, do đó ít suy hao và thường được dùng

cho kết nối khoảng cách xa.

1.2.2. Nhược điểm

- Chi phí về thiết bị đầu cuối cao.

- Vấn đề về biến đổi điện – quang phức tạp.

- Sửa chữa khi bị đứt cáp khó khăn đòi hỏi kỹ thuật cao.

- Đòi hỏi đường truyền thẳng cho tuyến cáp quang.

- Đòi hỏi công nghệ sản xuất phức tạp.

1.3. Ứng dụng

Ngày nay, Internet đã trở thành một nhu cầu thiết yếu, giúp mọi người ở khắp nơi trên thế

3

giới có thể giao tiếp, trao đổi, học tập, mua sắm, giải trí dễ dàng, nhanh chóng. Các ứng dụng,

dịch vụ trên Internet cũng ngày càng phát triển theo, điều này đòi hỏi tốc độ, băng thông kết

nối Internet cao và cáp quang trở thành lựa chọn số một – FTTH (Fiber To Home) là một điển

hình. FTTH đáp ứng các dịch vụ luôn đòi hỏi mạng kết nối tốc độ cao như IPTV, hội nghị

truyền hình, video trực tuyến, giám sát từ xa IP Camera…

Trước đây, cáp quang chỉ dùng để kết nối các đường trục chính của quốc gia, nhà cung cấp

dịch vụ, doanh nghiệp lớn vì chi phí khá cao. Nhưng hiện nay, cáp quang được sử dụng khá rộng

rãi ở các doanh nghiệp vừa, nhỏ, các trường đại học và người sử dụng thông thường. Bài viết giới

thiệu cơ bản về cáp quang và các đầu nối, giúp bạn đọc hiểu được thông số kỹ thuật trên các tài

liệu, thông tin sản phẩm quang.

Cáp quang dùng ánh sáng truyền dẫn tín hiệu, do đó ít suy hao và thường được dùng cho

kết nối khoảng cách xa. Trong khi cáp đồng sử dụng dòng điện để truyền tín hiệu, dễ bị suy hao

trong quá trình truyền và có khoảng cách kết nối ngắn hơn.

4

Chương 2. CẤU TRÚC CỦA CÁP QUANG

2.1. Cấu trúc của cáp quang

Chủng loại cáp quang trong ngành công nghiệp cáp cấu trúc vô cùng đa dạng. Ứng với

mỗi loại môi trường khác nhau, cấu tạo cáp quang cũng được chế tạo khác nhau để tương

thích. Cáp quang thường được cấu tạo từ các thành phần cơ bản sau: Sợi quang (fiber), lớp

bảo vệ (coating), lớp ống đệm bảo vệ (buffer), lớp chịu lực (strength members) và lớp vỏ

ngoài bảo vệ (jacket).

Sợi quang (fiber) bao gồm 2 thành phần là lõi (core) và lớp phản xạ (cladding). Trong

đó lõi thường được làm bằng sợi thủy tinh (glass) hoặc nhựa (plastic) dùng để lan truyền ánh

sáng; lớp phản xạ có cấu tạo tương tự như lõi, nhưng có chiết xuất nhỏ hơn và bao bọc xung

quanh lõi giúp ánh sáng phản xạ trở lại lõi.

Lớp bảo vệ  (coating): Thường được làm bằng nhựa PVC dùng bảo vệ sợi quang tránh

bị trầy xước trong suốt quá trình sản xuất cáp quang.

Lớp ống đệm bảo vệ (buffer) :  Thường được chia làm 2 loại gồm ống đệm chặt (tight

buffer) và ống đệm không chặt (loose buffer).  

- Loại ống đệm chặt được làm bằng nhựa dẻo, ít bị tác động của nhiệt, có độ uốn cong

tốt nên thường được sử dụng để chế tạo các loại dây đấu nối (patch cord). 

- Loại ống đệm không chặt là loại ống bằng nhựa có đường kính lớn hơn đường kính

của sợi quang, cho phép chứa nhiều sợi quang bên trong giúp cho sợi quang co giãn tự nhiên

khi nhiệt độ của môi trường thay đổi. Ngoài ra, bên trong ống đệm còn có thêm một lớp chất

nhờn để ngăn ẩm, chống cháy và giúp làm sạch sợi quang dễ dàng khi cần hàn hoặc bấm đầu

nối cáp. Với nhiều ưu điểm trên nên nó thường được dùng trong các đường truyền dẫn cao

và trong điều kiện môi trường thay đổi nhiều như ngoài trời.

5

Loại tight buffer Loại loose buffer

Hình 2.1: Cấu trúc cáp quang loại Tight buffer và Loose buffer

Lớp chịu lực (strength members): Được làm bằng sợi gia cường “aramid yarn”

(Kevlar). Trong quá trình lắp đặt và thi công, lớp chịu lực sẽ bảo vệ cáp quang không bị đứt

trước các lực kéo cáp quá lớn.

Lớp vỏ ngoài bảo vệ (jacket): Là lớp bảo vệ ngoài cùng, có khả năng chịu va đập, nhiệt

và chịu mài mòn cao, bảo vệ phần bên trong tránh ẩm ướt và các ảnh hưởng từ môi trường

như các tia hồng ngoại. Lớp vỏ bảo vệ được phân loại theo môi trường sử dụng và tiêu chí

chống cháy.

 

Hình 2.2: Cấu tạo cáp quang

6

23

2

1

3

1

32

2

2.1.1. Phần lõi

a) Phần tử gia cường (strength members)

Phần tử gia cường được đặt trong lõi cáp quang để tạo ra sức chịu lực căng và sức

chống co để đảm bảo cho cáp được ổn định khi lắp đặt cáp, khi nhiệt độ của môi trường thay

đổi.

Phần tử gia cường phải là vật liệu nhẹ, mềm dẻo có modul đàn hồi cao...

Phần tử gia cường có thể là:

- Kim loại: Thường là các loại dây thép được đặt tại tâm hoặc vỏ của cáp khi dùng

thép phải chú ý chống ăn mòn và chống điện áp cao do sét đánh.

- Phi kim loại: Thường là dây thuỷ tinh Plastic tăng cường (G-FRP) hoặc là các sợi

amid. Thường đặt ở tâm cáp có độ mềm dẻo cao (hoặc đặt phân tán trong vỏ cáp).

Các cách đặt phần tử gia cường trong lõi cáp quang:

1. Phần tử gia cường.

2. Lõi cáp.

3. Ống đệm.

7

1

Hình 2.3: Cách đặt phần tử gia cường

Các đặc tính của phần tử gia cường:

Bảng 2.1: Các đặc tính của phần tử gia cường

Vật liệu Trọng

Lượng

riêng

Modul

đàn hồi

kg/mm2

Ứng suất

điểm uốn

kg/mm2

Độ co

dãn

điểm

uốn %

Ứng suất

tại điểm

gãy

kg/mm2

Độ giãn tại

điểm gãy

%

Dây thép 7,86 20.103 40-150 0,2-1,0 50-300 20-25

Sợi Cacbon 1,5 10-

20.103

150-200 1,0-1,5 150-250 1,5

Dây thuỷ

tinh Plastic

2,48 9.103 300 3 300 2,4

Sợi tơ

(kevlar) 49

1,44 13.103 300 2 300 2

Sợi tơ

(Kevlar) 29

1,44 6.103 70 1,2 300 4

b) Ống đệm và khối đệm (buffer)

Đó là các vật liệu Plastic quấn hình trôn ốc quanh lõi cáp.

8

Ống đệm chặt một sợi Ống đệm lỏng một sợi

Đặt trong lõi rãnh chữ V

Hình 2.4: Các loại ống đệm và khối đệm

c) Chất độn và chất điền đầy

Trong ống đệm lỏng:

- Chất điền đầy phải trung tính để không tạo ra hydro, không đóng băng và không dãn

nở trong dải nhiệt độ từ -30 +70 0C.

- Là chất gien có đặc tính là ở thể lỏng khi bị khuấy động và ở thể đặc khi đứng yên.

Trong lõi cáp:

- Chất điền đầy có ứng suất cao, có các thành phần không ảnh hưởng đến đặc tính của

phần tử khác, không làm phình vỏ PE và có hệ số dãn nở tương đối thấp. Lớp chắn là sản

phẩm dầu mỏ có tính đàn hồi, chịu nhiệt và kết dính bao bọc lõi cáp, vừa đóng vai trò chống

9

Khối các băng dẹt

thấm nớc, vừa gắn kết lõi và vỏ cáp thành một khối vững chắc nhưng không làm giảm tính

mềm mại của cáp.

- Cáp trong nhà không phải điền đầy lõi cáp. Để bảo vệ các phần tử bện trong lõi cáp

sử dụng băng mỏng plastic để quấn quanh lõi.

Ngoài ra đặt thêm một băng giấy rộng khoảng 6mm trên lõi cáp suốt dọc chiều dài cáp,

trên đó có ghi khoảng cách theo mét. Cũng có thể ghi chiều dài theo mét ngay trên vỏ ngoài

của cáp.

2.1.2. Vỏ cáp

Để bảo vệ lõi cáp khỏi bị ảnh hưởng từ bên ngoài. Các vỏ plastic (một hoặc nhiều vỏ)

để bao bọc lõi cáp.

Vỏ ngoài cùng làm từ PVC, Polyethyleen và Polymethame-loại này có đặc tính cơ học

tốt, chống cháy có độ ẩm cho phép cao. PE có tính cơ và hoá tốt, chống cháy kém, hệ số ma

sát thấp thuận lợi cho khi kéo cáp vào cống.

Vỏ trong cùng thường dùng Polymêthame vì nó mềm dẻo.

Lớp chắn hơi ẩm thường là nhôm mỏng quấn kín lõi cáp và ở phía trong vỏ lớp ngoài

cùng: Khi vỏ ngoài bị phồng lên thì lớp các lá nhôm này vẫn ôm chặt lớp phía trong như vậy

ngăn được nước đang nằm trong lớp vỏ ngoài thấm vào trong.

Vỏ bảo vệ bằng kim loại (Armuor) bằng các sợi thép hoặc bằng thép có múi được dùng

cho cáp chôn trực tiếp để bảo vệ các ứng suất xuyên tâm và chống gậm nhấm.

2.2. Nguyên lí truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang

Sợi quang chiết suất bậc: n2 = n1(1-∆ ¿với ∆ là vi sai chiết suất lõi-vỏ

Mode là nghiệm của phương trình sóng

10

Hình 2.5: Ánh sáng truyền trong sợi quang chiết suất bậc

Sợi đa mode chiết suất bậc: 2a >> λ =1 µs.( 2a khoảng 50 µm).

Dẫn ánh sáng: ánh sáng đi được trong sợi quang nhờ quá trình phản xạ toàn phần tại

ranh giới vỏ - lõi.

Tia có góc tới: θ0<θ0 ,max sẽ phản xạ toàn phần tại tiếp giáp vỏ - lõi.

Khẩu độ số (numerical aperture, maximum acceptance angle):

NA=n sin θ0 , max=¿(n12-n2

2 ¿12 ≈ n1√2∆

Tần số chuẩn hóa (V number):

V=2 π aλ

(n12-n2

2 ¿12=

2 π aλ

NA

Số V để xác định số mode M trong sợi đa mode:

11

M ≈12(2 π a

λ¿2

(n12-n2

2)

M≈V 2

2

M ~ V2: công suất đi vào vỏ giảm khi V tăng. Khi V lớn, công suất quang trung bình

trong vỏ được xác định:

PcladP =

43√M

Nguyên lý truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang chiết suất biến đổi:

Hình 2.6: Ánh sáng truyền trong sợi quang chiết suất biến đổi

- Đường kính lõi 2a=50µm: Sợi đa mode

Đường cong chiết suất n(r) có dạng parabol.

- Chùm sáng càng xa lõi có vận tốc càng lớn.

- Tán sắc trễ mode so với sợi đa mode chiết suất bậc giảm đáng kể.

- Tán sắc sắc thể (chromatic dispersion) do đó cần được chú ý.

12

Hình 2.7: Sự thay đổi chiết suất lõi sợi quang chiết suất biến

Có tích số dải thông khoảng cách BL lớn hơn so với chiết suất bậc nhưng nhỏ hơn sợi

đơn mode.

- Hoạt động tối ưu với tán sắc mode thấp tại cả bước sóng 850nm và 1300nm.

- Kết nối rẻ tiền hơn sợi đơn mode vì đường kính lõi đủ lớn để sử dụng nguồn LED.

- Sự thay đổi chiết suất trong lõi sợi:

n(r)= { n1 ⌊1−2∆( ra )

∝

⌋12 ;0≤ r ≤ a

n1 (1−2 ∆ )12 ≅ n1 (1−∆ )=n2 ;r ≥ a

r : Khoảng cách bán kính từ trục của sợi.

a : Bán kính lõi của sợi.

n1 : Chiết suất tại trục lõi.

n2 : Chiết suất vỏ.

∝: Tham số xác định dạng của đường cong chiết suất, khi ∝ = ∞ thì n(r) sẽ có dạng của

sợi chiết suất bậc.

- Vi sai chiết suất:

∆=n1

2−n22

2n12 ≅

n1−n2

2 n1

13

- Khẩu độ số NA

NA (r )={[n2 (r )−n22 ]

12

¿0≈ {NA (0 ) √1−( r

a )α

0 ;r ≥ a

;r ≤ a

NA (0)=[n2(0)−n22 ]

12=(n1

2−n22 )

12≅ n1√2∆

NA của chiết suất biến đổi giảm từ NA(0) xuống 0 khi r chạy từ trục của sợi tới ranh

giới lõi vỏ.

-Tần số chuẩn hóa:

V=2 πa

λ(n1

2−n22 )

12=

2 πaλ

NA (0)

- Số lượng mode trong sợi chiết suất biến đổi:

M ≈α

α +2a2k 2n1

2 ∆

Chương 3. CÁC LOẠI CÁP QUANG SỬ DỤNG PHỔ BIẾN

14

Người ta phân loại cáp quang theo nhiều loại khác nhau để thuận lợi cho việc nghiên

cứu.

3.1. Phân lo i theo c u trúcạ ấ

Cáp có cấu trúc cổ điển: Các sợi hoặc các nhóm sợi quang được phân bố đối xứng theo

hướng xoay vòng đồng tâm, loại cấu trúc này rất phổ biến.

Cáp có lõi trục có rãnh: Các sợi hoặc các nhóm sợi được đặt trên các rãnh có sẵn trên

một lõi của cáp.

Cáp có cấu trúc băng dẹt: Nhiều sợi quang được ghép trên cùng một băng và trong ruột

cáp có nhiều băng xếp chồng lên nhau.

Cáp có cấu trúc đặc biệt: Do nhu cầu, trong cáp có thể có các dây kim loại để cấp

nguồn từ xa, để cảnh báo, để làm các đường nghiệp vụ… hoặc cáp đi trong nhà chỉ cần hai

sợi là đủ….

3.2. Phân lo i theo m c đích s d ngạ ụ ử ụ

- Cáp dùng để trên mạng thuê bao, nội hạt, nông thôn.

- Cáp trung kế giữa các tổng đài.

- Cáp đường dài.

3.3. Phân lo i theo đi u ki n l p đ tạ ề ệ ắ ặ

- Cáp treo ngoài trời.

- Cáp đặt trong ống nước.

- Cáp chôn trực tiếp.

- Cáp ngập nước và thả biển.

- Cáp dùng trong nhà và cáp nhảy.

3.3.1.Cáp treo

a) Cáp sợi quang có dây treo phi kim loại hình số 8

Dây treo cáp: Được cấu tạo từ nhiều sợi thép (7 sợi) mạ kẽm xoắn lại với nhau. Kích

thước dây treo được quy định như sau:

15

Bảng 3.1: Kích thước cáp treo

STT Loại cáp Kích thước dây treo cáp

1 Dung lượng 48 sợi Tối thiểu 1 mm cho mỗi sợi

2 Dung lượng trên 48 sợi đến

96 sợi

Tối thiểu 1,2 mm cho mỗi sợi

3 Dung lượng trên 96 sợi đến

200 sợi

Tối thiểu 1,3 mm cho mỗi sợi

4 Dung lượng trên 200 sợi đến

600 sợi

Tối thiểu 1,5 mm cho mỗi sợi

Hình 3.1: Cáp quang treo

Dây bện gia cường: Được đặt dưới lớp băng Mylar chống nước là tập hợp gồm nhiều

sợi aramid vừa có chức năng gia cường sơ cấp giúp tăng khả năng chịu lực của lõi sợi cáp

vừa có khả năng ngăn hơi ẩm.

16

Thông thường, bên cạnh các sợi dây bện gia cường có đi kèm thành phần hợp chất

chống nước xâm nhập được chế tạo bằng loại hóa chất đặc biệt gọi là “Super Absorbent

Polymer – S.A.P”

Băng chống nước: Có cấu tạo gồm một lớp băng Mylar bao bọc bên ngoài lõi sợi cáp

quang, có tác dụng:

- Ngăn sự xâm nhập của nước.

- Không dẫn điện, cách nhiệt, khó cháy, chống nấm mốc.

Ống đệm: Được sử dụng để đặt các sợi quang bên trong, được làm bằng vật liệu

Polybutylene Terephthalate có tác dụng:

- Gia tăng độ bền kéo, cách nhiệt để bảo vệ sợi quang đã bọc lớp phủ sơ cấp. Lớp đệm

sử dụng cho cáp treo ngoài trời là loại lớp đệm lỏng có đường kính từ 1,5 đến 2,5mm.

- Các ống đệm được sắp xếp xoắn đảo chiều SZ theo trục của sợi chịu lực trung tâm.

- Trong trường hợp dung lượng cáp không cho phép đủ số ống đệm để tạo sự tròn đều

cho sợi cáp, yêu cầu sử dụng thêm ống đệm phụ.

Thông thường để ngăn nước và hơi ẩm xâm nhập vào lõi sợi quang, trong lớp ống đệm

lỏng sẽ sử dụng thêm chất điền đầy. Chất điền đầy phải đảm bảo: không độc, không gây tác

hại cho sức khỏe, không có mùi khó chịu, không dẫn điện, chống nấm mốc.

Sợi gia cường phi kim loại (thành phần chịu lực trung tâm): Phải có đặc tính:

- Đảm bảo cho sợi quang không bị căng quá trong điều kiện vận chuyển, lắp đặt và

khai thác.

- Đảm bảo độ mềm dẻo trong thi công.

- Là thành phần phi kim loại làm bằng vật liệu Fiber Reinforced Plastic (FRP) có cấu

tạo tròn đều

Vỏ cáp: Phải tuân thủ các yêu cầu sau:

- Vật liệu là hợp chất H.D.P.E.

- Phải có tác dụng bảo vệ cáp khỏi tác động cơ học và môi trường.

- Bề dày lớp vỏ tối thiểu là 1,5mm.

17

- Có khả năng chịu điện áp cao: Tối thiểu 4Kv với điện áp thử xoay chiều hình Sin tần

số 60Hz, nếu sau 60s thử không có hiện tượng đánh lửa hoặc đánh thủng chất cách điện là

đảm bảo.

- Có khả năng chịu được tia tử ngoại.

- Có độ dày đồng nhất và không chứa thành phần kim loại.

- Khi cháy cho ra ít khói và khí độc đặc biệt cho cáp indoor.

- Không có vết rạn nứt, tròn đều, chất lượng đồng đều trên toàn bộ chiều dài cáp.

Dây Ripcord: Tối thiểu là 1 sợi dưới lớp vỏ cáp ngoài, cấu tạo từ chất liệu aramid, đảm

bảo đủ chắc để tuốt vỏ cáp và dễ dàng phân biệt với các thành phần khác.

b) Cáp sợi quang có dây treo kim loại hình số 8 (FE) (FOCAL)

Cáp sợi quang loại treo hình số 8 có cấu trúc được thiết kế nhằm đáp ứng một cách tốt nhất các yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn ITUT G.652, các chỉ tiêu của IEC, EIA và tiêu chuẩn ngành TCN 68 - 160: 1996Cấu trúc cáp:

Hình 3.2: Cáp sợi quang có dây treo kim loại hình số 8Số sợi: Từ 2 đến 30 sợi quang đơn mode.- Bước sóng hoạt động của sợi quang : 1310 nm và 1550 nm.- Phần tử chịu lực phi kim loại trung tâm.- Ống đệm chứa và bảo vệ sợi quang được làm theo công nghệ ống đệm lỏng.- Ống đệm có chứa sợi quang được bện theo phương pháp SZ chung quanh phần tử

18

chịu lực trung tâm (bện 2 lớp).- Các khoảng trống giữa sợi và bề mặt trong của lòng ống đệm được điền đầy bằng một hợp chất đặc biệt chống sự thâm nhập của nước.- Lớp nhựa PolyEthylene chất lượng cao bảo vệ ngoài - Dây treo cáp bằng thép bện 7 x 1mm- Được dùng như loại cáp treo hình số 8 (FE)Ký hiệu tiêu chuẩn cáp: ADFT 2Y 2-30 E9/125 0.38F3.5 + 0.24H18LGĐặc tính kỹ thuật:

3.3.2. Cáp luồn ống

a) Cấu trúc chung

Được lắp đặt trong các ống PVC chôn ngầm sử dụng làm cáp quang liên đài/trạm, cáp

quang cho các tủ outdoor hoặc trong mạng cáp quang FTTx đóng vai trò là cáp quang gốc và

phối.

Cấu trúc cơ bản của sợi cáp quang luồn ống được mô tả trong hình 3.3.

19

Hình 3.3: Cấu trúc của cáp luồn ống

Cấu trúc chung tiêu biểu của một sợi cáp quang luồn ống phải bao gồm các thành phần

cơ bản sau (tính từ ngoài vào trong):

Vỏ cáp: Kể cả vỏ bọc sợi dây treo cáp phải tuân thủ các yêu cầu sau:

- Vật liệu là hợp chất H.D.P.E.

- Vỏ cáp phải tác dụng bảo vệ cáp khỏi tác động cơ học và môi trường (nước, nhiệt độ,

hóa chất, côn trùng gặm nhấm…).

- Bề dày lớp vỏ cáp: Tối thiểu là 1.5 mm.

- Có khả năng chịu điện áp cao: Tối thiểu 4kV với điện áp thử là xoay chiều hình sin

tần số đến 60 Hz, nếu sau 60s thử không có hiện tượng đánh lửa hoặc đánh thủng chất cách

điện là đảm bảo.

- Có khả năng chịu được tía tử ngoại.

- Có độ dày đồng nhất và không chứa thành phần kim loại.

- Khi cháy cho ra ít khói và khí độc đặc biệt cho cáp indoor.

20

- Không có vết rạn nứt, tròn đều, chất lượng đồng đều trên toàn bộ chiều dài cáp.

Dây Ripcord:

- Số lượng: Tối thiểu 1 sợi (dưới lớp vỏ cáp ngoài).

- Bằng chất liệu aramid, đảm bảo đủ chắc để tuốt vỏ cáp và dễ dàng phân biệt với các

thành phần khác.

Băng chống nước: Có cấu tạo gồm 1 lớp băng Mylar bao bọc bên ngoài lõi sợi cáp

quang, có tác dụng:

- Ngăn sự xâm nhập của nước.

- Không dẫn điện, cách nhiệt, khó cháy, chống nấm mốc.

Dây bện gia cường: Được đặt dưới lớp băng Mylar chống nước là tập hợp gồm nhiều

sợi aramid vừa có chức năng gia cường sơ cấp giúp tăng khả năng chịu lực của lõi sợi cáp

vừa có khả năng ngăn hơi ẩm.

Thông thường, bên cạnh các sợi dây bện gia cường “aramid yarn” có đi kèm thêm

thành phần hợp chất chống nước xâm nhập được chế tạo bằng loại hoa chất đặc biệt gọi là

“Super Absorbent Polymer – viết tắt là S.A.P”.

Ống đệm: Ống đệm được sử dụng để đặt các sợi quang bên trong, được làm bằng vật

liệu Polybutylene Terephthalate có tác dụng:

- Tăng thêm độ bền (gia tăng độ bền kéo, cách nhiệt) để bảo vệ sợi quang đã bọc lớp

phủ sơ cấp. Lớp đệm sử dụng cho cáp treo ngoài trời là loại lớp đệm lỏng có kích thước:

Đường kính 1,5 ÷ 2,5 mm.

- Các ống đệm được xắp sếp xoắn đảo chiều SZ theo trục của sợi chịu lực trung tâm.

- Trong trường hợp dung lượng cáp không cho phép đủ số ống đệm để tạo sự tròn đều

cho sợi cáp, yêu cầu sử dụng thêm ống đệm phụ (Filler Rod).

Thông thường để ngăn nước và hơi ẩm xâm nhập vào lõi sợi quang, một cách truyền

thống trong lớp ống đệm lỏng sẽ sử dụng thêm chất điền đầy (filling compound).

Chất điền đầy khi sử dụng cần phải đảm bảo:

- Không độc, không tác hại cho sức khỏe, không có mùi khó chịu.

21

- Không dẫn điện, chống nấm mốc.

- Thử nghiệm chất làm đầy: Với chiều dài cáp thử 0,3m, thử trong buồng gia nhiệt với

nhiệt độ 65 ± 10C. Sau 24 giờ lấy mẫu thử ra phải đảm bảo chất làm đầy không bị rớt xuống.

Thành phần chịu lực trung tâm (sợi gia cường phi kim loại): Thành phần này phải có

đặc tính:

- Đảm bảo cho sợi quang không bị căng quá trong điều kiện vận chuyển, lắp đặt và

khai thác.

- Đảm bảo độ mềm dẻo trong thi công.

- Là thành phần phi kim loại làm bằng vật liệu Fiber Reinforced Plastic (FRP) có cấu

tạo tròn đều.

b) Cáp sợi quang luồn ống phi kim loại

Cáp sợi quang chôn luồn ống phi kim loại có cấu trúc được thiết kế nhằm đáp ứng một cách tốt nhất các yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn ITUT G>652, các chỉ tiêu của IEC, EIA và tiêu chuẩn ngành TCN 68- 160: 1996.

Cấu trúc

Hình . Cáp sợi quang luồn ống phi kim loạiSố sợi: Từ 2 đến 96 sợi quang đơn mode.- Bước sóng hoạt động của sợi quang : 1310 nm và 1550 nm.- Phần tử chịu lực phi kim loại trung tâm.- Ống đệm chứa và bảo vệ sợi quang được làm theo công nghệ ống đệm lỏng.- Ống đệm có chứa sợi quang được bện theo phưng pháp SZ chung quanh phần tử chịu lực

22

trung tâm (bện 2 lớp).- Các khoảng trống giữa sợi và bề mặt trong của lòng ống đệm được điền đầy bằng một hợp chất đặc biệt chống sự thâm nhập của nước.- Lớp sợi tổng hợp chịu lực phi kim loại bao quanh lõi.- Lớp nhựa PolyEthylene chất lượng cao bảo vệ trong.- Được dùng như loại cáp luồn ống phi kim loại (DU)Ký hiệu tiêu chuẩn cáp: A-DF(ZN)2Y 2-96 E9/125 0.38F3.5 + 0.24H18LG 

Đặc tính kỹ thuật

c) CÁP SỢI QUANG LUỒN ỐNG CÓ LỚP CHỐNG ẨM DUMB (FOCAL)

Cáp sợi quang loại chôn luồn ống có lớp chống ẩm có cấu trúc được thiết kế nhằm đáp ứng một cách tốt nhất các yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn ITUT G.652, các chỉ tiêu của IEC, EIA và tiêu chuẩn ngành TCN 68 - 160: 1996

Cấu trúc của cáp

Số sợi: Từ 2 đến 96 sợi quang đơn mode.- Bước sóng hoạt động của sợi quang : 1310 nm và 1550 nm.- Phần tử chịu lực phi kim loại trung tâm.- Ống đệm chứa và bảo vệ sợi quang được làm theo công nghệ ống đệm lỏng.- Ống đệm có chứa sợi quang được bện theo phưng pháp SZ chung quanh phần tử chịu lực trung tâm (bện 2 lớp).- Các khoảng trống giữa sợi và bề mặt trong của lòng ống đệm được điền đầy bằng một hợp

23

chất đặc biệt chống sự thâm nhập của nước.- Lớp sợi tổng hợp chịu lực phi kim loại bao quanh lõi.- Lớp băng nhôm để tăng thêm khả năng chống ẩm- Lớp nhựa PolyEthylene chất lượng cao bảo vệ ngoài.- Được dùng như loại cáp luồn ống có chứa lớp chống ẩm (DU-MB)Ký hiệu tiêu chuẩn cáp: A-DF(ZN)(L)2Y 2-96 E9/125 0.38F3.5 + 0.24H18LG

Đặc tính kỹ thuật

Đnhs lại bảng

3.3.3. Cáp chôn trực tiếp

Được chôn trực tiếp dưới đất thông thường sử dụng làm cáp quang liên đài/trạm, cáp

quang cho các tủ outdoor hoặc trong mạng cáp quang FTTx đóng vai trò là cáp quang gốc và

phối.

Cấu trúc chung tiêu biểu của một sợi cáp quang kéo cống phải bao gồm các thành phần

cơ bản sau (tính từ ngoài vào trong):

Vỏ cáp: Kể cả vỏ bọc sợi dây treo cáp phải tuân thủ các yêu cầu sau:

- Vật liệu là hợp chất H.D.P.E.

24

- Vỏ cáp phải tác dụng bảo vệ cáp khỏi tác động cơ học và môi trường (nước, nhiệt độ,

hóa chất, côn trùng gặm nhấm…).

- Bề dày lớp vỏ cáp: Tối thiểu là 1.5 mm.

- Có khả năng chịu điện áp cao: Tối thiểu 4kV với điện áp thử là xoay chiều hình sin

tần số đến 60 Hz, nếu sau 60s thử không có hiện tượng đánh lửa hoặc đánh thủng chất cách

điện là đảm bảo.

- Có khả năng chịu được tía tử ngoại.

- Có độ dày đồng nhất và không chứa thành phần kim loại.

- Khi cháy cho ra ít khói và khí độc đặc biệt cho cáp indoor.

- Không có vết rạn nứt, tròn đều, chất lượng đồng đều trên toàn bộ chiều dài cáp.

Hình 3.2: Cấu trúc cáp quang chôn trực tiếp

Thành phần kim loại chịu lực:

- Được cấu tạo dưới dạng ống gợn sóng, phải được xi mạ bằng chất polymer để tránh

hiện tượng ăn mòn.

- Độ dày của ống gợn sóng: Danh định: 0,15 mm; chỗ gợn sóng: 0,4 mm.

- Độ dày lớp mạ polymer của ống gợn sóng, mỗi mặt: 0,05 mm.

Vỏ cáp trong:

- Vật liệu là hợp chất H.D.P.E.

25

- Vỏ cáp phải tác dụng bảo vệ cáp khỏi tác động cơ học và môi trường (nước, nhiệt độ,

hóa chất, côn trùng gặm nhấm…).

- Bề dày lớp vỏ cáp: Tối thiểu là 1mm.

- Có khả năng chịu điện áp cao: Tối thiểu 4kV với điện áp thử là xoay chiều hình sin

tần số đến 60 Hz, nếu sau 60s thử không có hiện tượng đánh lửa hoặc đánh thủng chất cách

điện là đảm bảo.

- Có khả năng chịu được tía tử ngoại.

- Có độ dày đồng nhất và không chứa thành phần kim loại.

- Khi cháy cho ra ít khói và khí độc đặc biệt cho cáp indoor.

- Không có vết rạn nứt, tròn đều, chất lượng đồng đều trên toàn bộ chiều dài cáp.

Dây Ripcord:

- Số lượng tối thiểu 2 sợi (trên (dưới lớp kim loại chịu lực) và sau lớp vỏ cáp trong).

- Bằng chất liệu aramid, đảm bảo đủ chắc để tuốt vỏ cáp và dễ dàng phân biệt với các

thành phần khác.

Băng chống nước: Có cấu tạo gồm 1 lớp băng Mylar bao bọc bên ngoài lõi sợi cáp quang, có

tác dụng:

- Số lượng tối thiểu 2 sợi (trên (dưới lớp kim loại chịu lực) và sau lớp vỏ cáp trong).

- Ngăn sự xâm nhập của nước.

- Không dẫn điện, cách nhiệt, khó cháy, chống nấm mốc.

Dây bện gia cường: Được đặt dưới lớp băng Mylar chống nước là tập hợp gồm nhiều

sợi aramid vừa có chức năng gia cường sơ cấp giúp tăng khả năng chịu lực của lõi sợi cáp

vừa có khả năng ngăn hơi ẩm.

Thông thường, bên cạnh các sợi dây bện gia cường “aramid yarn” có đi kèm thêm

thành phần hợp chất chống nước xâm nhập được chế tạo bằng loại hoa chất đặc biệt gọi là

“Super Absorbent Polymer – viết tắt là S.A.P”.

Ống đệm: Ống đệm được sử dụng để đặt các sợi quang bên trong, được làm bằng vật liệu

Polybutylene Terephthalate có tác dụng:

26

- Tăng thêm độ bền (gia tăng độ bền kéo, cách nhiệt) để bảo vệ sợi quang đã bọc lớp

phủ sơ cấp. Lớp đệm sử dụng cho cáp treo ngoài trời là loại lớp đệm lỏng có kích thước:

Đường kính 1,5 ÷ 2,5 mm.

- Các ống đệm được xắp sếp xoắn đảo chiều SZ theo trục của sợi chịu lực trung tâm.

- Trong trường hợp dung lượng cáp không cho phép đủ số ống đệm để tạo sự tròn đều

cho sợi cáp, yêu cầu sử dụng thêm ống đệm phụ (Filler Rod).

Thông thường để ngăn nước và hơi ẩm xâm nhập vào lõi sợi quang, một cách truyền

thống trong lớp ống đệm lỏng sẽ sử dụng thêm chất điền đầy (filling compound).

Chất điền đầy khi sử dụng cần phải đảm bảo:

- Không độc, không tác hại cho sức khỏe, không có mùi khó chịu.

- Không dẫn điện, chống nấm mốc.

- Thử nghiệm chất làm đầy: Với chiều dài cáp thử 0,3m, thử trong buồng gia nhiệt với

nhiệt độ 65 ± 10C. Sau 24 giờ lấy mẫu thử ra phải đảm bảo chất làm đầy không bị rớt xuống.

Thành phần chịu lực trung tâm (sợi gia cường phi kim loại): Thành phần này phải có

đặc tính:

- Đảm bảo cho sợi quang không bị căng quá trong điều kiện vận chuyển, lắp đặt và

khai thác.

- Đảm bảo độ mềm dẻo trong thi công.

- Là thành phần phi kim loại làm bằng vật liệu Fiber Reinforced Plastic (FRP) có cấu

tạo tròn đều.

-

a) Cáp chôn trực tiếp kim loại

Khả năng chịu các tác động cơ học cao. Chống mối mọt, chống gặm nhấm.

27

Hình . Cáp chôn trực tiếp kim loại

b) Cáp chôn trực tiếp phi kim loại

 Cáp sợi quang chôn trực tiếp hoàn toàn phi kim có cấu trúc được thiết kế nhằm đáp ứng một cách tốt nhất các yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn ITUT G.652, các chỉ tiêu của IEC, EIA và tiêu chuẩn ngành TCN 68-160: 1996.

Cấu trúc:

28

Hình . Cáp chôn trực tiếp phi kim loại

Số sợi: Từ 2 đến 96 sợi quang đơn mode.- Bước sóng hoạt động của sợi quang : 1310 nm và 1550 nm.- Phần tử chịu lực phi kim loại trung tâm.- Ống đệm chứa và bảo vệ sợi quang được làm theo công nghệ ống đệm lỏng.- Ống đệm có chứa sợi quang được bện theo phưng pháp SZ chung quanh phần tử chịu lực trung tâm (bện 2 lớp).- Các khoảng trống giữa sợi và bề mặt trong của lòng ống đệm được điền đầy bằng một hợp chất đặc biệt chống sự thâm nhập của nước.- Lớp sợi tổng hợp chịu lực phi kim loại bao quanh lõi.- Lớp nhựa PolyEthylene bảo vệ trong.- Lớp vỏ cứng ngoài bằng nhựa PolyAmide Màu Cam hoặc Đen (Nylon 12) để chống mối mọt.- Thích hợp cho chôn trực tiếp hoàn toàn phi kim loại (DBNM) và chôn luồn ống (DU).Đặc tính kỹ thuật

29

3.3.4. Cáp đặt trong nhà

Đặc điểm của loại cáp này như:

- Thường có sợi dẫn quang là ít.

- Kích thước bên ngoài nhỏ, mềm dẻo, cho phép uốn cong, dễ dàng thao tác và hàn nối.

- Cáp có đặc tính chống gặm nhấm tốt.

- Cấu trúc thường ở dạng bọc chặt để đảm bảo cấu trúc nhỏ và chắc chắn.

Vì các loại cáp trong nhà và cáp nhảy thường bám sát tường nhà và thiết bị nên nó phải

đảm bảo không dẫn lửa, không phát ra khí độc trong phòng, đảm bảo an toàn khi có sự cố.

30

Hình 3.3: Cấu trúc cáp đặt trong nhà

3.3.5. Cáp ngập nước và thả biển

Trong cáp quang biển chỉ sử dụng sợi đơn mode. Vì cáp quang biển thường lắp đặt cho

các tuyến thông tin quốc tế. Khi thiết kế các tuyến cáp quang biển. Phải đảm bảo độ tin cậy

cao, đặc tính cơ học và truyền dẫn ổn định trong suốt thời gian sử dụng, tối đa là 25 năm

Cáp của các nhà sản xuất khác nhau có cấu trúc khác nhau chút ít, nhưng đều có cấu trúc cơ

bản như:

31

Hình 3.4: Cấu trúc cơ bản của cáp quang biển

Cáp quang biển được dùng để chỉ các cáp viễn thông có lõi bằng sợi thủy tinh hoặc

nhựa, và sử dụng ánh sáng để truyền dẫn tín hiệu (cáp quang) được đặt dưới đáy biển. Ngày

nay, cáp quang biển là cầu nối viễn thông, Internet giữa tất cả các châu lục toàn cầu (trừ

vùng Nam Cực). Sợi cáp quang biển điển hình có đường kính 69 mm, nặng khoảng 10 kg/m

(một số loại cáp mỏng và có khối lượng nhẹ hơn có thể được dùng tại các khu vực đáy biển

sâu).

32

Hình 3.5: Hình ảnh thực tế cáp quang biển

Mỗi sợi cáp quang biển được kết thành từ bó rất nhiều sợi cáp quang với lớp vỏ bảo vệ

nhiều lớp để đảm bảo độ an toàn cho cáp trong môi trường đáy biển khắc nghiệt như: Nhựa

PE, thép, nhôm, nhựa polycarbonate, đồng hoặc nhôm... Tuy chịu đựng được môi trường

nước biển với nồng độ muối cao, cáp quang không chịu được nhiệt độ đến -80oC và môi

trường đóng băng quanh năm, vì thế đến nay vẫn chưa có đường cáp quang nào kết nối khu

vực Nam Cực.

Về cơ cấu hoạt động, cáp quang truyền dẫn tín hiệu dưới dạng xung ánh sáng do một

diode phát sáng (LED) hoặc laser truyền vào, sau đó, cảm ứng quang ở đầu phát chuyển

xung ánh sáng này ngược trở lại thành dữ liệu. Cáp quang có nhiều ưu điểm như mỏng hơn

cáp đồng, chỉ truyền tín hiệu ánh sáng nên nhanh, không bị nhiễu, khó bị can thiệp (như

nghe trộm, đánh cắp tín hiệu... ), không cháy (do không có điện chạy qua cáp). Đặc biệt, độ

suy giảm tín hiệu của cáp quang cực kì thấp và có dung lượng truyền tải cao (mỗi sợi cáp

quang nhỏ hơn cáp đồng nên một bó cáp cùng kích thước có thể gồm nhiều sợi cáp hơn, và

do đó truyền tải được nhiều kênh tín hiệu hơn). Chính nhờ những đặc điểm về cơ cấu hoạt

động và đặc tính vật lí của mình, cáp quang ngày nay đã trở thành phương tiện kết nối thông

tin trọng yếu xuyên lục địa trên toàn cầu.

33

Chương 4. CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ CÁP QUANG

Các cáp quang sau khi được chế tạo có cấu trúc phù hợp theo phương pháp rải đặt như

cáp để treo, cáp chôn trực tiếp hay cáp thả dưới nước. Trong khi thi công các tuyến cáp cần

có các biện pháp gia cường và bảo vệ bổ xung để tránh các thảm hoạ có thể xảy ra cho cáp.

Trong các loại đường cáp thì đường cáp chôn trực tiếp bị ảnh hưởng khá nhiều, chẳng hạn

như ảnh hưởng của các tác hại cơ học của các phương tiện giao thông vận tải, ảnh hưởng của

các loài gặm nhấm như kiến, chuột, mối…và ảnh hưởng của sét đánh. Vì vậy, ở đây nêu một

số biện pháp chống thảm hoạ cho đường cáp chôn trực tiếp.

4.1. Độ chôn sâu cápCáp được chôn trực tiếp dưới lòng đất. Tuyến cáp có thể đi qua nhiều loại địa hình

khác nhau như đồi núi, đồng ruộng, hoặc các đường giao thông như đường sắt, đường bộ.

Cáp cần phải có độ chôn sâu cần thiết để tránh các tác độngc ơ học trên bề mặt đất,

nhất là các tác động do ảnh hưởng rung động của các phương tiện giao thông cơ giới khi

tuyến cáp chạy qua đường. Các tác động cơ học dễ làm các sợi quang bị rạn, phát sinh tiêu

hao phụ hoặc có thể bị gãy sợi.

Hiện nay thì nhiều nước đã khuyến nghị chọn độ chôn sâu cáp là 1,1 ÷ 1,2m, cũng có

nước chôn cáp ở độ sâu 1,5m và cáp được luồn trong các ống nhựa PE hoặc PVC. Bên dưới

và bên trên sợi cáp có dải các lớp cát hoặc lớp đất mịn dầy mỗi phía 10cm để giữ sợi cáp

luôn thẳng, tránh được các chỗ uốn cong nhỏ, tránh được tiêu hao phụ. Bên trên sợi cáp 1cm

có thể đặt băng nhựa báo hiệu hoặc lót gạch nằm ngang rãnh cáp, hoặc các tấm bê tông để

tránh đào hầm vào cáp.

34

Hình 4.1: Mặt cắt của cáp trực tiếp trong đất

Trong trường hợp địa hình phức tạp, khó khăn, nhiều sỏi đá, không đào đủ độ sâu cần

thiết thì cáp phải được đặt trong lòng ống nhựa PVC đường kính 28-34mm và cả cáp lẫn ống

nhựa đặt trong lòng ống sắt đường kính 80-100mm, hoặc trong rãnh bê tông.

Khi cáp vượt qua đường giao thông, qua cầu, đi dọc hầm đường sắt..v.v.thì cũng phải

dùng ống sắt và ống nhựa như trên.

4.2. Chống mối và chống chuộtCáp quang có vỏ ngoài PE là nhựa mật độ thấp nên mối, kiến, và các loài gặm nhấm có

thể gặm nhấm vỏ nhựa. Một số loài mối, kiến có thể sống ở độ sâu 1m nên có thể ăn vỏ cáp.

Bên trong lớp vỏ PE đều có băng thép mạ hình lượn sóng bao bọc. Mối và kiến không thể

gặm nhấm băng thép mạ, tuy nhiên sau nhiều năm lớp thép này có thể bị rỉ và bị ăn mòn ở

một vài chỗ nhỏ cũng không ảnh hưởng đến sợi quang bên trong cáp. Do vậy, ảnh hưởng

của kiến mối là không đáng kể.

Các loài chuột chỉ gặm nhấm vỏ PE nếu chúng gặp cáp trên đường đi, không gặm được

lớp vỏ thép, nhưng vỏ thép trần lâu ngày sẽ bị ăn mòn.

35

Một biện pháp bảo vệ hữu hiệu là dùng các băng thép bọc nhựa quấn xung quanh cáp

trần, nếu cáp quang đi riêng lỗ cống thì có thể bịt kín đầu lỗ cống lại không cho chuột chui

vào, còn đoạn cáp trần trong bể thì bọc bằng thép bọc nhựa

4.3. Chống ảnh hưởng của sétỞ Việt Nam thường xuyên có sét đánh trong mùa mưa, vì trong cáp có thép quấn, do

vậy nếu sét đánh vào vùng đất bên cạnh dễ làm ảnh hưởng đến cáp.

Ảnh hưởng của sét vào cáp phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố như điện trở suất của đất,

cường độ của sét, tần suất sét đánh ở từng vùng, do đó cần phải xem xét tỉ mỉ các yếu tố ảnh

hưởng này để tính toán tỉ mỉ.

Khả năng hư hỏng và biện pháp bảo vệ:

Theo các tính toán thì khả năng sét đánh vào vùng đất lân cận cáp là khá lớn, tuy nhiên

trong thực tế thì khả năng hư hỏng cáp là nhỏ vì một số lý do:

- Sét đánh vào mùa mưa nên điện trở suất của cáp rất thấp, khả năng sét đánh vào cáp

là ít.

- Cường độ sét nói chung nhỏ hơn giá trị tính toán là 50KA, bên cạnh đó thì khả năng

chịu đựng xung điện áp của vỏ PE là của cáp là rất cao, đạt giá trị 100KA.

- Ở vùng núi cao, đất có nhiều đá, điện trở suất cao, nhưng sét có xu thế đánh vào các

mô cao như mỏm núi, ngọn cây..v.v.

Rõ ràng là khả năng hư hỏng của cáp liên quan trực tiếp tới điện trở suất của đất, điện

trở xuất càng cao thì khả năng hư hỏng càng nhiều.

Ngoài ra, ở các vùng đồng bằng đều có điện trở suất khá thấp, chỉ ở vùng núi mới có

điện trở suất cao, do đó cần lưu ý khi xây dựng các tuyến cáp quang tại các vùng cụ thể.

Đoạn tuyến cáp quang nào chon dọc đường sắt thì không cần có biện pháp chống sét

bổ sung nữa.

36