Distribuční rozváděče slučují elektřinu a optiku

V poslední době se u distribučních společností lze setkat se speciální konstrukcí rozváděčů, které v sobě slučují elektrický rozváděč s optickým rozváděčem. Kombinovaný rozváděč vychází vstříc všeobecné snaze distributorů sloučit v jednom vedení silovou část a část s vláknovou optikou. Základní myšlenkou projektu je možnost propojit optickým vedením transformační stanice, resp. jednotlivé uzly elektrorozvodné sítě za účelem sběru dat, řízení sítě, monitorování kvality elektřiny a perspektivně možnost rozšíření pro sběr dat z chytrých elektroměrů. Moderní elektroměry mohou mít zabudovaný optický výstup, nebo mohou být doplněny elektrooptickým převodníkem. V síti také mohou být umístěny analyzátory kvality elektřiny a jimi pořízená data mohou být online přenášena pro informování provozovateli sítě. Kombinované distribuční rozváděče převzal do svého výrobního programu DCK Holoubkov Bohemia, a. s.

Kombinace dvou fyzikálních principů přenosu má jednu obrovskou výhodou. Elektrický a optický systém, ač jsou navzájem v těsné blízkosti, se v žádném případě neovlivňují, takže data jsou přenášena bezpečně bez jakéhokoliv rušení. Pro přenos signálu optickým vedením nejsou nutné opakovače na trase a kvalita a spolehlivost přenosu se vůbec nemění, zatímco při přenosu dat elektrickou cestou po elektroenergetické síti mohou nastat problémy se zpětným vlivem sítě na přenášená data.

V sítích vn a vvn již jsou optické kabely používány. Jejich rozšíření na distribuční sítě nn je vlastně pokračováním ověřené koncepce.

Ukazuje se ale, že obrovská přenosová kapacita optického kabelu nabízí mnohem širší využití než jako pouhý doplněk silového vedení. Proto navrhované řešení rozváděčů pro kombinované připojení rozvodů elektrické energie spolu s optickým signálem má kromě přímého využití pro potřeby distribučních společností také velký potenciál v případě možného zájmu zákazníků z řad občanů i podniků kdykoliv v budoucnosti. Z kombinovaného rozváděče lze připojit domácnost či firmu k síti Internet kdykoliv nastane zájem. Optický kabel je připraven v rozváděči k připojení zákazníka, i když tato služba není v danou chvíli požadována a využívána. Po nějaké době se ale může situace změnit a při požadavku připojit uživatele k internetu je možné aktivovat službu bez složitých operací, pouze po instalaci vedení z rozváděče do domu. Přitom lze respektovat stále náročnější požadavky na rychlost přenosu dat. Je sice možné postavit bezdrátovou linku, ale ta nemůže konkurovat přenosu dat optickým kabelem. V praxi je připojení optickým kabelem většinou bez jakéhokoliv sdílení linky několika uživateli – v extrému až třeba úplně bez agregace, s rychlostí přenosu omezenou pouze vlastnostmi optického vlákna.

Poptávka po konektivitě postupem doby narůstá. Jsou stále větší požadavky na množství a rychlost přenášených dat, důležitým parametrem je také spolehlivost přenosu, nezávislá na vnějších vlivech, například na počasí. Jsou tu již chytré domácnosti s ještě chytřejšími spotřebiči a dalšími předměty, které těží z přímého připojení k internetu. Je tu tzv. Internet věcí, budovy jsou vybaveny systémovou technikou, kterou lze monitorovat a ovládat na dálku, třeba i mobilním telefonem. Optický kabel je skutečně nejspolehlivější a nejrychlejší prostředek připojení k síti Internet.

Distributoři mají k dispozici dva odlišné způsoby rozvodů a instalace v rozváděčích. Každý z těchto konceptů přináší do praxe odlišná témata.

Kombinovaný rozváděč se společným prostorem pro elektrické a optické připojení

Renomovaný výrobce distribučních rozváděčů DCK Holoubkov Bohemia, a. s., vyvinul ve spolupráci s distribuční elektroenergetickou společností kombinaci elektrického rozváděče a optického rozváděče sloučených do jedné skříně. Zakončení optických rozvodů je integrováno do jednoho prostoru se zakončením elektrických rozvodů (obr. 1).

Technik pracující s optickými kabely nemusí mít vždy patřičnou elektrotechnickou kvalifikaci, proto v případě, že má za úkol udělat montážní nebo servisní zásah na optické části v kombinovaném rozváděči, by měl pracovat pod dozorem a v součinnosti s pracovníkem s elektrotechnickou kvalifikací, který předem zakryje živé části v rozváděči krytem.

V případě kombinovaného rozváděče se společným prostorem pro elektrická a optická zařízení je třeba vzít v úvahu také hledisko ochrany před požárem, to znamená splnit podmínky ČSN EN 61439-5, ed. 2. Izolační materiály a veškeré části optického rozvodu musí mít stupeň hořlavosti HB 40.

Instalace optického rozvodu má svá specifika a postupy. Při pokládání distribučního rozvodu se v současné době používá speciálně konstruovaný elektrický kabel, který má ve středové části prázdnou chráničku pro zavedení optického kabelu, tzv. mikrotrubičku. Kabel je přiveden zdola do distribučního rozváděče, resp. do přípojkové skříně, a oddělí se tak, aby mohly být připojeny elektrické vodiče. Kabel pokračuje z přípojkové skříně k dalšímu rozváděči, a tak lze propojit několik (např. deset) rozváděčů v řadě za sebou. Mikrotrubička je v jednotlivých přípojkových skříních přerušena. Do chybějícího úseku mezi příchozím a odchozím koncem mikrotrubičky je speciálními spojkami připojena smyčka mikrotrubičky, vedená obloukem podél stěn rozváděče. Takto se vytvoří vzduchotěsné vedení, kterým se pomocí stlačeného vzduchu zafoukne vlastní optický kabel – do všech propojených přípojkových skříní najednou. Výsledkem prvního kroku je elektrické a optické propojení od transformační stanice do skupiny distribučních rozváděčů, zatím bez odboček na optickém kabelu.

Jestliže po nějaké době nastane potřeba připojit optickým kabelem chytrý elektroměr, popřípadě připojit zákazníka optickým kabelem k Internetu, technik rozpojí jednu ze spojek, vytvoří odbočku kabelu a překryje ji prachotěsnou odbočovací spojkou, zabraňující vniknutí vody a prachových částic do mikrotrubičky. Propojení je s dostatečnou délkovou rezervou provedeno v optické kazetě na vnitřní straně dveří rozváděče.

Kombinovaný rozváděč s oddělenými prostory pro elektrické a optické připojení

Zmíněný výrobce DCK Holoubkov Bohemia, a. s., má pro distribuční společnosti připraveno také alternativní řešení společných elektrických a optických rozvodů. Jde o kombinaci dvou samostatných skříní spojených sešroubováním; v jedné je místo pro distribuční rozváděč a druhá je určena pro zakončení optického kabelu (obr. 2).

Elektrický a optický kabel jsou v tomto systému vedeny paralelně jako dvě samostatné jednotky a také přípojkové skříně jsou pro každé vedení samostatné.

Kombinovaný rozváděč, který má vzájemně oddělené prostory pro elektrický a optický systém, umožňuje telekomunikačnímu technikovi otevřít skříň s optikou (obr. 3) a pracovat samostatně, protože není v dosahu živých částí (ty jsou ve vedlejší skříni), takže nepotřebuje ani dohled pracovníka s elektrotechnickou kvalifikací. Rovněž hledisko hořlavosti optického rozvodu není při oddělených prostorech kritické.

V nové změně podnikové normy PNE 357040, ed. 3, změna Z1 (Značení kabelových rozvodných skříní), je již zakomponován nový znak č. 10 upřesňující provedení kabelových skříní pro zaústění, ukončení nebo odbočení optických kabelů nebo pro provedení skříní umožňující umístění a napájení opakovačů signálu.

Současný trend spojit výstavbu distribučního kabelového vedení s rozšiřováním datové sítě je velmi progresívní zejména nyní, v době stále sílícího zájmu občanů i firem o rychlé připojení k celosvětové datové síti, zejména pro možnost využití služeb, programů a systémů založených na globální síti vzdálených serverů – tzv. cloudu.

K tomuto trendu tedy významně přispívá také renomovaný výrobce distribučních rozváděčů DCK Holoubkov Bohemia, a. s.

Obr. 1. Pohled do kombinovaného rozváděče s jedním prostorem pro zakončení elektrických a optických rozvodů; na vnitřní straně dveří je umístěna kazeta pro propojení optického kabelu
Obr. 2. Kombinovaný rozváděč se dvěma oddělenými prostory pro zakončení elektrických a optických rozvodů; každý prostor je uzavřen samostatnými dvířky
Obr. 3. Pohled do části distribučního rozváděče, která je vyhrazena pro připojení optického kabelu; vlastní propojení je umístěno v optické spojce (na obrázku je to malá skříňka z černého plastu)