Знання

Оскільки передові мережі 5G розширюються, а вимоги до пропускної здатності з’єднання центрів обробки даних продовжують зростати, попит на більшу кількість волокон в обмеженому просторі каналів швидко зростає. Оптичний кабель із щілинною серцевиною пропонує перевірений структурний підхід до досягнення високої щільності волокна, ефективного зрощування та надійного механічного захисту в кабелі компактного діаметру.

У цьому посібнику описано структуру, основні типи, застосування та міркування щодо вибору кабелю з щілинною жилою, а також порівняння-о-пліч ізволоконно-оптичний кабель із вільною трубкоющоб допомогти інженерам оцінити правильний варіант для своїх проектів.

Що таке оптичний кабель із щілиною?

Оптичний кабель із щілинною серцевиною -, також відомий як стрічковий волоконно-оптичний кабель із щілинною серцевиною -, використовує жорстку або напів-жорстку поліетиленову жилу з точно-сформованими поздовжніми канавками як основний корпус для стрічок оптичного волокна. Цей сердечник видавлюється навколо центрального міцного елемента, яким може бути -високоміцний сталевий дріт або не-металевий FRP (пластик, армований волокном), залежно від застосування.

Відповідно доITU-TРекомендація L.101, оптичні волокна або волоконні стрічки можуть бути розміщені в структурах сердечника з прорізами для забезпечення механічної ізоляції від зовнішніх сил. Слоти можуть мати спіральну або SZ (зворотну осциляцію). Кілька волоконних стрічок укладено всередині кожного слота, а кілька щілин навколо серцевини об’єднуються для досягнення високої загальної кількості волокон.

Кабель зазвичай укомплектований водо-шаром (стрічкою або компаундом, залежно від конструкції), алюмінієвою-пластиковою або сталевою-пластиковою ламінованою стрічкою для захисту від вологи та поліетиленовою зовнішньою оболонкою. Конкретна конструкція -, включаючи товщину оболонки, тип броні та-метод блокування води -, залежить від виробника та специфікації продукту.

Яка структура кабелю з щілиною

Основнийкабельна структурадизайн сердечника з щілинами включає кілька ключових шарів, що працюють від центру назовні:

• Центральна сила:Сталевий дріт (для металевих конструкцій) або прут із FRP (для всіх-діелектричних конструкцій). Цей елемент сприймає навантаження на розтяг і зберігає структурну цілісність кабелю під час монтажу та експлуатації.
• Серцевина з щілинами:Корпус із екструдованого поліетилену з рівномірно розташованими канавками, розташованими у формі спіралі або SZ навколо центрального міцного елемента. Канавки утримують волокнисті стрічки на місці та забезпечують бічний механічний захист.
• Волокнисті стрічки:Кілька оптичних волокон, з’єднаних пліч-о-пліч у плоскі стрічкові блоки. Кожен слот може містити стопку з кількох стрічок. Типи стрічок включають стрічки зі звичайним-з’єднанням країв і частково з’єднаними (гнучкими) стрічками, кожна з яких має різні характеристики поводження та з’єднання. Щоб дізнатися більше про стрічкову технологію, дивстрічковий волоконно-оптичний кабель.
• Водо{0}}блокуючий шар:Залежно від дизайну, це може бути водонепроникна стрічка та пряжа, що здатні набрякати (у сухих-основних конструкціях) або водо-блокуюча суміш (у гелевих-конструкціях). Ці два підходи служать одній меті - запобігання поздовжній міграції води -, але відрізняються в поводженні та чистоті під час підготовки поля. Дізнайтеся більше прометоди блокування-води в оптичних кабелях.
• Ламінована стрічка та зовнішня оболонка:Алюмінієво-пластикова або стале-пластикова композитна стрічка забезпечує додатковий захист від вологи та механічний бар’єр, а потім зовнішню оболонку з поліетилену (PE). У деяких конструкціях використовуються матеріали оболонки LSZH (з низьким вмістом диму без галогену) для внутрішнього або тунельного застосування.

• 

Основні типи оптичного кабелю з щілиною

Кабелі з щілинною жилою не є єдиним уніфікованим продуктом. Кілька ключових змінних конструкції визначають, як конкретний кабель працюватиме в певному застосуванні:

Візерунок скручування: спіральний проти SZ.Гвинтова скрутка безперервно обертає канавки в одному напрямку. Намотування SZ змінює напрямок через рівні проміжки, що зазвичай вважається легшим для доступу до середини-прольоту - кабель можна відкрити в проміжних точках без розрізання по всій довжині. Вибір між спіральним і SZ може вплинути на зручність розгалуження середнього-прольоту та залежить від конструкції виробника.

Потужність: метал або повністю{0}}діелектрик.Кабелі зі сталевими центральними міцними елементами забезпечують високу міцність на розрив і є звичайними для загальних повітропроводів і прямих -захоронень. Усі-діелектричні конструкції з використанням FRP зазвичай вказуються там, де металеві компоненти є небажаними -, наприклад, поблизу високовольтних-ліній електропередач або в місцях-грози блискавки. Зауважте, що придатність для-інсталяції з силовими кабелями залежить від місцевих норм, рівнів напруги, роздільних відстаней і вимог до заземлення, а не лише від діелектричних властивостей кабелю.

Блокування води: сухе-ядро чи гелеве-заповнення.Багато сучасних стрічкових кабелів із щілинною серцевиною використовують повністю суху жилу, покладаючись на розбухаючі стрічки та пряжу для блокування води. Такий підхід спрощує підготовку поля, оскільки технікам не потрібно зчищати гель зі стрічок перед зварюванням. Конструкції, наповнені гелем-, продовжують використовуватися та можуть мати переваги в певних умовах навколишнього середовища. Фактичні показники водо-блокування мають відповідати відповідним вимогам випробувань серії IEC 60794.

Тип стрічки: звичайна чи гнучка.Звичайні стрічки (-скріплені краєм) — це жорсткі плоскі елементи. Частково з’єднані або гнучкі стрічки можна згортати або згортати в більш компактний поперечний-переріз, потенційно дозволяючи більшу щільність волокна в одному отворі. ITU-T L.101 визнає, що волокнисті стрічки можуть мати декілька структурних форм, у тому числі з-з’єднані краєм та капсульовані типи.

Застосування оптичного кабелю з щілиною

Кабелі з щілинними сердечниками використовуються в основному там, де пріоритетними є велика кількість волокон, компактний діаметр кабелю та ефективне масове зрощування:

Міські мережі доступу та розподілу.Міська каналізаційна інфраструктура часто має обмежені резервні потужності. Кабелі з великою -кількістю жил із щілинами - зазвичай у діапазоні від 144 до 576 волокон або більше - дозволяють операторам збільшувати щільність волокна в існуючих трубопроводах без великих будівельних робіт. Це особливо актуально в проектах реконструкції сформованих районів і в нових розподільних мережах, що відгалужуються від-монтовані магістральні кабелідо будівель.

Метро агрегування та магістральні зв’язки.На рівні агрегації, де з’єднуються кабелі з декількома доступами, стрічкові кабелі з щілинною серцевиною забезпечують швидке масове з’єднання та впорядковане керування волокнами через велику-кількість з’єднань.

Кампусні з’єднання центру обробки даних.З’єднання на короткі та середні відстані між будівлями центрів обробки даних виграють завдяки високій щільності оптоволокна та швидкому завершенню, які забезпечують стрічкові-кабелі з прорізами. Для більш широких стратегій кабельних розводок центрів обробки даних диврішення для підключення центрів обробки даних.

Повітряне розгортання.З відповіднимповітряний кабельконструкції -, такі як малюнок-8, конфігурації з інтегрованими проводами зв’язку – кабелі з щілинними сердечниками також можна розгортати на повітряних маршрутах.

Переваги оптичного кабелю з щілиною

Висока щільність волокна в компактному діаметрі.Укладаючи кілька волоконних стрічок у кожну канавку, кабелі з прорізними сердечниками можуть вмістити сотні чи тисячі волокон у відносно невеликому-перерізі. Фактичний діаметр залежить від кількості волокон, типу стрічки, кількості прорізів і конструкції оболонки. Загалом, стрічковий кабель із щілинною серцевиною з великою кількістю щілин може досягати меншого зовнішнього діаметра, ніж кабель із вільною трубкою з аналогічною кількістю волокон і механічними характеристиками -, але прямі порівняння мають ґрунтуватися на специфікаціях того самого виробника за порівнянних будівельних умов.

Механічний захист від щілинної конструкції.Канавки в серцевині з щілинами діють як окремі канали, які фізично відокремлюють стрічки волокна від зовнішніх сил. Коли кабель піддається бічному тиску або удару, серцевина з прорізами та центральний міцний елемент поглинають значну частину навантаження, перш ніж воно досягне волокон. Ступінь захисту залежить від показників міцності кабелю на здавлювання та удар згідно з вимогами IEC 60794 - результати залежать від дизайну виробу та мають бути підтверджені відповідною таблицею даних.

Ефективне масове зрощення.Волокнисті стрічки призначені для масового зварювання, коли декілька волокон у стрічці вирівнюються та з’єднуються за одну операцію. Для стандартної 12-волоконної стрічки це означає, що 12 волокон можна з’єднати одночасно за допомогою сумісного стрічкового зварювального пристрою. Це може значно скоротити час з’єднання порівняно з одно-волоконними методами, особливо на кабелях із великою кількістю точок з’єднання. Щоб отримати докладні вказівки, дивповний посібник зі зрощування оптоволокна.

Упорядковане управління волокном.Оскільки стрічки розташовуються у визначених канавках із узгодженим-кольоровим кодуванням або пронумерованою послідовністю, польові техніки можуть знаходити та витягувати певні стрічки, не порушуючи решту кабелю. У багатожильних конструкціях SZ-доступ до середини-прольоту може бути більш простим, оскільки слоти можна відкрити в точках перевороту.

Поздовжня водоблокування.Кабелі з щілинною серцевиною розроблені для обмеження міграції води вздовж довжини кабелю через сухі матеріали, що набухають, або за допомогою гелю. Це критично важливо для зовнішньої установки, де пошкодження оболонки через розкопки або діяльність гризунів може призвести до впливу вологи на внутрішню частину кабелю. Фактичний опір проникненню води має відповідати вимогам, зазначеним у застосовному стандарті кабелю та технічному паспорті продукту.

Кабель із щілинною серцевиною проти кабелю з вільною трубкою

Конструкції обох щілинних сердечників і вільних трубок широко використовуються в зовнішніх мережах заводів, але вони відрізняються тим, як розміщуються волокна та керуються ними. У таблиці нижче наведено основні відмінності, хоча фактична продуктивність залежить від конкретного дизайну продукту:

Жоден дизайн не є універсально кращим. Правильний вибір залежить від вимог до кількості волокон, уподобань робочого процесу зрощування, обмежень щодо простору повітроводів, умов маршруту та наявності сумісного обладнання та навченого персоналу. Для ближчого розглядуваріанти трубчастого кабелювідвідайте сторінки наших продуктів.

Як вибрати правильний кабель із прорізами

Вибір кабелю з щілинним сердечником передбачає узгодження специфікації кабелю з конкретним маршрутом, середовищем і вимогами до мережі. Варто оцінити наступні фактори:

Кількість клітковини та план росту.Визначте необхідну кількість волокон для початкового розгортання та сплануйте майбутню потужність. Стрічкові кабелі з щілинною серцевиною є найбільш вигідними при більшій кількості волокон (зазвичай 144 волокна і більше), де масове зрощування та компактний діаметр стають значними перевагами.

Спосіб установки.Підтвердьте, чи кабель буде встановлено в повітроводах, безпосередньо-закопано чи розгорнуто повітряно. Кожен метод може потребувати різних типів оболонок, конфігурацій броні та механічних параметрів. Для монтажу повітроводів зовнішній діаметр кабелю відносно наявного отвору повітроводу є критичним параметром планування.

Тип опорного елемента.Виберіть металевий (сталь) або повністю-діелектричний (FRP) залежно від середовища маршруту. Усі-діелектричні конструкції зазвичай вказуються поблизу інфраструктури електропостачання, але завжди перевіряйте відповідність місцевим нормам встановлення та вимогам до розділення.

Підхід до-блокування води.Якщо час підготовки поля та чистота є пріоритетними, суха -конструкція сердечника уникає необхідності очищення гелем. Якщо кабель буде розгорнуто в умовах високого ризику впливу води та тривалого часу реагування на ремонт, конструкції, заповнені гелем, можуть забезпечити додаткову вологостійкість. Підтвердьте результати тесту на проникнення води протиIEC60794 вимоги.

Сумісність типу стрічки.Переконайтеся, що формат стрічки, який використовується в кабелі, сумісний із обладнанням для зрощування, доступним групі встановлення. Не всі апарати для зварювання стрічки обробляють частково скріплені (гнучкі) стрічки так само, як звичайні стрічки. Це особливо важливо під час інтеграції з існуючими мережами, які використовують інший тип стрічки.

Температурний діапазон і оцінки навколишнього середовища.Діапазон робочих температур залежить від продукту - типові значення коливаються від −30 градусів до +60 градусів або від −40 градусів до +70 градусів залежно від конкретної конструкції кабелю. Завжди перевіряйте діапазон робочих температур, стійкість до ультрафіолетового випромінювання та інші рейтинги навколишнього середовища відповідно до таблиці даних виробника для конкретної моделі, яка розглядається.

Стандарти та тестування.Переконайтеся, що кабель відповідає відповідним національним і міжнародним стандартам, таким як ITU-T L.101 щодо принципів конструкції кабелю та IEC 60794-1-31 щодо методів механічних випробувань. Запитуйте звіти про випробування на навантаження на розтяг, роздавлювання, удар, вигин і зміну температури відповідно до передбачуваних умов встановлення.

Обмеження та міркування щодо встановлення

Незважаючи на те, що кабелі з щілинними жилами мають явні переваги для додатків із високою-щільністю, кілька практичних факторів заслуговують на увагу під час планування та встановлення:

Жорсткість і мінімальний радіус вигину.Жорстка структура серцевини з щілинами може зробити ці кабелі менш гнучкими, ніж аналогічні конструкції з вільними трубками, особливо при більшій кількості волокон. Вимоги до мінімального радіусу вигину повинні суворо дотримуватися під час монтажу та зберігання волокна, щоб уникнути мікро-втрат на вигин. Перевірте специфікації статичних і динамічних радіусів вигину конкретного продукту.

Спеціалізовані інструменти та навчання.Щоб розкрити кабель із пазами, потрібні спеціальні-інструменти, які відповідають напрямку канавки. Використання невідповідних інструментів або надмірна сила може пошкодити волокнисті стрічки. Монтажним бригадам, які не знайомі з кабелем із щілинною жилою, може знадобитися додаткове навчання перед розгортанням.

Інвестиції в обладнання для зварювання.Для масового зварювання оплавленням потрібен стрічковий зварювальний апарат, який є більш спеціалізованим і часто дорожчим обладнанням, ніж одно-волоконний зварювальний апарат. Проекти повинні враховувати наявність обладнання та рівень кваліфікації команди зі зварювання.

Сумісність закриття з’єднання.Велика-кількість стрічкових кабелів створюють великі стоси стрічок, які потрібно організовувати всередині з’єднань. Не всі типи закривань призначені для розміщення лотків зі стрічками. Перед замовленням перевірте сумісність закриття з конкретною кількістю стрічки та діаметром кабелю.

Складність управління волокном.У міру збільшення кількості волокон -, наприклад, понад 576 або 1000 волокон - керування послідовністю волокон, ідентифікація окремих стрічок і організація точок з’єднання стає складнішим. Важливими є ретельне маркування, документація та процедури-контрольованого з’єднання.

Не завжди економічно-ефективно для малої кількості клітковини.Для маршрутів, які вимагають менше 96 або 144 волокон, стандартний трубчастий кабель може бути простішим і економічнішим-. Переваги конструкції сердечника з щілинами найбільш очевидні, коли щільність волокна та ефективність зрощування маси безпосередньо впливають на вартість проекту та графік.

Часті запитання

Яка різниця між кабелем із прорізною жилою та кабелем із вільною трубкою?

У кабелі з щілинною серцевиною волоконно-волоконні стрічки розташовані в канавках, вирізаних на жорсткій поліетиленовій серцевині. У кабелі з нещільною трубкою волокна або стрічки нещільно містяться в окремих буферних трубках, намотаних навколо центрального елемента. Підхід із щілинним сердечником, як правило, краще підходить для додатків із великою-кількістю стрічок, де пріоритетними є масове зрощення та компактний діаметр, тоді як конструкція вільної труби забезпечує більшу гнучкість і використовується для ширшого діапазону кількості волокон і застосувань.

Яка кількість волокон доступна в оптичних кабелях із щілинною серцевиною?

Кабелі з щілинною серцевиною зазвичай доступні з кількістю волокон від 72 до кількох тисяч волокон, залежно від виробника. Найбільш часто розгортаються 144, 288, 432, 576, 864 і 1728 волокон. Деякі виробники пропонують конструкції, що перевищують 3000 волокон, використовуючи технологію гнучкої стрічки. Доступна кількість залежить від кількості слотів, кількості волокон стрічки та щільності стекування стрічки в конкретному дизайні продукту.

Чи можна використовувати кабелі з щілинною жилою для повітряного монтажу?

Так, кабелі з щілинною серцевиною можна налаштувати для повітряного розгортання за допомогою конструкції, зображеної на малюнку-8, із вбудованими сталевими або FRP-дротами повідомлень або шляхом прикріплення стандартного канального кабелю до наявного повідомника. Конкретнийповітряний кабельпроект повинен враховувати вітрове навантаження, навантаження від льоду, довжину прольоту та вплив навколишнього середовища, що стосується маршруту.

Чи потрібне спеціальне обладнання для зрощування кабелів із щілинною жилою?

так Оскільки кабелі з щілинною серцевиною містять волоконно-волоконні стрічки, масове зварювання є стандартним методом. Для цього потрібен стрічковий зварювальний апарат, здатний обробляти стрічку певної ширини (наприклад, стрічки з 4-волокон, 8-волокон або 12-волоконних стрічок). Спроба з’єднати стрічки за допомогою одноволоконного сплайсера є технічно можливою, але вкрай неефективною та усуває перевагу конструкції стрічки, яка заощаджує час.

Які стандарти застосовуються до оптичних кабелів із щілиною?

Основні міжнародні стандарти включають Рекомендацію ITU-T L.101, яка описує принципи конструкції волоконно-оптичних кабелів, включаючи структуру серцевини з щілинами, іIECСерія 60794, яка охоплює методи випробування механічних, екологічних і оптичних характеристик. Залежно від країни розгортання також можуть застосовуватися національні стандарти. Завжди вимагайте документацію, що підтверджує відповідність конкретним стандартам, необхідним для проекту.

Чи придатні кабелі з щілинною жилою для прямого закладання?

Кабелі з щілинною жилою можуть бути розроблені для прямого закладання, якщо вони оснащені відповідною бронею -, такою як гофрована сталева стрічка або броня зі сталевого дроту -, і зовнішньою оболонкою, розрахованою на контакт із ґрунтом. Однак придатність залежить від умов ґрунту, глибини закопування, ризику гризунів і місцевих правил встановлення. Для маршрутів із кам’янистою засипкою або високою активністю гризунів, додаткові захисні заходи, такі як трубопровід або спеціалізованіпідземний кабельможе знадобитися броня.

Яка різниця між спіральним і SZ-звиванням кабелів із щілинною жилою?

Гвинтова скрутка огортає канавки безперервною спіраллю. Скрутка SZ змінює напрямок намотування в регулярних точках перевороту, створюючи природні точки доступу вздовж довжини кабелю. SZ-скручування, як правило, є кращим, коли потрібен доступ до середини-прольоту -, наприклад, коли окремі стрічки потрібно розгалужити в проміжних точках з’єднання вздовж маршруту -, оскільки кабель можна відкрити в зонах реверсу, не вимагаючи доступу з кінця кабелю. Вибір між ними залежить від конструкції виробника та передбачуваних вимог до встановлення.