Conocimiento

El tendido subterráneo de cables para redes de fibra óptica no consiste simplemente en colocar el cable en una zanja. La ruta, la construcción del cable, el sistema de conductos, el plan de extracción, los requisitos de enterramiento, los puntos de acceso y las pruebas de aceptación deben trabajar juntos. Un cable adecuado para enterramiento directo puede ser innecesariamente pesado para una ruta de conducto protegida, mientras que un cable de conducto que funciona bien en un sistema de conducto controlado puede no tener la protección mecánica necesaria para el contacto directo con el suelo.

Esta guía se centra en la instalación de cables subterráneos de fibra óptica y telecomunicaciones. Los cables de alimentación utilizan algunos de los mismos métodos de construcción civil, pero su carga eléctrica, unión y diseño térmico introducen requisitos adicionales que están fuera del alcance de este artículo.

Para obtener una descripción general-a nivel de producto de las construcciones de cables diseñadas para rutas enterradas, consulte el artículo de Hengtong.Gama de cables subterráneos de fibra óptica..

¿Qué es el tendido de cables subterráneos?

El tendido de cables subterráneos es la instalación de un sistema de cables debajo del nivel del suelo terminado a lo largo de una ruta planificada. Dependiendo del proyecto, el cable puede colocarse directamente en suelo preparado, pasarse a través de conductos o microductos, instalarse en una zanja o túnel diseñado o tenderse debajo de un obstáculo utilizando un método sin zanjas.

El sistema completo normalmente incluye más que el cable. También puede incluir conductos, bocas de registro o cámaras, cierres de empalmes, cintas de advertencia, marcadores, protección mecánica, cuerdas de tracción, registros de ruta y puntos de terminación. Estos detalles determinan la facilidad con la que se puede instalar, probar, reparar y ampliar la red más adelante.

Principales métodos de tendido de cables subterráneos de fibra óptica

Entierro directo

El entierro directo coloca un cable en una zanja preparada sin un conducto protector continuo alrededor de toda la ruta. A menudo resulta práctico en terrenos abiertos donde la excavación es sencilla y no se espera que el reemplazo futuro de cables sea frecuente.

La construcción del cable es más importante en este método porque el cable está expuesto a la presión del suelo, la humedad, la posible actividad de roedores y la excavación accidental. Se deben seleccionar elementos que bloqueen el agua-, una funda exterior duradera, una resistencia a la tracción adecuada y la armadura u otra protección mecánica requerida para las condiciones reales del sitio. La corrienteRecomendación UIT-T L.101 para cables de fibra óptica directamente enterradosaborda los requisitos mecánicos, ambientales y de construcción para esta aplicación.

Hengtong también mantiene un dedicadoenterrar-directamente el cable de fibra ópticacategoría para rutas donde el propio cable debe proporcionar un mayor nivel de protección subterránea.

Instalación de conductos o conductos

En una instalación de conductos, primero se instala la infraestructura civil y luego se tira, empuja o sopla el cable a través de ella. Los conductos separan el cable del suelo circundante y pueden facilitar mucho el reemplazo futuro o la expansión de la red.

La contrapartida-es que tirar del cable se convierte en un problema de diseño en sí mismo. El diámetro interno del conducto, el diámetro exterior del cable, la longitud de la ruta, la geometría de curvatura, el espaciado de las cámaras, la tensión de tracción, la presión de las paredes laterales y la compatibilidad del lubricante influyen en si el cable se puede instalar sin sufrir daños.

Antes de tirar, las cuadrillas comúnmente varillan el conducto, pasan un mandril para confirmar el diámetro interno claro, limpian el conducto, verifican la cuerda de tracción y verifican que las cámaras y las entradas del conducto estén libres de bordes afilados. Para rutas protegidas donde se prefiere este enfoque, revise las opciones disponibles.Cable de fibra óptica para conductosconstrucciones.

Instalación asistida por microductos y aire-

Los sistemas de microductos se utilizan ampliamente cuando los operadores desean una alta densidad de fibra y una ruta de actualización práctica. En lugar de pasar un cable grande a través de un conducto convencional, se pueden instalar cables o microcables más pequeños en microductos dedicados, a menudo utilizando equipos asistidos por aire-.

Esta disposición puede reducir la fuerza aplicada al cable en largas distancias y permite instalar capacidad adicional más adelante si hay microductos de repuesto disponibles. La ruta del conducto aún necesita una preparación cuidadosa y el cable seleccionado debe diseñarse para el método de soplado o empuje previsto.

Zanjas diseñadas, bancos de conductos y corredores de servicios públicos

Los campus industriales, las instalaciones de transporte y las rutas de telecomunicaciones de alta-densidad pueden colocar varios conductos dentro de una zanja controlada o un banco de conductos de concreto. Estos sistemas son útiles cuando muchos circuitos deben compartir un corredor y cuando el acceso para mantenimiento, la organización de rutas y la capacidad futura tienen un gran valor.

El diseño civil debe reservar un acceso práctico a las cámaras y evitar la creación de secuencias de curvatura que dificulten innecesariamente la instalación de los cables. Los conductos de repuesto son más útiles cuando permanecen sellados, identificados y documentados para uso futuro.

Cruces sin zanjas y perforación direccional horizontal

La excavación a cielo abierto puede ser inaceptable debajo de carreteras, vías férreas, vías fluviales, áreas ajardinadas o infraestructura congestionada. Los métodos sin zanjas crean un orificio debajo del obstáculo para que se pueda instalar un conducto u otro camino subterráneo con menos alteración de la superficie.

UIT-T L.152describe técnicas sin zanjas para infraestructura de telecomunicaciones subterránea y las situaciones en las que los métodos sin-excavación pueden ser apropiados. El cruce aún debe diseñarse teniendo en cuenta la geometría del orificio, la capacidad del conducto, los ángulos de entrada y salida, las condiciones de tracción y el acceso necesario en ambos lados del obstáculo.

Comparación de métodos de tendido de cables subterráneos

Cómo elegir el método adecuado de tendido de cables subterráneos

Una decisión útil empieza por la ruta, no por el catálogo. Antes de seleccionar una construcción de cable, divida la ruta en secciones e identifique las condiciones que cambian de una sección a la siguiente.

Comience con el acceso a la ruta

Los arcenes abiertos, los terrenos agrícolas, una calle urbana terminada y un cruce ferroviario no deberían recibir automáticamente el mismo método de instalación. Pregunte qué tan difícil sería reabrir la ruta cinco o diez años después. Cuando la re-excavación sería perjudicial, un sistema de conductos o una vía de repuesto puede justificar su mayor costo civil inicial.

Identificar la exposición mecánica y ambiental

El cable-enterrado directamente puede enfrentar la presión del suelo, piedras, agua subterránea, roedores y futuras excavaciones. El cable del conducto está mejor aislado de algunos de esos peligros, pero puede experimentar una mayor tensión de tracción durante la instalación. La exposición a productos químicos, la entrada de agua, el rango de temperatura y la manipulación esperada deben incluirse en las especificaciones del cable en lugar de dejarse como suposiciones.

Si se considera la armadura, la elección correcta depende de la amenaza real y del diseño del cable. La guía de Hengtong paraelegir cable de fibra óptica blindadoproporciona contexto de nivel de construcción-adicional.

Plan para el crecimiento de la capacidad

Si los recuentos futuros de fibra son inciertos, los conductos o microductos de repuesto pueden ser más valiosos que simplemente instalar el cable más grande disponible el primer día. La estrategia de expansión afecta el tamaño de la cámara, la cantidad de vías, el acceso y la documentación.

Separe los requisitos estándar de las preferencias de ingeniería

Las autoridades locales, los propietarios de carreteras, los operadores ferroviarios, las empresas de servicios públicos y los propietarios de proyectos pueden imponer requisitos civiles diferentes. Las recomendaciones de la industria son referencias de diseño útiles, pero no reemplazan el permiso vigente, el código local, el requisito del propietario de la ruta- ni la especificación del proyecto.

Para redes de acceso,UIT-T L.150/L.35proporciona orientación sobre metodologías de instalación, incluidos conductos y cables de fibra óptica directamente enterrados. Luego se deben utilizar los datos del fabricante específicos del cable- para determinar la tensión de tracción real, el radio de curvatura y los límites de manipulación.

Procedimiento de tendido de cable subterráneo paso a paso

Paso 1: encuestar y segmentar la ruta

Marque el punto de inicio, el punto final, las ubicaciones de empalme planificadas, los cruces de carreteras o ferrocarriles, los cambios en las condiciones de la superficie, las cámaras existentes y los posibles conflictos. Segmentar la ruta con anticipación hace que sea más fácil elegir diferentes métodos de construcción cuando las condiciones cambian en lugar de forzar un método en todo el proyecto.

Paso 2: localizar los servicios públicos subterráneos existentes

Los registros de servicios públicos son un punto de partida, no una prueba de la ubicación exacta en el campo. La infraestructura existente de energía, gas, agua, alcantarillado y telecomunicaciones debe ubicarse utilizando los métodos requeridos por la autoridad local y el plan de seguridad del proyecto.

En los Estados Unidos,OSHA 29 CFR 1926.651requiere que las instalaciones subterráneas sean identificadas antes de la excavación y que su ubicación exacta se determine por medios seguros y aceptables a medida que la excavación se acerca a ellas. Otros países tienen sus propios requisitos de ubicación-de servicios públicos y excavaciones.

Paso 3: Confirme los límites de construcción e instalación del cable

Antes de finalizar la obra civil, confirme el diámetro exterior del cable, la masa, la clasificación de tracción, el radio de curvatura mínimo, el método de tracción permitido, la clasificación ambiental, el diseño de la armadura cuando corresponda, la longitud del tambor y el plan de empalme. Si la ruta incluye secciones de conducto-enterradas directamente y secciones de conducto, verifique que la construcción del cable seleccionado sea apropiada para ambas o especifique tipos de cable separados cuando esté justificado.

Paso 4: Excavar la zanja o instalar el sistema de conductos

Las dimensiones de la zanja y la profundidad de la cubierta deben seguir los requisitos vigentes del proyecto. La ruta debe proporcionar suficiente espacio de trabajo para la disposición de cables o conductos, materiales de protección y prácticas de excavación seguras.

Para la construcción de conductos, verifique la continuidad entre las cámaras y mantenga los extremos de los conductos tapados hasta que comience el trabajo de instalación para que la tierra, el agua y los escombros de la construcción no creen problemas de extracción evitables.

Paso 5: Prepare la zanja o el conducto

Para el entierro directo, retire piedras y objetos afilados que puedan crear una carga puntual en el cable. Instale el lecho y el sistema de protección especificados antes de que el cable entre en la zanja.

Para rutas de conductos, la preparación normalmente incluye varillaje, prueba de mandril, limpieza o frotamiento, revisión de la cuerda de tracción e inspección de las entradas de los conductos. Es posible que aún sea imposible sacar un conducto que parece completo en un dibujo si está aplastado, desplazado, bloqueado o contaminado.

Paso 6: inspeccionar el tambor del cable y establecer una línea de base

Verifique la identificación del cable, el número del tambor, la longitud entregada, el estado visible y los sellos de los extremos. En proyectos críticos, una prueba óptica previa-a la instalación puede establecer una línea de base antes de mover el tambor a la ruta. Eso hace que sea más fácil distinguir los daños de envío de los daños de instalación si una prueba posterior resulta anormal.

Paso 7: Coloque el tambor para obtener un pago correcto

El tambor debe alimentar el cable en la dirección deseada sin que se retuerza o arrastre incontroladamente. Utilice caballetes y frenos adecuados. Una mala configuración del tambor puede crear una tensión excesiva incluso antes de que el cable llegue a la entrada del conducto.

Paso 8: Prepare el sistema de tracción

La disposición de tracción debe transferir fuerza al cable en la forma que lo permita el diseño del cable. Dependiendo del producto, esto puede utilizar un argolla de tracción de fábrica, una empuñadura de tracción o una media de cable conectada a los miembros de resistencia adecuados. Un cabrestante con un dinamómetro u otro método de monitoreo de tensión-permite a la tripulación ver si la tracción se acerca al límite planificado.

Utilice únicamente lubricante que sea compatible tanto con la funda del cable como con el material del conducto. Las rutas largas con varias curvas deben evaluarse para determinar la tensión de tracción acumulada y la presión de las paredes laterales en lugar de juzgarse únicamente por la distancia en línea recta-.

Paso 9: tire, empuje o sople el cable

Mantener comunicación entre el tambor, los puntos de acceso intermedios y el equipo de tracción. Evite la carga de choque. Si el cable debe colocarse temporalmente en el suelo durante un tirón por etapas, utilice un método de manipulación que evite torceduras y torceduras. La Asociación de Fibra Ópticareferencia de instalación subterránea de OSPdescribe el manejo en forma de ocho como una manera práctica de manejar el cable durante los tirones intermedios.

Paso 10: Controle el radio de curvatura a lo largo de la ruta

No utilice un radio de curvatura genérico cuando el fabricante proporcione un valor. El radio de instalación puede ser mayor que el radio de instalación final permitido y el valor de control puede cambiar según la construcción del cable.

Como alternativa solo cuando no hay ninguna recomendación específica-de cable disponible, la referencia FOA utiliza 20 veces el diámetro del cable durante la extracción y 10 veces el diámetro del cable después de la instalación. Esas cifras no sustituyen a la hoja de datos del fabricante ni a las especificaciones del proyecto.

Paso 11: Empalme completo, almacenamiento de holgura y protección de ruta

Coloque los cierres de empalme donde se pueda acceder a ellos sin crear una manipulación innecesaria de la fibra. Guarde la holgura sin violar los límites del radio-de curvatura. Instalar la cinta de advertencia, sistema de señalización, cubiertas protectoras o elementos detectables especificados antes de cerrar la ruta.

Paso 12: Rellenar y restaurar la ruta

El relleno no debe desplazar el cable ni introducir material afilado directamente alrededor de él. La compactación y restauración de superficies deben seguir las especificaciones civiles, especialmente debajo de carreteras, pavimentos y otras superficies de ingeniería.

Paso 13: Pruebe, documente y acepte el enlace

Las pruebas deben comparar la ruta completa con el plan de aceptación del proyecto y, cuando esté disponible, la línea base previa-a la instalación. Para cableado instalado monomodo-,CEI 61280-4-2:2024cubre mediciones de atenuación y pérdida de retorno óptico para plantas de cableado de fibra óptica instaladas.

OTDR es útil para localizar y caracterizar eventos a lo largo de la ruta, mientras que las mediciones de pérdida de inserción o de potencia óptica verifican el rendimiento del enlace de extremo a extremo de acuerdo con el método del proyecto. HengtongRecursos de prueba de cables de fibra óptica.y su explicación dePrincipios de prueba de OTDRproporcionar contexto de prueba adicional.

Complete el proyecto con-dibujos de ruta construidos, ubicaciones de cámaras y empalmes, identificación de cables y tambores, registros de pruebas, registros de conductos de repuesto y cualquier desviación del diseño original.

¿A qué profundidad se debe enterrar el cable de fibra óptica subterráneo?

No existe una única profundidad de enterramiento que sea correcta para cada instalación subterránea de cable de fibra óptica. Un número fijo copiado de una guía genérica puede ser erróneo cuando la ruta pasa por una carretera, ferrocarril, zona agrícola, corredor de servicios públicos o jurisdicción con requisitos civiles diferentes.

La profundidad del entierro normalmente se controla mediante una combinación de:

• requisitos de permisos y códigos locales;
• especificaciones del propietario de carreteras, ferrocarriles o servicios públicos-;
• entierro directo versus instalación de conductos;
• carga superficial y riesgo de excavación futura;
• condiciones del suelo, roca, drenaje y heladas;
• cruces y proximidad a otros servicios públicos;
• el sistema de protección mecánica seleccionado; y
• estándares-propietarios del proyecto.

La secuencia práctica es identificar primero la autoridad gobernante y luego finalizar el diseño de la zanja o del conducto. Para un tratamiento más profundo de esta cuestión, consulte el artículo de Hengtong.Guía de profundidad de enterramiento de cables de fibra óptica..

Tensión de tracción del cable, radio de curvatura y presión de las paredes laterales

La mayoría de los daños en los cables de fibra subterráneos durante la instalación son de apariencia mecánica más que óptica. La cubierta exterior puede parecer intacta aunque una fuerza de tracción excesiva, una curva cerrada o una torsión grave ya hayan afectado las fibras o la geometría interna del cable.

Tensión de tracción

La tensión de tracción máxima es un valor específico del cable-. La fuerza permitida depende de la resistencia-del sistema de miembros, la construcción del cable y el método de tracción. Una ruta larga con múltiples curvas puede generar mucha más fuerza que una ruta recta similar.

Si la tensión calculada o medida se acerca al límite del fabricante, no utilice simplemente un cabrestante más grande. Revise la ruta, el espacio entre cámaras, la dirección de extracción, la asistencia intermedia, el tamaño del conducto o el método de instalación.

Radio de curvatura

El radio de curvatura debe verificarse en las entradas de los conductos, poleas, salidas de las cámaras, cambios de ruta, ubicaciones de empalmes y entradas finales del equipo. La geometría de la instalación temporal suele ser la condición más exigente porque el cable está bajo tensión mientras se dobla.

Presión de la pared lateral

En una curva, la tensión de tracción produce fuerza contra el interior del conducto o polea. Por lo tanto, un tirón puede estar por debajo del límite de tracción en línea recta-del cable y aun así crear una presión local excesiva en una curva. Ésta es una de las razones por las que un plan de extracción adecuado necesita tanto la geometría de la ruta como los datos del cable.

Escenario de ingeniería ilustrativo

Considere una ruta troncal del campus ilustrativa de 2 km. Aproximadamente 1,5 km discurre por un arcén abierto y ajardinado, 400 m siguen una zona pavimentada terminada y los 100 m restantes cruzan una carretera de acceso muy transitada. Este no es un estándar de proyecto; muestra cómo la decisión puede cambiar a lo largo de una ruta.

• Borde abierto:Un cable de enterramiento directo -bloqueado por agua-, blindado y adecuado, puede reducir la necesidad de conductos continuos donde la excavación futura sea aceptable.
• Tramo pavimentado:La instalación de conductos con al menos una vía de repuesto planificada puede hacer posible el reemplazo futuro o la expansión de la fibra sin reabrir el pavimento.
• Cruce de carreteras:Un conducto perforado o instalado-disco duro puede evitar la interrupción del tráfico-a cielo abierto, con cámaras colocadas de manera que la tracción del cable permanezca dentro de sus límites mecánicos.
• Aceptación:El cable puede probarse en el tambor antes de la instalación, probarse nuevamente después de tirarlo y empalmarlo, y documentarse con la ruta final y los registros OTDR.

La lección útil no es que uno de estos métodos sea siempre el mejor. Es que la ruta debe ser dividida en condiciones de ingeniería antes de que se congelen el cable y el diseño civil.

Errores comunes en la instalación de cables subterráneos de fibra óptica

Seleccionar el cable antes de definir la ruta

Un cable de catálogo no se puede evaluar adecuadamente sin saber si será enterrado directamente, instalado en un conducto, soplado a través de un microducto o arrastrado a través de un cruce difícil.

Tratar la profundidad del entierro como un número universal

Los requisitos de profundidad cambian según la jurisdicción, el propietario de la ruta, el uso de la superficie y el método de protección. El permiso y las especificaciones del proyecto deben controlar el diseño de la zanja.

Saltarse la verificación del conducto

Un conducto bloqueado o deformado descubierto después de colocar el tambor del cable puede detener la instalación. Antes de tirar, se deben completar las pruebas de varillado, mandril y limpieza.

Tirar sin control de tensión

Cuando una ruta es larga o contiene varias curvas, confiar en las sensaciones del operador es un control deficiente. Utilice el método de tracción planificado y controle la fuerza cuando el riesgo de instalación lo justifique.

Usar el accesorio de tracción incorrecto

Tirar únicamente de la cubierta cuando el cable está diseñado para transferir fuerza a través de elementos de refuerzo puede dañar el cable. Siga el método de instalación del fabricante.

Ignorar la geometría de curvatura en las cámaras

Una cámara puede ser lo suficientemente grande como para caber en el cable y aun así ser demasiado pequeña para el radio de curvatura requerido, la configuración de tracción o futuros trabajos de empalme.

Dejar conductos de repuesto sin sellar o sin documentar

Un camino de repuesto tiene poco valor futuro si se llena de escombros, no se puede encontrar o no se conoce una cuerda de tracción ni un registro de punto final.

Saltar publicación-Prueba óptica de instalación

El transporte, la tracción, el empalme y el relleno pueden presentar problemas. Las pruebas de aceptación deben completarse mientras el equipo de instalación y el acceso a la ruta aún estén disponibles.

Cómo el método de instalación afecta la selección del cable de fibra óptica

Para compradores B2B, la información de instalación debe ser parte de la especificación del cable. El número y el tipo de fibras por sí solos no son suficientes para determinar un cable de planta exterior-adecuado.

Una especificación útil debería abordar:

• instalación de entierro directo, ductos, microductos o vía mixta-;
• diámetro exterior del cable y diámetro interior del conducto disponible;
• tensión máxima de tracción y método de tracción permitido;
• radio mínimo de curvatura durante la instalación y en la posición final;
• requisitos de bloqueo de agua-;
• requisitos de aplastamiento, impacto y tracción;
• exposición a roedores u otros bióticos;
• requisitos de armadura metálica o no-metálica cuando corresponda;
• material de la funda exterior y exposición ambiental;
• rango de temperatura;
• longitudes de tambor requeridas y estrategia de empalme; y
• las normas y pruebas de proyecto que apliquen.

Los cables-enterrados directamente y en conductos pueden compartir algunas características ópticas aunque utilicen estructuras mecánicas diferentes. Por lo tanto, el método de instalación debe confirmarse antes de aprobar la construcción final del cable.

Preguntas frecuentes sobre el tendido de cables subterráneos

Conclusión

La instalación subterránea de fibra óptica más confiable comienza haciendo coincidir la ruta con el método de instalación y luego haciendo coincidir el cable con ese método. El terreno abierto puede favorecer un cable enterrado-directo adecuadamente protegido. Las superficies terminadas y las rutas que se espera que crezcan a menudo justifican la instalación de conductos o microductos. Es posible que las carreteras y otros obstáculos requieran cruces sin zanjas. Cada elección cambia las demandas mecánicas impuestas al cable y el acceso disponible más adelante.

Para la planificación y adquisición de proyectos, la pregunta útil no es simplemente "¿Qué cable subterráneo deberíamos comprar?" Se trata de "¿Qué ruta, método de instalación, límites de manipulación, condiciones ambientales y pruebas de aceptación debe satisfacer este cable?" Proporcionar esos detalles en la etapa de solicitud de presupuesto le brinda al fabricante suficiente información para recomendar una construcción que se ajuste a la instalación real en lugar de solo al requisito nominal de fibra.