English
русский
Español
Português
عربى
كابلات الألياف الضوئية الداخلية والخارجية: كيف يحدد التصميم الهيكلي والمواد والتقييمات الأداء في بيئات مختلفة
يعد اختيار الكبل البصري الخاطئ لبيئة التثبيت سببًا رئيسيًا لفشل الشبكة المبكر. في حين أن كابلات الألياف الضوئية الداخلية والخارجية تنقل الإشارات الضوئية، فإن هندسة المواد وتعزيزها الميكانيكي ومرونتها البيئية تختلف بشكل أساسي. يشرح هذا الدليل الفني تلك الاختلافات والخرائط كابل الألياف الضوئية الداخلي و كابل الألياف البصرية في الهواء الطلق لسيناريوهات النشر في العالم الحقيقي، وتوفر معايير تعتمد على البيانات للمواصفات.
1. الاختلاف المعماري الأساسي: تصميم محكم الغلق مقابل تصميم أنبوب فضفاض
يكمن الاختلاف الأساسي بين الكابلات الداخلية والخارجية في كيفية حماية الألياف الزجاجية من الإجهاد الميكانيكي والدخول البيئي. كابل الألياف الضوئية الداخلي عالميًا تقريبًا يستخدم أ تصميم محكم التخزين : طلاء أساسي 900 ميكرومتر مقذوف مباشرة على الألياف المطلية 250 ميكرومتر. ينتج عن ذلك كابل متين ومرن مثالي للمسافات القصيرة ولوحات التصحيح والرافعات الرأسية. في المقابل، كابل الألياف البصرية في الهواء الطلق يعتمد على أ تصميم أنبوب فضفاض : تطفو الألياف المطلية بحرية داخل أنبوب لدن بالحرارة مملوء بالهلام أو مسدود بالماء. يتيح هذا الفصل للكابل أن يتمدد ويتقلص ويقاوم قوى الشد دون إجهاد الزجاج.
لماذا يهيمن الأنبوب السائب على البيئات الخارجية؟
كابل خارجي ذو أنبوب فضفاض يستوعب ركوب الدراجات الحرارية من -40 درجة مئوية إلى 75 درجة مئوية. في دراسة ميدانية أجريت عام 2019 عبر 120 كيلومترًا من النشر الجوي، أظهرت الكابلات ذات الأنابيب السائبة خسائر أقل بنسبة 83% في الانحناء الدقيق مقارنة بالبدائل ذات المخزن المؤقت المحكم المعرضة لتقلبات درجات الحرارة النهارية. يعمل الجل (أو الخيوط فائقة الامتصاص) أيضًا على إيقاف هجرة الماء - وهي ميزة مهمة بالنسبة لـ كابل الألياف الضوئية تحت الأرض والتي قد تظل مغمورة لعقود من الزمن.
2. المقارنة الفنية: كابلات الألياف الضوئية الداخلية والخارجية
يجب على المهندسين تقييم ثمانية محاور أداء على الأقل. يحدد الجدول أدناه القيم النموذجية للكابلات الداخلية القياسية/المكتملة والكابلات الخارجية ذات الأغراض العامة (غير المدرعة).
| المعلمة | داخلي (الناهض/المكتمل) | خارجي (أنبوب فضفاض، PE) |
|---|---|---|
| تصنيف النار | OFNR / OFNP (UL 1666) | IEC 60332-1-2 (مثبطات اللهب، وليس الدخان المنخفض) |
| درجة حرارة التشغيل | -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية | -40 درجة مئوية إلى 75 درجة مئوية |
| قوة الشد (على المدى الطويل) | 200 ن – 400 ن | 1000 نيوتن – 2700 نيوتن (يعتمد على قوة الأعضاء) |
| الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء (تثبيت) | 10 × كابل OD | 15 × كابل OD (أكثر مرونة بسبب الأنابيب العازلة) |
| مقاومة الأشعة فوق البنفسجية | لا شيء (يتحلل PVC/LSZH) | أسود الكربون / HDPE – ممتاز |
| اختراق المياه | غير مصنف | رأس 1 متر لمدة 24 ساعة بدون تسرب (IEC 60794-1-2-F5) |
| خيار التدريع | نادر (الدرع اللولبي فقط) | شريط فولاذي مموج / درع سلكي |
| تطبيق نموذجي | مركز البيانات، الناهض، الجلسة المكتملة | قناة، دفن مباشر، جلد هوائي |
تُظهر البيانات الميدانية المستمدة من 34 عملية ترقية للشبكة (2022-2024) أن استخدام الكابلات ذات التصنيف الداخلي في الهواء الطلق أدى إلى معدل فشل بنسبة 47% خلال 18 شهرًا - ويرجع ذلك أساسًا إلى دخول المياه وتشقق الغلاف. على العكس من ذلك، نشر كابل الألياف البصرية في الهواء الطلق في الداخل ينتهك قوانين الحريق (مؤشر الأكسجين المنخفض) ويزيد من تعقيد التثبيت بسبب الصلابة.
3. أنواع كابلات الألياف الضوئية الخارجية: من الأنبوب السائب إلى المسطح والمدرع
اختيار الحق كابل الألياف الضوئية المصنف في الهواء الطلق يتطلب مطابقة البناء الميكانيكي لمسار التثبيت - تحت الأرض أو الجو أو الدفن المباشر.
3.1 أنبوب سائب (مملوء بالهلام وجاف)
تقليدي كابل خارجي أنبوبي فضفاض يستخدم هلام متغير الانسيابية لمنع الماء. إنه مثالي لكابلات التغذية طويلة المدى وكابلات الألياف إلى المنزل (FTTH). يكتسب حجب الماء الجاف (الخيوط القابلة للانتفاخ) قوة جر من أجل إنهاء أنظف، مما يقلل من وقت التنظيف بنسبة تصل إلى 40% لكل لصق.
3.2 كابل الألياف الضوئية المسطح (FTTH Drop)
كابل الألياف الضوئية المسطح يشتمل على عضوين متوازيين بقوة عازلة وهندسة منخفضة المستوى. إنه يتفوق في تركيب الواجهة والانتقالات الداخلية/الخارجية (على سبيل المثال، من العمود إلى منزل المشترك). أظهر استطلاع عام 2023 لـ 150 عملية نشر لـ FTTH أن كابلات السقوط المسطحة قللت من وقت التثبيت بنسبة 28% مقارنة بالكابلات المستديرة بسبب سهولة تدبيس السطح وثنيه.
3.3 كيبل ألياف بصرية تحت الأرض (مصفح ودفن مباشر)
ل كابل الألياف الضوئية تحت الأرض يوفر الشريط الفولاذي المقاوم للتآكل أو الدرع السلكي حماية من القوارض والمحراث الخلفي. تتميز كابلات الدفن المباشر أيضًا بمركبات الفيضان بين طبقات الغلاف. ويختلف الحد الأدنى لعمق الدفن: 0.6 متر للممرات السكنية، و1.2 متر لمعابر الطرق. الطول المشترك للمشاريع الإقليمية هو كيبل ألياف ضوئية خارجي بطول 1000 قدم ملفات، موازنة الوزن الذي يمكن التحكم فيه (حوالي 45-65 كجم) مع تقليل الربط.
3.4 كابل ألياف ضوئية خارجي – هوائي وADSS
كابل الألياف الضوئية الخارجي غالبًا ما يشتمل على برنامج مراسلة متكامل (الشكل 8) للتركيب الهوائي أو الدعم الذاتي العازل بالكامل (ADSS) للممرات ذات الجهد العالي. تستخدم كابلات ADSS خيوط الأراميد للتعامل مع مسافات تصل إلى 200 متر بدون عناصر معدنية، مما يمنع جذب البرق.
تُظهر الصورة أعلاه كابل توزيع متعدد الأغراض (MPC) يمزج بين معدلات الارتفاع الداخلية مع مقاومة محدودة للطقس - وهو مناسب لبيئات الحرم الجامعي حيث تخرج الكابلات من المباني لفترات قصيرة في الهواء الطلق.
4. بيئات التثبيت: الممرات الداخلية مقابل النباتات الخارجية القاسية
تملي العوامل البيئية طبقات الحماية وتقنيات التثبيت. فيما يلي تفاصيل الشروط الأساسية وسمات الكابل المطلوبة.
- مساحات الجلسة المكتملة (معالجة الهواء) : استخدم كابل الألياف الضوئية الداخلي OFNP أو LSZH. تطلق الكابلات الداخلية غير المكتملة دخانًا سامًا؛ يفرض قانون الكهرباء الوطني الأمريكي (NEC) تقييمات خاصة.
- الناهضون (مهاوي عمودية) : OFNR (مصنف للارتفاع) يمنع انتشار الحريق من الأرض إلى الأرض.
- قناة تحت الأرض : كابل خارجي أنبوبي فضفاض مزود بغطاء من البولي إيثيلين ومانع للماء. قوة الشد ≥ 2700 نيوتن، يوصى باستخدام مادة التشحيم.
- الدفن المباشر : يجب أن يكون كابل الألياف الضوئية للماء مع درع الشريط الفولاذي ومركب الفيضانات. تعتبر الأنابيب السائبة المملوءة بالهلام إلزامية.
- هوائي (رسول أو جلدة) : سترة HDPE مقاومة للأشعة فوق البنفسجية وقوة شد عالية. بالنسبة لأحمال الجليد/الرياح، فكر في الدعم الذاتي باستخدام الشكل 8.
فارق بسيط: كابل الألياف الضوئية للماء للاستخدام تحت الأرض يتطلب الختم الطولي (على طول الكابل) والقطري (من خلال الغلاف). تمنع الأنابيب المملوءة بالجل الامتصاص الطولي، بينما يمنع الغلاف الرقائقي الدخول الشعاعي. أظهر اختبار اختراق المياه لعام 2021 (رأس واحد، 24 ساعة) أن الكابلات الجافة قد مرت في البداية ولكن بعد 5 دورات تجميد وذوبان، أظهر 12% هجرة الرطوبة - حافظت المليئة بالهلام على سلامة 100%.
5. كيفية الاختيار: السلامة من الحرائق، والأحمال الميكانيكية، وكفاءة التكلفة
وبعيدًا عن التصنيف الأساسي، تتضمن القرارات الهندسية مقايضات. استخدم هذه العوامل الأربعة لوضع قائمة مختصرة للكابلات.
- انتشار اللهب والدخان : بالنسبة للأماكن الداخلية، قم بإعطاء الأولوية لـ OFNP (الجلسة المكتملة) على LSZH إذا كان الكود المحلي يتطلب انتشارًا منخفضًا للهب؛ LSZH يقلل من سمية الهالوجين. سترات PE الخارجية تحترق بسهولة - لا يتم تركيبها أبدًا داخل أماكن معالجة الهواء.
- درجات الحرارة القصوى : إذا تم توجيه كابل خارجي إلى علية غير مدفأة في ولاية مينيسوتا، فإن الرحلات اليومية من -35 درجة مئوية إلى 5 درجات مئوية يمكن أن تسبب شقوقًا صغيرة في الغلاف. حدد كابل الألياف الضوئية المصنف خارجيًا مع اختبار الانحناء البارد وفقًا للمواصفة IEC 60794-1-2-E11 (-40 درجة مئوية، 4x OD).
- مقاومة القوارض والحفر : بالنسبة للدفن المباشر، يضيف الدرع الفولاذي المموج 30% إلى تكلفة الكابل ولكنه يقلل من احتمالية الفشل بنسبة 90% مقارنة بالكابلات غير المدرعة في المناطق النشطة للقوارض. لا ينبغي أبدًا دفن كابلات الألياف الضوئية المسطحة بدون درع بشكل مباشر.
- طول السحب والتعبئة : للجري بين 300-400 متر فردي كيبل ألياف ضوئية خارجي بطول 1000 قدم ملف (حوالي 305 مترًا) يلغي نقطة الوصل. أبلغ المقاولون عن انخفاض تكاليف العمالة بنسبة 18% باستخدام أطوال متواصلة بطول 1000 قدم مقابل ربط بكرات بطول 500 قدم.
ل transitions (indoor to outdoor), always use a transition box or an indoor/outdoor rated cable with water-blocking transition elements. Directly terminating an outdoor cable inside a telecom room violates NEC 770.113 if the cable lacks a riser/plenum rating over the first 15m.
6. المعايير: بيانات التوهين والسحق والشيخوخة
فيما يلي نتائج الاختبار النموذجية من شهادات الجهات الخارجية (متوسط 15 عائلة كابل، لا توجد علامات تجارية محددة). استخدمها كتوقعات أساسية عند مراجعة أوراق البيانات.
| المعلمة | داخلي محكم التخزين (G.652.D) | أنبوب فضفاض خارجي (G.652.D) |
|---|---|---|
| التوهين عند 1310 نانومتر (بعد التثبيت) | 0.36 ديسيبل/كم | 0.38 ديسيبل/كم |
| التوهين عند 1550 نانومتر (بعد الدورة الحرارية) | 0.24 ديسيبل/كم (0.02 أقصى تغيير) | 0.22 ديسيبل/كم (0.01 تغيير) |
| مقاومة السحق (على المدى القصير، N/cm) | 400-600 | 800-1500 (غير مدرعة) /> 2000 (مدرعة) |
| مقاومة الصدمات (سقوط 1.2 متر، 2 كجم) | 10 قطرات لا تكسر الألياف | 25 قطرة لا تكسر الألياف |
| الشيخوخة فوق البنفسجية (3000 ساعة، ΔE) | ΔE > 15 (اصفرار/تشقق شديد) | ΔE <5، بدون شقوق |
تُظهر البيانات المستمدة من الشيخوخة المتسارعة (85 درجة مئوية، 85% رطوبة نسبية، 14 يومًا) أن سترات الكابلات الداخلية تفقد 40% من قوة الشد، بينما يحتفظ HDPE الخارجي بأكثر من 90%. للنشر تحت الأرض حيث يكون وجود الماء ثابتًا، كابل الألياف الضوئية للماء مع الأنابيب المملوءة بالهلام لها عمر متوقع يزيد عن 30 عامًا (Telcordia GR-20). تتعطل الكابلات غير المقاومة للماء خلال 2-5 سنوات بسبب زيادة التوهين الناتج عن الهيدروجين (> 0.5 ديسيبل/كم).
7. الأسئلة المتداولة
س 1: ما هو الفرق العملي الرئيسي بين كابلات الألياف الضوئية الداخلية والخارجية؟
والفرق الأساسي هو حماية البيئة. كابل الألياف الضوئية الداخلي يستخدم تصميمًا محكم الإغلاق وسترة مقاومة للهب (PVC/LSZH) للسلامة من الحرائق ولكنه يفتقر إلى مقاومة الأشعة فوق البنفسجية والماء. كابل الألياف الضوئية الخارجي يستخدم هيكلًا فضفاضًا أو مملوءًا بالهلام أو مملوءًا بالماء الجاف، وسترة HDPE للحماية من الأشعة فوق البنفسجية / الماء، وأعضاء ذات قوة شد أعلى.
Q2: هل يمكنني استخدام كابلات الألياف الضوئية الخارجية في الداخل؟
من الناحية الفنية نعم، ولكنها غالبًا ما تكون غير متوافقة مع قواعد مكافحة الحرائق في المباني لأن سترات HDPE الخارجية تحترق بسرعة وتنتج دخانًا كثيفًا. تقيد NEC 770 الكابلات الخارجية بمسافة 15 مترًا (50 قدمًا) في الداخل إذا دخلت مبنى، بشرط أن يتم إنهاؤها في حاوية انتقالية. بالنسبة للتشغيل الداخلي لفترة أطول، يجب عليك الانتقال إلى كابل مصنف داخليًا.
س3: ماذا يعني "الكابل الخارجي ذو الأنبوب السائب"، وما أهمية الاستخدام تحت الأرض؟
تصميم الأنبوب الفضفاض يعني أن الألياف الضوئية توضع داخل أنبوب أكبر مملوء بالهلام دون أن يتم ربطها. وهذا يسمح للألياف بالتحرك بشكل مستقل تحت التوتر أو تغيرات درجة الحرارة. ل كابل الألياف الضوئية تحت الأرض يمنع الجل الماء من الانتقال عبر الأنبوب (الفتل)، مما يجعله ضروريًا للقنوات المغمورة أو الدفن المباشر.
س 4: هل كابل الألياف الضوئية المسطح مناسب للتركيب الجوي الخارجي؟
كابل الألياف الضوئية المسطح (كابل السقوط العازل) مناسب للتوصيل الهوائي قصير المدى بالأعمدة أو واجهات المباني - عادة ما يصل إلى 50 مترًا. ومع ذلك، بالنسبة للمسافات الأطول من 100 متر أو المناطق التي بها أحمال ثقيلة من الجليد/الرياح، يلزم وجود كابل مستدير ذو أنبوب فضفاض مع جهاز مراسلة مدمج (الشكل-8).
س5: كيف يمكنني التحقق مما إذا كان الكبل مقاومًا للماء بالفعل للدفن المباشر في الهواء الطلق؟
ابحث عن مواصفتين: (1) اختبار اختراق الماء وفقًا للمعيار IEC 60794-1-2-F5 (عمود ماء بطول 1 متر، 24 ساعة، عدم وجود تسرب في أطراف الكابل)؛ (2) حجب الماء عن طريق هلام أو شريط قابل للانتفاخ داخل كل أنبوب فضفاض. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة للدفن المباشر، يجب أن يكون للكابل درع فولاذي ومركب فيضان بين الدرع والغمد الداخلي.
س6: ما هو الطول الشائع استخدامه للمشاريع الإقليمية الخارجية، ولماذا "كابل الألياف الضوئية الخارجي بطول 1000 قدم"؟
1000 قدم (305 مترًا) هو طول بكرة قياسي يوازن بين الخدمات اللوجستية وتقليل الربط. تقع العديد من خطوط التغذية في الضواحي والوصلات الأساسية للحرم الجامعي بين 250 مترًا و400 مترًا. يؤدي استخدام ملف واحد بطول 1000 قدم إلى التخلص من وصلة اندماج واحدة لكل تشغيل، مما يقلل من الخسارة تقريبًا. 0.1 ديسيبل وخفض تكلفة العمالة بنسبة 20-30% مقارنةً بربط بكرتين بطول 500 قدم.
عنوان:طريق تشونغآن، بوتشوانغ، مدينة سوتشو، مقاطعة جيانغسو، الصين
هاتف:+86-189 1350 1815
هاتف:+86-512-66392923
الفاكس:+86-512-66383830
بريد إلكتروني:[email protected]
Wechat: xiaobin18913501815
whatsapp: +86 18913501815
حقوق الطبع والنشر; Suzhou TeRuiTong Communication Co., Ltd. موردو أدوات الاتصال بالجملة
0