EuroWire May 2020

Artículo técnico

Este diseño de cable se puede usar también en zonas con alto índice de corrosión. La estructura del cable OPGW utilizado en este trabajo de investigación está ilustrada en la Figura 1 . Consiste en alambres trenzados de acero revestidos de aluminio y dos tubos holgados de acero inoxidable llenados con gel hidrofóbico. El cable tiene un diámetro externo de 12mm y un diámetro del tubo holgado de 2,8mm. Cada tubo holgado contiene 24 fibras ópticas y está diseñado para trabajar a temperaturas de entre -60°С y +85°С. El cable lleva un gel de relleno clasificado para -60°С. 3 Preparación para las medidas 3.1 Prueba de variación cíclica de la temperatura Para las medidas de temperatura se usó una cámara climática (ilustrada en la Figura 2 ) que puede contener más de 1km de cable OPGW. La estabilidad térmica de la cámara era inferior a 1°C. Esta buena estabilidad térmica fue posible gracias a la adecuada selección del tiempo de relajación en cada punto de medida. El campo de temperatura era de entre -40°C y +85°C para cada ciclo, como requería el cliente y el entorno del área de aplicación. Se efectuaron tres ciclos en esta prueba. Para la preparación se combinaron 48 fibras de pérdida ultra baja en dos fajos. Las fibras de cada fajo fueron empalmadas juntas para ofrecer mejor precisión en las medidas OTDR de los cambios de atenuación durante la prueba y cada fajo contenía más de 20 muestras de fibra distintas. Esta disposición se utilizó para reflejar exactamente las condiciones de instalación reales del cable terrestre de larga distancia, que normalmente contiene numerosos tramos de cable empalmados. ▼ ▼ Figura 5 : Distribución de la atenuación a 1.550nm en 500km de cables OPGW con fibras de pérdida ultra baja. Las pérdidas del empalme están incluida

Cable OPGW con 48 fibras de pérdida ultra baja

Valor medio ~0,165dB/km Valor máximo ~0,168dB/km

Prueba de variación cíclica de la temperatura del cable OPGW con fibras de pérdida ultra baja.

Atenuación (dB/km)

Temperatura °C

Atenuación a 1.550nm (dB/Km)

▲ ▲ Figura 3 : Prueba de variación cíclica de la temperatura del cable OPGW con fibras de pérdida ultra baja

▲ ▲ Figura 4 : Distribución de la atenuación a 1.550nm de cables con fibras de pérdida ultra baja instalados en tres tramos de 150km. Las pérdidas del empalme están incluidas

Atenuación de referencia (dB/km)

Atenuación máxima (dB/km)

Juego de fibras

Delta dB/km Especificación* de la fibra (dB/km)

1 2

0.169 0.163

0.174 0.168

0.005 0.005

<0.05

<0.05 *Nota: la misma fibra excede la especificación para una gama de temperaturas más amplia (de -60°C a +85°C) y en el cable ▲ ▲ Tabla 1 : Aumento de atenuación a 1.550nm durante la prueba de variación cíclica de la temperatura a temperaturas comprendidas entre -40°C y +85°C.

dos veces. La primera medida se efectuó inmediatamente después de la instalación del cable. Las medidas siguientes con OTDR se realizaron aproximadamente un año después de la instalación. 4 Resultados La Figura 3 muestra los cambios de atenuación a 1.550nm en los dos fajos de fibras durante la prueba cíclica de temperatura para los tres ciclos. Durante esta prueba no se observaron diferencias significativas en las prestaciones de atenuación entre los dos fajos de cables. El aumento de atenuación máximo en los dos grupos durante los tres ciclos no superó los 0,005dB/km, que está suficientemente dentro del límite deseado de 0,01dB/km (como se ha indicado antes) y está lejos del límite de la especificación de 0,05 dB/km [4] . Creemos que el resultado de estas medidas indica que el diseño del cable OPGW seleccionado es adecuado para aplicaciones de ultra larga distancia con fuertes limitaciones de balance óptico. Dado que la prueba de variación cíclica de la temperatura es un buen indicador de las prestaciones del cable a largo plazo en campo, se esperan variaciones de atenuación similares durante la vida operativa del cable. La Tabla 1 muestra los datos de la prueba de variación cíclica de temperatura. La Figura 4 muestra los resultados de las medidas con OTDR de tres tramos de cable OPGW instalados y empalmados.

Los dos fajos se diseñaron intencion- almente para representar la parte superior de la distribución de pérdida ultra baja (atenuación media del primer fajo 0,169dB/km a 1.550nm) y la porción de atenuación típica (atenuación media del segundo fajo 0,163dB/km a 1.550nm). Este procedimiento de prueba del cable se realizó cumpliendo totalmente con la norma IEC 60794-1-22 Método F1. 3.2 Medidas OTDR del cable instalado El cable OPGW instalado en campo representaba una concatenación de tramos de cable empalmados por fusión de longitudes comprendidas entre 6 y 8km, con una longitud de cable total de aproximadamente 500km. Para las medidas se usaron varios dispositivos OTDR con rango dinámico de 45dB. Para obtener la precisión y la resolución espacial requeridas, la línea de transmisión se dividió en tres tramos de aproximadamente 150km y cada tramo se midió separadamente desde ambos extremos mediante OTDR. Las medidas de atenuación del cable OPGW instalado en campo se efectuaron ▼ ▼ Figura 6 : Cambio de atenuación después de un año de uso del cable OPGW con fibras de pérdida ultra baja

Línea de cable OPGW de 500km con 48 fibras de pérdida ultra baja

Atenuación a 1.550nm (dB/Km)

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Mayo de 2020