نصب کابل فیبر نوری هوایی
در بخش‌هـای قبلی نصـب کابـل نوری در داکت و نیز دفن مستقیم تشریح شد. در این قسمت به نصب کابل فیبر نوری هوایی و روش‌های نصب آن می‌پردازیم و در مورد نصب کابل زیر دریایی توضیحاتی ارائه خواهد شد.
نصب کابل فیبر نوری هوایی
در نصب کابل فیبر نوری هوایی در نصب هوایی، کابل بین دو نقطه آویزان میشود. برای اینکه به کابل نیرو وارد نشود لازم است از عنصر مهار کننده کابل استفاده شود. به طور کلی، می‌توان گفت که در حال حاضر دو روش مختلف نصب کابل هوایی فیبر نوری وجود دارد. در روش اول عنصر مهار در فرآیند کابل‌سازی در ساختار کابل قرار داده میشود تا به هنگام نصب، بدون اینکه بر قابلیت انتقال فیبر نوری تأثیر بگذارد از آن استفاده شود. این کابل‌ها را کابل مهاردار می‌نامند. در کابل‌های 2 از الیاف 1 از سیم فولادی و در کابل‌های تمام عایق مهاردار نوری آرامیدی و یا کولار برای مهار کابل استفاده میشود (شکل 19) در روش دوم در ساختار کابل عنصر مهار تعبیه نشده است و از کابل‌های موجود و یا سیم (مثال سیم زمین در خطوط فشار قوی و یا شبکه برق راه آهن (به عنوان مهار استفاده میشود.
انتخاب هر کدام از روش‌ها، الزاماتی را برای ساخت کابل فیبر نوری فراهم می‌آورد که قبلا در همین فصلنامه در مقاله‌ای تحت عنوان (انتخاب کابل فیبر نوری) مورد بحث قرار گرفته است. در صورتی که شرایط محیط اجازه دهد، کابل را توسط وسیله نقلیه در طول مسیر قرار می‌دهند و سپس آن را بر روی غلتک‌هایی که به طور موقت بر روی سازه‌های خط انتقال نصب میشود قرار می‌دهند و سرانجام آن را با گیره‌های دائمی بر روی تیرهای نصب شده محکم می‌كنند.
نصب کابل هوایی مهاردار
بهتر است فاصله بین تیرهایی که کابل بر روی آن نصب میشود از یک کیلومتر بیشتر نشود. در صورت لزوم می‌توان تکیه گاهی بین دو نقطه نصب در نظر گرفت تا فاصله بین دو نقطه از حد مجاز بیشتر نشود. حتی اگر طول کابل هم زیاد باشد (4 تا 8 کیلومتر) فاصله بین دو نقطه مهار را در حد تعیین شده قرار دهید. حداکثر نیروی کشش و همچنین حداکثر فاصله شکم بین دو تیر توسط تولید‌کننده کابل تعیین و در مشخصات کابل بین دو تیر فنی ارائه میشود.
وینچ‌های جدید کابل، مجهز به ریز پردازنده برای کنترل نیروی کشش هستند. برای یکنواخت کردن نیروی وارده به کابل در نقاط مختلف مسیر لازم است مقدار فاصلة دو تير در طول مسیر بین دو نقطه نصب، به خوبی توزیع شده باشد. ابزار نصب که گای گریپ نامیده میشود کابل را در هر نقطه به سازه مربوطه متصل می‌نماید. این ابزارها در واقع گیره‌های گالوانیزه به شکل مارپیچ هستند (شکل 22 ) که قطر آنها به هنگام کشیدن قسمت مارپیچی کوچک شده و کابل محکم گرفته میشود. سایر ابزار مطابق ابزار مورد استفاده در کابل‌های معمول است.
نصب کابل های هوایی (بدون مهار) توسط نخ یا نوار پیچ
ساده‌ترین راه نصب کابل‌های هوایی، مهار كردن آن با استفاده از کابل موجود (در سیستم انتقال برق و یا خط مخابراتی)، و یا مدار برگشتی خط برق راه آهن، و یا از یک رشته سیم مهار است که به صورت مجزا نصب شده است. کابل فیبر نوری به کابل و یا سیم مهار موجود آویزان میشود (شکل 23) این روش نسبتا ساده و سریع است و مشابه روشی است برای کابل مسی که صدها سال است مورد استفاده قرار می‌گیرد. گام پیچش 50-60 سانتیمتر در نظر گرفته میشود.
اگر کابل فیبر نوری نسبتا سنگین باشد، از گیره‌هایی از جنس ورق گالوانیزه یا پلاستیک مقاوم در برابر UV به جای نخ یا نوار می‌توان استفاده كرد. البته بایستی توجه نمود که بعد از چندین سال استفاده، وزن خود کابل ممکن است باعث شود که به روکش کابل صدمه وارد شود. در صورتی که این کابل‌ها در خطوط برق فشار قوی مورد استفاده قرار گیرد، از طناب‌های غیر فلزی جهت پیچش استفاده كنيد.
کابل‌های نوری تمام عایق به دلیل اینکه در محل نصب بر کابل‌های نوری تمام عایق آن نیروی زیادی وارد نمی‌شود بسیار اقتصادی‌تر از کابل‌های معمول ADSS است، زیرا در مقایسه با آنها نیازی به استفاده از المان قدرتی مثل الیاف آرامید در ساختار آن وجود ندارد. استفاده از روش پیچاندن کابل نوری، فواصل نصب با دهانه‌های کوتاه و تا خیلی بلند را امکان پذیر می‌سازد. این روش نسبتا جدید، به سرعت مورد توجه قرار گرفته است. شرکت‌های توزیع دریافته‌اند که از خطوط موجود علاوه بر انتقال انرژی برقی می‌توان به عنوان حامل کابل‌های فیبر نوری برای مخابرات نیز استفاده كنند. این شرکت‌ها بیش از صد سال است که برای اداره و برنامه‌ریزی شبکه‌های قدرت فعالیت داشته‌اند و حالا دریافته‌اند که برنامه‌ریزی و ساخت و ساز یک شبکه مخابراتی نیز بسیار مشابه فعالیت آنهاست.
در بسیاری از کشورها، پیچش كابل فیبر نوری بر روی خطوط قدرت در شبکه‌های موجود به آنها این امکان را داده است که جایگاه دوم بزرگترین اپراتور شبکه را پس از شرکت‌های مادر مخابراتی در اختیار بگیرند. در مقایسه با نصب سیم زمین، برنامه‌ریزی و آماده‌سازی نصب کابل نوری در این روش بسیار ساده است. نصب توسط دستگاه نوارپیچ که در امتداد خط قدرت (سیم زمین یا سیم فاز) حرکت می‌كند انجام میشود. عملیات نصب از وسط یک بخش 2-3 کیلومتر شروع میشود. کابل بر روی دو قرقره قرار دارد. یکی از قرقره‌ها بر روی دستگاه نوارپیچ قرار می‌گیرد. این قرقره بالا برده شده و پس از تماس با سیم برق، کابل به صورت دستی یا موتور بنزینی یدک کش کوچک در جهت نصب کشیده میشود (شکل 25) به هنگام حرکت دستگاه، نخ یا نوار با گام 50 تا 60 سانتی متر به دورکابل و سیم برق پیچانده میشود و پس از انجام نصب در آن جهت به نقطه شروع بر می‌گردد. عملیات نصب 3-2 کیلومتر کابل به صورت معمول در یک روز انجام می‌گیرد و در نهایت به کابل قسمت بعدی متصل میشود.
کابل زیر دریایی
در چند سال گذشته، نصب کابل‌های فیبر نوری زیر دریایی به سرعت افزایش یافته است. نیاز بی پایان به پهنای باند بیشتر، نرخ بیت بالاتر و نصب و راه اندازی کابل در فواصل طولانی بدون استفاده از تقویت‌کننده‌ها و/ یا تکرار کننده‌ها از مسائل جدی نصب کابل‌های زیر دریایی است. تقاضا برای پهنای باند با استفاده از روش ارسال سیگنال مخابراتی (تافتگری با تقسیم طول موج – WDM) و بکارگیری فیبر نوری با دیسپرشن شیفت یافته (NZDSF) پوشش داده شده است. نرخ بیت بالا، به کمک لیزر و تجهیزات ارسال و دریافت راه دور و به کمک تقویت کننده اربیومی (EDFA) حاصل شده است.
ارتباطات در مسافت‌های طولانی (۲.۵Gbit/s و بیشتر) بدون استفاده از تجهیزات الکترونیکی در بین راه، گاهی از مرز 300 کیلومتر نیز فراتر رفته است. اتصال خطوط ساحلی در نزدیکی شهر با کابل زیردریایی اغلب در مقایسه با دفن مستقیم و یا حتی نصب کابل هوایی کم هزینه‌تر است. بسیاری از سکوهای نفتی در امتداد سواحل توسط سیستم‌های بدون تکرار کننده کابل زیردریایی به ساحل (سرزمین اصلی) متصل شده‌اند. بنابراین نظارت بر کنترل تولید بدون نیاز به حضور خدمه در محل سکو از سرزمین اصلی انجام می‌گیرد. از طرف دیگر سکوهای نفتی به عنوان نقطه ترانزیت برای ارتباط با جزایر دوردست (مثل جزایر کارائیب یا اندونزی) و یا ارتباط کشورها (مثل انگلستان – نروژ) مورد استفاده قرار می‌گیرند.
طرح و برنامه ریزی نصب
نصب کابل زیردریایی به آماده‌سازی دقیق برای انجام تمام مراحل مربوط نياز دارد و از این لحاظ کابل فیبر نوری تفاوت چندانی با کابل‌های مرسوم ندارد. کابل فیبر نوری بسیار سبک‌تر از کابل مسی است، بنابراین وزن اضافی توسط سیم‌های فلزی سنگین که آرمور نامیده می‌شوند تأمین می‌گردد. این آرمورها همچنین کابل را در برابر ضربات لنگر، برخورد با قایق‌های ماهیگیری، آسیب‌های وارده از سنگ‌ها و صخره‌های زیر آب و سایر صدمات محافظت می‌کند. با توجه به اینکه کابل زیردریایی به طور دائم در زیر آب نصب میشود، غلاف فلزی ضد آب از جنس مس یا آلومینیوم باید بین هسته کابل فیبر نوری و آرمور فولادی در ساختار کابل قرار گیرد.
وظیفه این غلاف اضافی، محافظت از فیبر نوری در مقابل نفوذ آب و هیدروژن است. برای حفاظت از کابل‌های زیر دریایی، معمولا در بستر دریا و در محلی که کابل باید نصب شود، با روش شیارزنی و یا استفاده از جت آب کانالی حفر میشود. از ساحل تا زیر دریا، کابل در کانال قرار می‌گیرد و به این ترتیب در آب‌های کم عمق از کابل حفاظت شده و از یخ زدن آن در مناطق سردسیر جلوگیری به عمل می‌آید. کابل‌های نوری و مواد مختلف اتصال فیبرها برای استفاده در عمق تا چند صد متر، توسعه یافته‌اند تا تولیدکنندگان بتوانند كابل‌های مورد نیاز را طراحی نمایند. در کابل‌های زیردریایی، هر نصب منحصر به فرد دارای مشکلات خاص خود بوده و اغلب نیاز به راه حل های منحصر به فرد دارد، این به آن معنی است که هیچ قاعده و دستورالعمل خاصی را نمی‌توان برای آن در نظر گرفت. برای حصول نتیجه، همکاری و هماهنگی میان اپراتور شبکه، شرکت نصاب و شرکت تولید کننده کابل اجتناب ناپذیر است.
کابل و مفصل زیردریایی
همان گونه که قبلا در مقاله (انتخاب کابل فیبر نوری) بیان شد، ساخت یک کابل زیر دریایی یک کار بسیار پیچیده است. مبحث اتصال کابل زیردریایی، پارامترهای جدیدی مانند استحکام شدید و تحمل فشار را مطرح می‌سازد. هرچه تعداد اتصال کمتر باشد نصب کابل ساده‌تر و ایمن‌تر خواهد بود. اگر کابل را بتوان در طول چند صد کیلومتر به صورت یکپارچه تولید نمود و نیاز به اتصال کابل‌ها در این مسافت رفع شود، زمان زیادی برای نصب، صرفه جویی شده و مشکلات زیادی مرتفع میشود. اریکسون كابل زیر دریایی تا 192 فیبر و طول تحویل تا 300 کیلومتر است که البته دارای مفصل‌هایی است که در کارخانه انجام شده است. مفصل‌های زیردریایی از آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی (به طور معمول فولاد ضد زنگ یا مس) ساخته شده است. آب بندی با استفاده از واشر انجام میشود. داخل مفصل از ژله پر میشود تا در برابر فشار عظیم از آب اطراف آن در عمق چندین کیلومتر مقاومت كند.
این مقاله توسط مهندس محمدعلی مساواتی نوشته شده و در مجله سیم و کابل منتشر شده است.
