Conocimiento

A medida que las redes de fronthaul 5G se expanden y los requisitos de ancho de banda de interconexión de los centros de datos continúan aumentando, la demanda de mayores recuentos de fibra dentro de un espacio de conducto limitado está creciendo rápidamente. El cable óptico de núcleo ranurado ofrece un enfoque estructural comprobado para lograr una alta densidad de fibra, un empalme eficiente y una protección mecánica confiable en un diámetro de cable compacto.

Esta guía cubre la estructura, los tipos principales, las aplicaciones y las consideraciones de selección para el cable de núcleo ranurado, junto con una comparación-por-lado concable de fibra óptica de tubo sueltopara ayudar a los ingenieros a evaluar la opción correcta para sus proyectos.

¿Qué es un cable óptico de núcleo ranurado?

Un cable óptico con núcleo ranurado -, también conocido como cable de fibra óptica de cinta con núcleo ranurado -, utiliza un núcleo de polietileno rígido o semir-rígido con ranuras longitudinales-formadas con precisión como alojamiento principal para las cintas de fibra óptica. Este núcleo se extruye alrededor de un miembro central de resistencia, que puede ser un alambre de acero de alta-resistencia o una varilla no-metálica de FRP (plástico reforzado con fibra-), según la aplicación.

De acuerdo aUIT-TSegún la Recomendación L.101, se pueden colocar fibras ópticas o cintas de fibras en estructuras de núcleo ranuradas para proporcionar aislamiento mecánico de las fuerzas externas. Las ranuras pueden seguir un patrón de trenzado helicoidal o SZ (oscilación inversa). Se apilan varias cintas de fibra dentro de cada ranura y varias ranuras alrededor del núcleo se combinan para lograr un alto número total de fibras.

El cable normalmente se completa con una capa de bloqueo-de agua (cinta o compuesto, según el diseño), una cinta laminada de aluminio-plástico o acero-plástico como barrera contra la humedad y una funda exterior de polietileno. La construcción específica -, incluido el grosor de la funda, el tipo de armadura y el método de bloqueo de agua--, varía según el fabricante y la especificación del producto.

Cómo se estructura un cable con núcleo ranurado

lo basicoestructura de cablesEl diseño de un núcleo ranurado incluye varias capas clave, que trabajan desde el centro hacia afuera:

• Miembro de fuerza central:Alambre de acero (para diseños metálicos) o varilla de FRP (para todos los-diseños dieléctricos). Este elemento soporta cargas de tracción y mantiene la integridad estructural del cable durante la instalación y el servicio.
• Núcleo ranurado:Un cuerpo de polietileno extruido con ranuras espaciadas uniformemente dispuestas en un patrón helicoidal o SZ alrededor del miembro de resistencia central. Las ranuras mantienen las cintas de fibra en posición y proporcionan protección mecánica lateral.
• Cintas de fibra:Múltiples fibras ópticas unidas una al lado de la otra en unidades de cinta plana. Cada ranura puede contener una pila de varias cintas. Los tipos de cinta incluyen cintas adheridas con bordes- convencionales y cintas parcialmente adheridas (flexibles), cada una con diferentes características de manejo y empalme. Para obtener más información sobre la tecnología de cinta, consulte nuestraguía de cable de fibra óptica de cinta.
• Capa de bloqueo-de agua:Dependiendo del diseño, puede ser cinta e hilo hinchables que bloquean el agua-(en diseños con núcleo- seco) o un compuesto-que bloquea el agua (en diseños rellenos de gel-). Estos dos enfoques tienen el mismo propósito - prevenir la migración longitudinal del agua - pero difieren en el manejo y la limpieza durante la preparación del campo. Más información sobremétodos de bloqueo de agua-en cables ópticos.
• Cinta laminada y funda exterior:Una cinta compuesta de aluminio-plástico o acero-plástico proporciona una barrera mecánica y contra la humedad adicional, seguida de una funda exterior de polietileno (PE). Algunos diseños utilizan materiales de cubierta LSZH (baja emisión de humo y cero halógenos) para aplicaciones en interiores o túneles.

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Principales tipos de cables ópticos de núcleo ranurado

Los cables de núcleo ranurado no son un producto único y uniforme. Varias variables de diseño clave determinan cómo funcionará un cable en particular en una aplicación determinada:

Patrón de varada: Helicoidal vs SZ.El trenzado helicoidal envuelve las ranuras continuamente en una dirección. El cableado SZ alterna la dirección a intervalos regulares, lo que generalmente se considera más fácil para el acceso a la mitad-del tramo - el cable se puede abrir en puntos intermedios sin cortar toda su longitud. La elección entre helicoidal y SZ puede afectar la conveniencia de la ramificación en el tramo medio-y depende del diseño del fabricante.

Miembro resistente: metálico frente a todo-dieléctrico.Los cables con elementos de refuerzo centrales de acero ofrecen una alta resistencia a la tracción y son comunes en conductos generales y aplicaciones de enterramiento directo-. Todos los-diseños dieléctricos que utilizan FRP generalmente se especifican donde los componentes metálicos no son deseables - por ejemplo, cerca de líneas eléctricas de alto-voltaje o en áreas propensas a rayos-. Tenga en cuenta que la idoneidad para la co-instalación con cables de alimentación depende de las regulaciones locales, los niveles de voltaje, las distancias de separación y los requisitos de conexión a tierra, no solo de las propiedades dieléctricas del cable.

Bloqueo de agua: núcleo-seco o relleno de gel-.Muchos cables planos con núcleo ranurado modernos utilizan un núcleo totalmente seco y se basan en cintas e hilos hinchables para bloquear el agua. Este enfoque simplifica la preparación en el campo porque los técnicos no necesitan limpiar el gel de las cintas antes de empalmar. Los diseños rellenos de gel-siguen utilizándose y pueden ofrecer ventajas en condiciones ambientales específicas. El rendimiento real de bloqueo de agua-debe cumplir con los requisitos de prueba pertinentes de la serie IEC 60794.

Tipo de cinta: convencional vs flexible.Las cintas convencionales (unidas-por los bordes) son unidades planas rígidas. Las cintas parcialmente unidas o flexibles se pueden doblar o enrollar en una sección transversal-más compacta, lo que potencialmente permite mayores densidades de fibra dentro de la misma ranura. UIT-T L.101 reconoce que las cintas de fibra pueden adoptar varias formas estructurales, incluidas las de borde-unidas y encapsuladas.

Aplicaciones del cable óptico de núcleo ranurado

Los cables de núcleo ranurado se utilizan principalmente cuando las prioridades son un alto número de fibras, diámetros de cable compactos y un empalme masivo eficiente:

Redes metropolitanas de acceso y distribución.La infraestructura de conductos urbanos a menudo tiene una capacidad excedente limitada. Los cables de núcleo ranurado de alto-número - comúnmente en el rango de 144 a 576 fibras o más - permiten a los operadores aumentar la densidad de fibra en conductos existentes sin obras civiles importantes. Esto es particularmente relevante en proyectos de renovación de barrios establecidos y en nuevas redes de distribución que se ramifican desdeconducto-cables troncales instaladosa los edificios.

Agregación de Metro y enlaces troncales.En la capa de agregación, donde convergen múltiples cables de acceso, los cables planos con núcleo ranurado permiten un empalme masivo rápido y una gestión ordenada de la fibra en cierres de empalme de gran-cuenta.

Interconexiones del campus del centro de datos.Los enlaces de corta y media distancia entre edificios de centros de datos se benefician de la alta densidad de fibra y la terminación rápida que proporcionan los cables de núcleo ranurado basados ​​en cinta-. Para estrategias más amplias de cableado de centros de datos, consulte nuestrasoluciones de conectividad para centros de datos.

Despliegue aéreo.Con apropiadocable aéreodiseños - como configuraciones en forma de figura-8 con cables mensajeros integrados; los cables con núcleo ranurado también se pueden implementar en rutas aéreas.

Ventajas del cable óptico de núcleo ranurado

Alta densidad de fibra en un diámetro compacto.Al apilar varias cintas de fibra dentro de cada ranura, los cables con núcleo ranurado pueden acomodar cientos o miles de fibras dentro de una sección transversal- relativamente pequeña. El diámetro real depende del número de fibras, el tipo de cinta, el número de ranuras y la construcción de la funda. En general, un cable plano con núcleo ranurado- de alto número puede lograr un diámetro exterior más pequeño que un cable de tubo holgado con un número de fibras y una clasificación mecánica similares -, pero las comparaciones directas deben basarse en las especificaciones del mismo fabricante en condiciones de construcción comparables.

Protección mecánica de la estructura ranurada.Las ranuras en el núcleo ranurado actúan como canales discretos que separan físicamente las cintas de fibra de las fuerzas externas. Cuando el cable se somete a presión lateral o impacto, el núcleo ranurado y el miembro de resistencia central absorben gran parte de la carga antes de que llegue a las fibras. El grado de protección depende de las clasificaciones de aplastamiento e impacto del cable según las pruebas según los requisitos de IEC 60794. - los resultados varían según el diseño del producto y deben confirmarse con la hoja de datos correspondiente.

Empalme en masa eficiente.Las cintas de fibra están diseñadas para empalmes por fusión masiva, donde varias fibras de una cinta se alinean y fusionan en una sola operación. Para una cinta estándar de 12-fibras, esto significa que se pueden unir 12 fibras a la vez usando una empalmadora por fusión de cinta compatible. Esto puede reducir significativamente el tiempo de empalme en comparación con los métodos de una sola-fibra, especialmente en cables de gran número con muchos puntos de empalme. Para obtener orientación detallada, consulte nuestraguía completa para empalmar fibra óptica.

Manejo ordenado de la fibra.Debido a que las cintas se colocan en ranuras designadas con una secuencia numerada o codificada por colores-consistente, los técnicos de campo pueden localizar y extraer cintas específicas sin alterar el resto del cable. En los diseños trenzados SZ-, el acceso a la mitad-del tramo puede ser más sencillo porque las ranuras se pueden abrir en los puntos de inversión.

Bloqueo de agua longitudinal.Ya sea a través de materiales hinchables secos o relleno de gel, los cables con núcleo ranurado están diseñados para limitar la migración de agua a lo largo de toda la longitud del cable. Esto es fundamental para instalaciones al aire libre donde los daños en la cubierta causados ​​por excavaciones o actividad de roedores pueden exponer el interior del cable a la humedad. La resistencia real a la penetración de agua debe cumplir con los requisitos especificados en la norma aplicable al cable y en la hoja de datos del producto.

Cable de núcleo ranurado versus cable de tubo suelto

Tanto los diseños de núcleo ranurado como de tubo holgado se utilizan ampliamente en redes de plantas externas, pero difieren en la forma en que se alojan y gestionan las fibras. La siguiente tabla resume las principales diferencias, aunque el rendimiento real depende de diseños de productos específicos:

Ninguno de los diseños es universalmente superior. La elección correcta depende de los requisitos del número de fibras, las preferencias del flujo de trabajo de empalme, las limitaciones de espacio de los conductos, las condiciones de la ruta y la disponibilidad de equipos compatibles y personal capacitado. Para una mirada más cercanaopciones de cable de tubo suelto, visite nuestras páginas de productos.

Cómo seleccionar el cable con núcleo ranurado adecuado

La selección de un cable con núcleo ranurado implica hacer coincidir la especificación del cable con la ruta, el entorno y los requisitos de red específicos. Vale la pena evaluar los siguientes factores:

Plan de crecimiento y conteo de fibras.Determine el número de fibras requerido para la implementación inicial y planifique la capacidad futura. Los cables planos con núcleo ranurado son más ventajosos con recuentos de fibras más altos (normalmente 144 fibras y más), donde el empalme masivo y el diámetro compacto se convierten en beneficios significativos.

Método de instalación.Confirme si el cable se instalará en conductos, directamente-enterrado o desplegado aéreamente. Cada método puede requerir diferentes tipos de funda, configuraciones de armadura y clasificaciones mecánicas. Para instalaciones de conductos, el diámetro exterior del cable en relación con el orificio del conducto disponible es un parámetro de planificación crítico.

Tipo de miembro de fuerza.Elija entre metálico (acero) y totalmente-dieléctrico (FRP) según el entorno de la ruta. Todos los-diseños dieléctricos normalmente se especifican cerca de la infraestructura eléctrica, pero siempre verifican el cumplimiento de los códigos de instalación locales y los requisitos de separación.

Enfoque de bloqueo-de agua.Si el tiempo de preparación del campo y la limpieza son prioridades, un diseño de núcleo- seco evita la necesidad de limpieza con gel. Si el cable se desplegará en condiciones con alto riesgo de exposición al agua y tiempos de respuesta de reparación prolongados, los diseños rellenos de gel-pueden ofrecer resistencia adicional a la humedad. Confirme los resultados de la prueba de penetración de agua contraCEI60794 requisitos.

Compatibilidad del tipo de cinta.Verificar que el formato de cinta utilizado en el cable sea compatible con el equipo de empalme disponible para el equipo de instalación. No todas las empalmadoras por fusión de cintas manejan cintas parcialmente adheridas (flexibles) de la misma manera que las cintas convencionales. Esto es especialmente importante cuando se integra con redes existentes que utilizan un tipo de cinta diferente.

Rango de temperatura y clasificaciones ambientales.Los rangos de temperatura de funcionamiento varían según el producto. - los valores típicos oscilan entre -30 grados y +60 grados o -40 grados y +70 grados, según el diseño de cable específico. Siempre verifique el rango de temperatura de funcionamiento, la resistencia a los rayos UV y otras clasificaciones ambientales con la hoja de datos del fabricante para el modelo exacto que se está considerando.

Estándares y pruebas.Confirme que el cable cumpla con los estándares nacionales e internacionales relevantes, como ITU-T L.101 para principios de construcción de cables e IEC 60794-1-31 para métodos de prueba mecánica. Solicite informes de pruebas de carga de tracción, aplastamiento, impacto, flexión y ciclos de temperatura según corresponda a las condiciones de instalación previstas.

Limitaciones y consideraciones de instalación

Si bien los cables de núcleo ranurado ofrecen claras ventajas para aplicaciones de alta-densidad, hay varios factores prácticos que merecen atención durante la planificación y la instalación:

Rigidez y radio mínimo de curvatura.La estructura rígida del núcleo ranurado puede hacer que estos cables sean menos flexibles que los diseños de tubos sueltos comparables, especialmente con mayores recuentos de fibras. Se deben observar estrictamente los requisitos mínimos del radio de curvatura durante la instalación y el almacenamiento de la fibra para evitar pérdidas por micro-flexión. Verifique las especificaciones de radio de curvatura estáticas y dinámicas del producto específico.

Herramientas y formación especializadas.Para abrir un cable con núcleo ranurado se requieren herramientas-diseñadas específicamente que sigan la dirección de la ranura. El uso de herramientas incorrectas o fuerza excesiva puede dañar las cintas de fibra. Los equipos de instalación que no estén familiarizados con el cable de núcleo ranurado pueden necesitar capacitación adicional antes de su implementación.

Inversión en equipos de empalme.El empalme por fusión masiva requiere un empalmador de cinta, que es un equipo más especializado y a menudo más costoso que un empalmador de una sola-fibra. Los proyectos deben tener en cuenta la disponibilidad de equipos y el nivel de habilidad del equipo de empalme.

Compatibilidad de cierre de empalme.Los cables planos-de gran número producen grandes pilas de cintas que deben organizarse dentro de cierres de empalme. No todos los tipos de cierre están diseñados para acomodar bandejas de cinta. Verifique la compatibilidad del cierre con el número de cinta específico y el diámetro del cable antes de realizar el pedido.

Complejidad en la gestión de la fibra.A medida que aumenta el número de fibras - por ejemplo, más allá de 576 o 1000 fibras - la gestión de secuencias de fibras, la identificación de cintas individuales y la organización de puntos de empalme se vuelve más compleja. Son esenciales un etiquetado cuidadoso, documentación y procedimientos de empalme con control de calidad-.

No siempre es rentable-para niveles bajos de fibra.Para rutas que requieren menos de 96 o 144 fibras, un cable de tubo holgado estándar puede ser más simple y rentable-. Las ventajas de la construcción de núcleo ranurado son más evidentes cuando la densidad de la fibra y la eficiencia del empalme en masa impactan directamente el costo y el cronograma del proyecto.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre un cable de núcleo ranurado y un cable de tubo holgado?

En un cable con núcleo ranurado, las cintas de fibra se asientan en ranuras mecanizadas en un núcleo rígido de polietileno. En un cable de tubo holgado, las fibras o cintas están contenidas de forma suelta dentro de tubos protectores individuales trenzados alrededor de un elemento central. El enfoque de núcleo ranurado generalmente se adapta mejor a aplicaciones de cinta de alto contenido-donde el empalme en masa y el diámetro compacto son prioridades, mientras que la construcción de tubos sueltos ofrece mayor flexibilidad y se utiliza en una gama más amplia de recuentos de fibras y aplicaciones.

¿Qué recuentos de fibras están disponibles en los cables ópticos de núcleo ranurado?

Los cables de núcleo ranurado suelen estar disponibles en recuentos de fibras desde 72 hasta varios miles de fibras, según el fabricante. Los recuentos más comúnmente implementados incluyen 144, 288, 432, 576, 864 y 1728 fibras. Algunos fabricantes ofrecen diseños que superan las 3000 fibras utilizando tecnología de cinta flexible. Los recuentos disponibles dependen del número de ranuras, el recuento de fibras de la cinta y la densidad de apilamiento de la cinta en el diseño del producto específico.

¿Se pueden utilizar cables de núcleo ranurado para instalación aérea?

Sí, los cables con núcleo ranurado se pueden configurar para despliegue aéreo usando diseños en forma de figura-8 con cables mensajeros de acero o FRP integrados, o amarrando un cable tipo conducto estándar a un mensajero existente. el especificocable aéreoEl diseño debe tener en cuenta la carga de viento, la carga de hielo, la longitud del tramo y la exposición ambiental relevante a la ruta.

¿Los cables de núcleo ranurado requieren equipo de empalme especial?

Sí. Debido a que los cables con núcleo ranurado albergan cintas de fibra, el empalme por fusión en masa es el método estándar. Esto requiere una empalmadora por fusión de cinta capaz de manejar el ancho de cinta específico (por ejemplo, cintas de 4-fibras, 8-fibras o 12 fibras). Intentar empalmar cintas con una empalmadora de una sola fibra es técnicamente posible pero extremadamente ineficiente y elimina la ventaja de ahorrar tiempo que ofrece la construcción de cintas.

¿Qué normas se aplican a los cables ópticos de núcleo ranurado?

Los estándares internacionales clave incluyen la Recomendación UIT-T L.101, que describe los principios de construcción de cables de fibra óptica, incluidas las estructuras de núcleo ranurado, y laCEISerie 60794, que cubre métodos de prueba para el rendimiento mecánico, ambiental y óptico. También pueden aplicarse normas nacionales dependiendo del país de implementación. Solicite siempre documentación que demuestre el cumplimiento de los estándares específicos requeridos para el proyecto.

¿Los cables de núcleo ranurado son adecuados para enterramiento directo?

Los cables de núcleo ranurado se pueden diseñar para enterramiento directo cuando están equipados con una armadura adecuada - como cinta de acero corrugado o armadura de alambre de acero - y una cubierta exterior clasificada para contacto con el suelo. Sin embargo, la idoneidad depende de las condiciones del suelo, la profundidad del entierro, el riesgo de roedores y los códigos de instalación locales. Para rutas con relleno rocoso o alta actividad de roedores, se deben tomar medidas de protección adicionales como conductos o conductos especializados.cable subterráneoEs posible que se necesite armadura.

¿Cuál es la diferencia entre trenzado helicoidal y SZ en cables de núcleo ranurado?

El trenzado helicoidal envuelve las ranuras en una espiral continua. El cableado SZ alterna la dirección de bobinado en puntos de inversión regulares, creando puntos de acceso naturales a lo largo de la longitud del cable. Generalmente se prefiere el trenzado SZ cuando se requiere acceso a mitad de tramo -, por ejemplo, cuando es necesario ramificar cintas individuales en puntos de empalme intermedios a lo largo de una ruta - porque el cable se puede abrir en las zonas de inversión sin requerir acceso desde el extremo del cable. La elección entre los dos depende del diseño del fabricante y de los requisitos de instalación previstos.