ITU-T K 25 FRENCH-2000 Protection of optical fibre cables《光缆的保护 系列K 干扰防护 5号研究组》.pdf

1、 UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONS UIT-T K.25SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TLCOMMUNICATIONS DE LUIT (02/2000) SRIE K: PROTECTION CONTRE LES PERTURBATIONS Protection des cbles fibres optiques Recommandation UIT-T K.25 (Antrieurement Recommandation du CCITT) Recommandation K.25 (02/2000) iRE

2、COMMANDATION UIT-T K.25 PROTECTION DES CBLES FIBRES OPTIQUES Rsum La prsente Recommandation dcrit une procdure visant protger les lignes de tlcommunication utilisant des fibres optiques contre les chocs de foudre sur la ligne elle-mme ou sur les structures par lesquelles la ligne pntre. Cette procdu

3、re de protection est associe lexposition de la ligne aux chocs de foudre directs. Elle inclut la slection des caractristiques et linstallation du cble, lutilisation de fils de garde, la mise lquipotentiel/ la terre de la tresse du cble, linstallation de dispositifs de protection contre les surtensio

4、ns (SPD, surge protective device) et la redondance de routage. Source La Recommandation UIT-T K.25, rvise par la Commission dtudes 5 de lUIT-T (1997-2000), a t approuve le 25 fvrier 2000 selon la procdure dfinie dans la Rsolution n 1 de la CMNT. Recommandation K.25 (02/2000) iiAVANT-PROPOS LUIT (Uni

5、on internationale des tlcommunications) est une institution spcialise des Nations Unies dans le domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation des tlcommunications) est un organe permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification, e

6、t met ce sujet des Recommandations en vue de la normalisation des tlcommunications lchelle mondiale. La Confrence mondiale de normalisation des tlcommunications (CMNT), qui se runit tous les quatre ans, dtermine les thmes dtudes traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent en re

7、tour des Recommandations sur ces thmes. Lapprobation des Recommandations par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans la Rsolution n 1 de la CMNT. Dans certains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence de lUIT-T, les normes ncessaires se

8、prparent en collaboration avec lISO et la CEI. NOTE Dans la prsente Recommandation, lexpression “Administration“ est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bien une administration de tlcommunications quune exploitation reconnue. DROITS DE PROPRIT INTELLECTUELLE LUIT attire lattention sur la possib

9、ilit que lapplication ou la mise en uvre de la prsente Recommandation puisse donner lieu lutilisation dun droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pas position en ce qui concerne lexistence, la validit ou lapplicabilit des droits de proprit intellectuelle, quils soient revendiqus par un Membre

10、 de lUIT ou par une tierce partie trangre la procdure dlaboration des Recommandations. A la date dapprobation de la prsente Recommandation, lUIT navait pas t avise de lexistence dune proprit intellectuelle protge par des brevets acqurir pour mettre en uvre la prsente Recommandation. Toutefois, comme

11、 il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il est vivement recommand aux responsables de la mise en uvre de consulter la base de donnes des brevets du TSB. Ge3 UIT 2000 Droits de reproduction rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque

12、forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lUIT. Recommandation K.25 (02/2000) iiiTABLE DES MATIRES Page 1 Domaine dapplication et objet . 1 2 Rfrences normatives 1 3 Dfinitions 1 4 Configuration de rfrence 3 5 Carac

13、tristiques de construction du cble. 3 5.1 Gnralits 3 5.2 Courant de dfaillance pour cble enterr ou cble arien avec connexion la terre de la gaine mtallique . 3 5.3 Courant de dfaillance pour cble arien sans connexion la terre de la gaine mtallique 4 6 Besoin de protection . 5 7 Mesures de protection

14、. 5 7.1 Gnralits 5 7.2 Cbles dilectriques ou non mtalliques. 6 7.3 Choix des caractristiques du cble pour installations aussi bien enterres quariennes. 7 7.4 Utilisation dun fil de garde pour les cbles enterrs 7 7.5 Redondance de routage . 7 Annexe A Frquence des dfaillances primaires 7 A.1 Cbles en

15、terrs 7 A.2 Cbles ariens . 8 A.3 Cbles pntrant dans une structure expose aux impacts de foudre directs 9 Annexe B Courant de claquage de gaine 9 B.1 Cble enterr . 9 B.2 Cble arien 10 B.2.1 Cble arien sans prises de terre sur la gaine mtallique. 10 B.2.2 Cble arien avec prises de terre sur la gaine m

16、tallique 10 Annexe C Essais de rsistance aux surintensits 11 C.1 Gnralits 11 C.2 Essai de tension de claquage. 11 C.3 Essai de rsistance aux surintensits des lments dinterconnexion 12 C.4 Essai au bac sable pour cbles enterrs 12 C.5 Essai pour cbles ariens 12 Recommandation K.25 (02/2000) ivPage App

17、endice I Facteur dcran 14 I.1 Facteur dcran pour un seul fil de garde 14 I.2 Facteur dcran pour fils de garde multiples . 14 I.3 Longueur minimale des fils de garde enterrs 15 Appendice II Frquence tolrable de dfaillances primaires (Fa) . 16 Appendice III Facteur environnemental (Ke) 17 Appendice IV

18、 Bibliographie . 17 Recommandation K.25 (02/2000) 1 Recommandation K.25 PROTECTION DES CBLES FIBRES OPTIQUES (Melbourne, 1988; rvise en 1996 et 2000) 1 Domaine dapplication et objet Le domaine dapplication de la prsente Recommandation est la protection contre la foudre des lignes de tlcommunication

19、en installations fibres optiques. Lobjet de la prsente Recommandation est de limiter le nombre de dfaillances primaires pouvant se produire dans le cble fibres optiques dune installation spcifie afin de ne pas dpasser des valeurs infrieures ou gales une valeur limite dfinie comme tant la frquence to

20、lrable de dfaillances primaires. Par consquent, la prsente Recommandation expose une mthode permettant dune part de calculer le nombre de dfaillances primaires possibles et dautre part de choisir les mesures de protection ralisables. 2 Rfrences normatives La prsente Recommandation se rfre certaines

21、dispositions des Recommandations UIT-T et textes suivants qui de ce fait en sont partie intgrante. Les versions indiques taient en vigueur au moment de la publication de la prsente Recommandation. Toute Recommandation ou tout texte tant sujet rvision, les utilisateurs de la prsente Recommandation so

22、nt invits se reporter, si possible, aux versions les plus rcentes des rfrences normatives suivantes. La liste des Recommandations de lUIT-T en vigueur est rgulirement publie. 1 Recommandation CCITT K.29 (1992), Dispositions de protection coordonne pour les cbles de tlcommunication souterrains. 2 Rec

23、ommandation UIT-T K.11 (1993), Principes de la protection contre les surtensions et les surintensits. 3 Recommandation UIT-T K.39 (1996), Evaluation des risques dendommagement des installations de tlcommunication par la foudre. 3 Dfinitions La prsente Recommandation dfinit les termes suivants: 3.1 d

24、faillance primaire: dommage provoqu par un choc de foudre dans une ligne de tlcommunication, la consquence tant une interruption de service. 3.2 frquence des dfaillances primaires (Fp): nombre annuel moyen de dfaillances primaires prvues dans une installation fibres optiques en raison dimpacts direc

25、ts de foudre. 3.3 taux de dfaillances primaires (Rd): esprance mathmatique annuelle du taux dindisponibilit de linstallation optique en raison dimpacts directs de foudre. 3.4 frquence tolrable de dfaillances primaires (Fa): frquence annuelle moyenne de dfaillances primaires dans une installation fib

26、res optiques nexigeant pas de mesures de protection additionnelles. Recommandation K.25 (02/2000) 23.5 taux tolrable de dfaillances primaires (Ra): niveau maximal du taux de dfaillances primaires (Rd) dues des impacts directs de foudre dans une installation nexigeant pas de mesures de protection add

27、itionnelles. 3.6 impact direct de foudre: coup de foudre frappant un cble arien ou la surface du sol prs dun cble enterr de telle manire que lon puisse supposer que tout le courant de foudre est conduit vers ce cble. 3.7 frquence dimpacts directs de foudre (Nd): esprance mathmatique annuelle du nomb

28、re dimpacts directs de foudre sur une installation fibres optiques. 3.8 distance damorage (D): distance mesure partir dun cble enterr dont la valeur, multiplie par 2, par la longueur (L) de la ligne et par la densit kraunique (Ng), donne la frquence des impacts directs de foudre (Nd) du cble. 3.9 co

29、urant de dfaillance (Ia): valeur minimale du courant de foudre de crte qui induit un arc direct sur le cble et cause des dfaillances primaires. 3.10 courant de claquage de gaine (Is): intensit minimale scoulant dans la gaine mtallique et induisant des tensions de claquage entre celle-ci et des lment

30、s mtalliques situs dans lme isole du cble, ce qui conduit des dfaillances primaires. 3.11 courant darc vers des lments de connexion (Ic): intensit minimale scoulant dans les lments dinterconnexion et provoquant une dfaillance primaire par effets thermiques ou mcaniques. 3.12 lments dinterconnexion:

31、lments mtalliques connectant une ou des gaines ou, un ou des porteurs mtalliques dun cble fibres optiques au niveau des jonctions et des botes dextrmit. 3.13 courant dpreuve (It): intensit minimale injecte par un arc dans la gaine mtallique dun cble qui provoque une dfaillance primaire par effets th

32、ermiques ou mcaniques. 3.14 tension de claquage (Ub): tension de tenue aux ondes de choc entre des lments mtalliques de lme isole du cble optique et la gaine mtallique de celui-ci. 3.15 facteur de scurit contre les dommages (Kd): facteur permettant une valuation prudente de la frquence des dfaillanc

33、es primaires. 3.16 dispositif de protection contre les surtensions (SPD, surge protective device): dispositif destin limiter les surtensions transitoires et couler les surintensits. Il contient au moins un lment non linaire. 3.17 barre dquipotentialit (E.B.B., equipotential bonding bar): barre condu

34、ctrice de llectricit dont le potentiel lectrique sert de rfrence commune et laquelle des parties mtalliques de linstallation peuvent tre connectes. 3.18 courant de foudre direct sur des cbles ariens (J): courant minimal induit par la foudre qui frappe un cble arien et provoque un arc la terre. 3.19

35、structure expose: structure (par exemple un pylne de tlcommunication, un btiment lev) qui ncessite une protection contre les chocs de foudre directs. 3.20 niveau kraunique ou journes dactivit orageuse (Td): nombre de jours par an pendant lesquels lon entend le tonnerre un endroit donn. 3.21 densit d

36、impacts au sol (Ng): nombre moyen dimpacts directs de foudre au sol par kilomtre carr et par an, concernant la rgion dans laquelle se trouve la structure ou le cble fibres optiques. Recommandation K.25 (02/2000) 3 3.22 aire de collecte de foudre: zone la surface du sol qui a la mme frquence dimpacts

37、 directs de foudre annuelle que la structure ou la ligne. 4 Configuration de rfrence La Figure 1 reprsente la configuration de rfrence pour les installations fibres optiques. Elle indique les connexions par cbles fibres optiques entre deux commutateurs, entre un commutateur (S, switch) et une termin

38、aison de ligne (LT, line termination) et entre un commutateur et un quipement de ligne. NOTE Pour la protection contre la foudre de linstallation cbles mtalliques entre quipement et abonn, les exigences indiques dans la rfrence 2 doivent tre prises en considration. T0506860-95S/LTELTM LTcommutateur

39、quipementcble mtalliquequipement: par exemple multiplex, unit de rseau optiquecble fibresoptiquescble fibres optiquescblefibresoptiquesFigure 1/K.25 Configuration de rfrence 5 Caractristiques de construction du cble 5.1 Gnralits La prsente Recommandation sapplique aux types suivants de cbles optique

40、s: type A: cble avec me isole dilectrique et sans lments mtalliques (cble dilectrique ou non mtallique); type B: cble avec me isole dilectrique et une ou des gaines mtalliques: il ny a pas dlments mtalliques dans lme isole du cble, celui-ci possdant une gaine mtallique (par exemple la gaine dtanchit

41、) ou un fil porteur mtallique; type C: cble avec lments mtalliques dans lme isole et avec une ou des gaines mtalliques: il y a des lments (comme des mes conductrices ou des porteurs) mtalliques dans lme isole du cble, celui-ci possdant une ou plusieurs gaines mtalliques; type D: cble avec lments mta

42、lliques dans lme isole et sans gaine mtallique. Pour les cbles de type B, C ou D, la valeur du courant de dfaillance (Ia) doit tre value, sauf pour les cbles possdant plusieurs gaines mtalliques. 5.2 Courant de dfaillance pour cble enterr ou cble arien avec connexion la terre de la gaine mtallique L

43、e courant de dfaillance (Ia) est gal la plus petite des valeurs suivantes (voir Figure 2): le double du courant darc vers des lments de connexion (Ic) valu par lessai de rsistance des lments dinterconnexion aux surintensits (C.3); Recommandation K.25 (02/2000) 4 le courant dpreuve (It) valu par less

44、ai de rsistance aux surintensits dcrit en C.4 pour les cbles enterrs ou en C.5 pour les cbles ariens (voir Bibliographie 2); pour les cbles de type C, le double du courant de claquage de gaine (Is) scoulant dans la gaine mtallique du cble (avec ou sans revtement isolant). Ce courant est calcul par l

45、a procdure de lAnnexe B. T0509700-00It IsUbIcIsItIsIcUbgaine mtallique membre porteurlmentsdinterconnexioncourant dpreuvecourant entranant le claquage de gainecourant de connexion tension de claquageFigure 2/K.25 Courants de foudre dans un cble fibres optiques Donc: Ia= Itsi It2Is et Is2Ic et IcJ et

46、 J 2Icet 2Ic J (6) 6 Besoin de protection La ncessit dune protection des installations fibres optiques contre la foudre dpend de la frquence des dfaillances primaires (Fp) et de sa valeur tolrable (Fa). La frquence de dfaillances primaires (Fp) est donne par lquation suivante: Fp= Fpb+ Fpa+ Fps(7) o

47、: Fpbest la frquence de dfaillances primaires de cbles enterrs paest la frquence de dfaillances primaires de cbles ariens Fpsest la frquence de dfaillances primaires dues des chocs de foudre directs sur des structures exposes par lesquelles le cble fibres optiques pntre. Si la frquence de dfaillances primaires (Fp) est suprieure la frquence tolrable de dfaillances primaires (Fa), des mesures de protec