Hiểu biết

Khi tuyến cáp quang đi qua các khu vực có loài gặm nhấm hoạt động, chạy ngầm qua đất ẩm, bắc qua các cột lộ thiên hoặc băng qua các khu công nghiệp, chỉ riêng vỏ cáp tiêu chuẩn có thể không giữ được. Đó là nơi cáp quang bọc thép - còn được viết là cáp quang bọc thép theo cách sử dụng ở Bắc Mỹ - đóng một vai trò quan trọng.

Cáp quang bọc thép bao gồm một hoặc nhiều lớp bảo vệ bổ sung xung quanh lõi quang. Tùy thuộc vào thiết kế, lớp bảo vệ đó có thể đến từ băng thép gợn sóng, dây thép không gỉ hoặc các vật liệu phi kim loại nhưsợi thủy tinh-nhựa gia cố (FRP)hoặc nhựa gia cố bằng thủy tinh (GRP). Một số thiết kế còn kết hợp các thành phần chặn nước, áo khoác ngoài chống tia cực tím-và các bộ phận bền bằng sợi aramid. Mỗi tính năng này phục vụ một mục đích khác nhau và không có nhãn "bọc thép" nào cho bạn biết mọi thứ về cách cáp sẽ hoạt động tại hiện trường.
 

Cáp quang bọc thép là gì?

Cáp quang bọc thép là cáp sợi được chế tạo với cấu trúc bảo vệ bổ sung - thường là lớp giáp kim loại hoặc phi kim loại-{2}} để các sợi bên trong được bảo vệ tốt hơn khỏi hư hỏng vật lý, sự xâm nhập của hơi ẩm và các mối nguy hại từ môi trường. cácDòng sản phẩm IEC 60794thiết lập các thông số kỹ thuật chung cho cáp quang, bao gồm các yêu cầu về hiệu suất cơ học như khả năng chống va đập, độ bền va đập, mức độ kéo và độ bền môi trường. Những thông số kỹ thuật này áp dụng cho các thiết kế bọc thép cũng như cáp tiêu chuẩn.

Một điểm thường gây nhầm lẫn: “cáp bọc thép” không phải là một loại sản phẩm duy nhất. Một loại cáp được thiết kế cholắp đặt trên khôngtrên các cột tiện ích, một cột được xây dựng chochôn cất trực tiếptrong đất, và một được đánh giá choRiser trong nhàtất cả các môi trường đều có thể mang ký hiệu "bọc thép" - nhưng chúng giải quyết các vấn đề khác nhau với các cấu trúc khác nhau. Việc coi chúng là có thể hoán đổi cho nhau là một trong những lỗi thông số kỹ thuật phổ biến nhất khi mua cáp.

Tại sao cáp quang tiêu chuẩn không hoạt động trong môi trường khắc nghiệt

Không phải mọi tuyến cáp quang đều cần cáp bọc thép. Trong một lối đi trong nhà được bảo vệ tốt hoặc trong hệ thống ống dẫn kín, một tiêu chuẩncáp quangcó thể là hoàn toàn đầy đủ. Nhưng khi cáp gặp phải một hoặc nhiều rủi ro vật lý sau đây, lớp giáp sẽ trở thành vấn đề cần được cân nhắc nghiêm túc:

• Thiệt hại do loài gặm nhấm và động vật gây ra.Gophers, sóc và chuột có thể gặm xuyên áo khoác polyetylen tiêu chuẩn tương đối nhanh chóng. Theo ghi chú kỹ thuật ứng dụng của Corning về khả năng kháng loài gặm nhấm (AEN013), nhiều năm thử nghiệm tại hiện trường đã xác nhận rằng băng thép cacbon lượn sóng quấn dọc quanh lõi cáp là phương pháp hiệu quả và được chấp nhận rộng rãi nhất để bảo vệ các loài gặm nhấm đối với cáp bên ngoài nhà máy.
• Độ ẩm và nước xâm nhập.Các tuyến đường ngầm và ống dẫn khiến cáp tiếp xúc với nước đọng, độ ẩm của đất và lũ lụt. Không có thích hợpbảo vệ chặn nước-, nước có thể di chuyển dọc theo lõi cáp và làm giảm hiệu suất của sợi theo thời gian.
• Tiếp xúc với tia cực tím.Cáp được lắp đặt trên các bức tường bên ngoài, mái nhà hoặc các nhịp trên không sẽ phải đối mặt với sự suy giảm tia cực tím lâu dài- nếu vật liệu vỏ ngoài không được thiết kế dành choChống tia cực tím.
• Tải trọng nghiền và tác động.Cáp trong các ứng dụng-chôn trực tiếp, môi trường công nghiệp hoặc bề mặt có mật độ giao thông- cao phải đối mặt với ứng suất cơ học vượt quá mức mà một-cáp vỏ đơn có thể xử lý.
• Ứng suất kéo trên các nhịp trên không.Các đường cáp treo cần có độ bền kéo và hiệu suất võng phù hợp để xử lý gió, băng và trọng lượng của chính chúng trên khoảng cách nhịp.

Một lỗi phổ biến trong việc lựa chọn cáp là chỉ tập trung vào việc bảo vệ loài gặm nhấm. Trong thực tế, lựa chọn cáp bọc thép tốt nhất cho một tuyến nhất định thường cần phải cân bằng nhiều yêu cầu bảo vệ - lớp giáp vật lý, kiểm soát độ ẩm, khả năng chống tia cực tím và tải trọng cơ học - thay vì dựa vào một tính năng duy nhất.

Áo giáp kim loại và phi kim loại: Cái nào phù hợp với tuyến đường của bạn?

Việc lựa chọn giữa lớp giáp kim loại và phi kim loại-phụ thuộc vào các mối đe dọa cụ thể, điều kiện môi trường và yêu cầu lắp đặt của tuyến đường.

Giáp kim loại

Áo giáp kim loại - thường là băng thép gợn sóng (CST), băng thép không gỉ hoặc dây thép - cung cấp hàng rào vật lý mạnh nhất chống lại sự tấn công của loài gặm nhấm và tải trọng nghiền nát cao. Các tài liệu nghiên cứu về khả năng kháng loài gặm nhấm của Corning cho thấy lớp giáp băng thép đã chứng minh tính hiệu quả của nó qua nhiều năm phục vụ thực địa và vẫn là phương pháp được chấp nhận rộng rãi nhất để bảo vệ dây cáp bên ngoài nhà máy khỏi động vật đào hang và gặm nhấm. Đối với các tuyến đường mà sự tiếp xúc với loài gặm nhấm là mối quan tâm hàng đầu, áo giáp kim loại vẫn là khuyến nghị mặc định cho nhiều nhà quy hoạch mạng lưới.

Lớp giáp kim loại cũng bổ sung thêm khả năng chống va đập và va đập, điều này quan trọng trong các ứng dụng-chôn và ống dẫn trực tiếp, nơi cáp có thể phải đối mặt với áp lực đất hoặc vô tình tiếp xúc với thiết bị đào. Mặt khác, áo giáp kim loại làm tăng thêm trọng lượng, cần phải nối đất trong một số công trình lắp đặt và dễ bị ăn mòn trong đất ẩm ướt hoặc có hoạt tính hóa học.

Áo giáp phi kim loại

Lớp bọc phi kim loại - sử dụng thanh FRP, lớp GRP hoặc bọc sợi thủy tinh - cung cấp giải pháp thay thế điện môi nhẹ,-chống ăn mòn, hoàn toàn-điện môi. AFL định vị nócáp quang bọc thép phi kim loạivới lớp bọc thép GRP và FRP phù hợp với môi trường dưới lòng đất và khắc nghiệt nơi khả năng chống ăn mòn và trọng lượng nhẹ là ưu tiên hàng đầu. Bởi vì những thiết kế này không chứa thành phần kim loại nên chúng loại bỏ các yêu cầu nối đất và miễn nhiễm với nhiễu điện từ - một lợi thế thực sự khi cáp phải chạy dọc theo đường dây điện hoặc xuyên qua các khu vực có nguy cơ sét cao.

Cáp bọc thép phi kim loại cũng hoạt động tốt khi rủi ro chính là mài mòn vật lý ở mức độ vừa phải hoặc hư hỏng do mối mọt thay vì các loài gặm nhấm hung hãn đào hang. Vìbảo vệ chống loài gặm nhấm, các lớp sợi thủy tinh bên dưới lớp áo khoác ngoài tạo ra một rào cản ngăn cản việc nhai, mặc dù mức độ bảo vệ khác với mức độ được bọc bằng băng thép gợn sóng hoàn toàn.

Giáp kim loại và phi kim loại-Áo giáp kim loại

Lựa chọn đúng là tuyến đường-cụ thể. Nếu việc triển khai của bạn phải đối mặt với áp lực nặng nề của loài gặm nhấm từ việc đào hang của chuột túi má trong-đất chôn cất trực tiếp thì áo giáp kim loại có thể là lựa chọn mạnh mẽ hơn. Nếu bạn cần cáp nhẹ, chống ăn mòn-cho nhịp trên không hoặc tuyến ngầm gần cơ sở hạ tầng điện thì lớp bọc thép phi kim loại có thể phù hợp hơn.
 

Áo khoác ngoài-Chặn nước, chống tia cực tím và áo khoác ngoài

Áo giáp xử lý các mối đe dọa vật lý, nhưng nó không tự động bảo vệ khỏi độ ẩm hoặc ánh sáng mặt trời. Đây là những vấn đề kỹ thuật riêng biệt đòi hỏi các tính năng chuyên dụng trong thiết kế cáp.

Để kiểm soát độ ẩm, nhiều loại cáp bọc thép sử dụng sợi hoặc băng có thể giãn nở khi tiếp xúc với nước, ngăn chặn sự di chuyển của nước dọc theo lõi cáp. Một số thiết kế sử dụng các ống lỏng chứa đầy gel-để bảo vệ từng sợi. Ví dụ: dòng ALTOS của cáp chôn trực tiếp bọc thép-của Corning sử dụng vật liệu có khả năng trương nở-nước không chứa gel-để chặn toàn bộ nước-mà không gặp rắc rối với các hợp chất làm đầy truyền thống.

Để chống tia cực tím, chất liệu áo khoác ngoài rất quan trọng. Áo khoác polyethylene (PE) tiêu chuẩn có khả năng chống tia cực tím tốt khi sử dụng ngoài trời, đồng thờiáo khoác halogen ít khói-không khói{1}}halogen (LSZH)được ưu tiên sử dụng trong môi trường trong nhà hoặc khép kín, nơi phải quản lý nguy cơ cháy lan và khói độc hại. Một sốcáp ngoài trờichỉ định rõ ràng áo khoác chống tia UV{0}}được xếp hạng để tiếp xúc liên tục với ánh nắng mặt trời.

Khi đánh giá bất kỳ cáp bọc thép nào cho tuyến ngoài trời hoặc tuyến ngầm, hãy luôn xác minh riêng phương pháp chặn nước{0}}và vật liệu vỏ bọc. Đừng cho rằng từ "thiết giáp" tự động bao gồm cả hai.

Các loại cáp quang bọc thép phổ biến và vị trí phù hợp của chúng

1. Cáp chôn trực tiếp{1}}có bọc thép

Các loại cáp này được thiết kế để lắp đặt trực tiếp trong đất mà không cần ống dẫn bổ sung, mặc dù ống dẫn vẫn được sử dụng trong nhiều hệ thống lắp đặt để tăng cường khả năng bảo vệ và khả năng tiếp cận trong tương lai. Chúng thường có đặc điểm là băng thép gợn sóng hoặc kết cấu bọc thép-áo khoác đôi với khả năng chặn nước-hoàn toàn. cáccáp quang ngầmdanh mục bao gồm cả các biến thể bọc thép bằng kim loại và phi kim loại.

Phù hợp nhất:các tuyến đường ngầm tiếp xúc trực tiếp với đất, các khu vực có loài gặm nhấm hoạt động đào hang, môi trường ẩm ướt hoặc dễ bị lũ lụt.

2. Cáp ADSS để triển khai trên không

ADSS - Tất cả-Cáp tự điện môi-Hỗ trợ - là một thiết kế hoàn toàn phi kim loại-được thiết kế dành cholắp đặt trên khôngtrên các cột không có dây truyền tin.IEEE 1222-2019xác định các yêu cầu về kết cấu, hiệu suất và thử nghiệm đối với cáp ADSS được sử dụng trên đường dây điện tiện ích. Một số thiết kế ADSS bổ sung thêm các tính năng ngăn chặn loài gặm nhấm-chẳng hạn như các lớp thanh FRP hoặc các biện pháp xử lý-áo khoác ngoài chống loài gặm nhấm dành cho những tuyến đường mà sóc gây nguy hiểm.

Phù hợp nhất:các tuyến đường được gắn cột, các nhịp hành lang tiện ích, triển khai trên cao trongmạng lưới thành phố thông minh, những khu vực cần có-công trình điện môi gần đường dây điện.

3. Cáp bọc thép trong nhà/ngoài trời

Những loại cáp này thu hẹp khoảng cách giữa độ bền ngoài trời và xếp hạng an toàn cháy nổ trong nhà. Chúng sử dụng lớp giáp nhôm lồng vào nhau hoặc tính năng ngăn chặn loài gặm nhấm-FRP bên dưới áo khoác chống cháy-và thường được xếp hạng cho môi trường ống đứng (OFNR) hoặc toàn thể (OFNP). Ví dụ: cáp chống loài gặm nhấm trong nhà/ngoài trời-của Corning kết hợp thiết kế ống-rời với sợi-có thể phồng lên trong nước và vỏ bọc chống tia cực tím-để triển khai-môi trường kép.

Phù hợp nhất:liên kết đường trục của trường, xây dựng điểm vào,khu vực chuyển tiếp trong nhà/ngoài trời, lối đi có nguy cơ bị loài gặm nhấm, lắp đặt trên bề mặt nơi cần có sự bảo vệ cơ học bổ sung.

4. Cáp bọc thép

Được thiết kế để lắp đặt bên trong ống dẫn hoặc cơ sở hạ tầng ống dẫn, các loại cáp này ưu tiên khả năng chống va đập và bảo vệ nước trong khi vẫn duy trì bán kính uốn cong có thể quản lý được để kéo qua ống dẫn. Lớp giáp - dù là kim loại hay phi{2}}kim loại - bảo vệ khỏi hư hỏng trong quá trình lắp đặt và khỏi loài gặm nhấm có thể xâm nhập vào hệ thống ống dẫn.

Phù hợp nhất: ống dẫn và hệ thống ống dẫn, cơ sở hạ tầng ngầm đô thị, khu vực cáp chia sẻ không gian ống dẫn với các tiện ích khác.
 

Cáp quang có bọc thép và không có bọc thép: Khi nào áo giáp có giá trị?

Cáp có bọc thép đắt hơn, nặng hơn và có thể yêu cầu các quy trình xử lý và kết thúc khác với thiết kế không có bọc thép. Sự cân bằng-này là hợp lý khi môi trường triển khai tạo ra rủi ro vật lý có thể dẫn đến những hỏng hóc tốn kém hoặc ngừng hoạt động dịch vụ nếu cáp không được bảo vệ.

Đây là một khung quyết định thực tế:

Một tình huống khiến nhiều người mua chú ý: cáp được lắp đặt bên trong ống dẫn ngầm. Một số nhóm mua sắm cho rằng chỉ riêng ống dẫn đã cung cấp đủ khả năng bảo vệ và chỉ định cáp không có vỏ bọc. Nhưng nếu ống dẫn không được bịt kín hoàn toàn, loài gặm nhấm có thể xâm nhập vào. Và nếu ống dẫn chạy qua đất ẩm, nước có thể tích tụ bên trong theo thời gian. Trong những trường hợp đó, cáp bọc thép có khả năng chặn nước-là lựa chọn lâu dài-an toàn hơn - chi phí bổ sung nhỏ trên mỗi mét là không đáng kể so với chi phí định vị và sửa chữa sự cố giữa-nhịp dưới lòng đất.

Các ứng dụng điển hình cho cáp quang bọc thép

Cáp bọc thép xuất hiện trong nhiều tình huống triển khai. Dưới đây là những phổ biến nhất:

• Nhà máy viễn thông bên ngoài (OSP).Các tuyến đường trục kết nối các tổng đài, tháp di động và điểm phân phối - thường sử dụngthiết kế bọc thép dạng ống- lỏng lẻovới áo giáp kim loại để chôn trực tiếp.
• Mạng truy cập FTTH và FTTx.Cáp cấp-dặm cuối cùng và cấp phân phối-trong khu dân cư nơi loài gặm nhấm phá hoại sẽ làm gián đoạn kết nối của người đăng ký.Mạng FTTHcó thể sử dụng cáp thả bọc thép nhẹ hơn ở những khu vực có hoạt động gây hại đã biết.
• Liên kết khuôn viên trung tâm dữ liệu.Kết nối xây dựng liên-trênkhuôn viên trung tâm dữ liệunơi cáp chạy giữa các tòa nhà thông qua các lối đi ngoài trời hoặc ống dẫn ngầm.
• Hành lang lưới điện tiện ích và thông minh.Sợi quang được triển khai dọc theo đường dây điện để giám sát và liên lạc lưới điện - thường sử dụng tất cả-thiết kế ADSS điện môi để tránh các mối nguy hiểm về điện.
• Các khu công nghiệp.Các nhà máy sản xuất, nhà máy lọc dầu và hoạt động khai thác mỏ nơi cáp phải đối mặt với rung động, tiếp xúc với hóa chất và rủi ro cơ học nặng nề.
• Cơ sở hạ tầng đường sắt và giao thông.Cáp chạy dọc theo hành lang đường sắt cần có lớp giáp để chịu được rung động mặt đất, khả năng hư hại của động vật và điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Ba kịch bản lựa chọn trong thực tế

Đường bay trên không có rừng với sóc và mưa

Tuyến đường chạy dài 2 km giữa các cực xuyên qua một khu rừng có hoạt động của loài sóc được ghi nhận. Mưa thường xuyên và một số nhịp cắt ngang các khu vực có cây cối mọc gần đường cáp.

Cách tiếp cận được đề xuất:MỘTcáp ADSSvới tính năng ngăn chặn loài gặm nhấm-FRP và áo khoác ngoài PE chống tia cực tím-. Xác minh mức độ kéo so với chiều dài nhịp tối đa và tải trọng băng/gió dự kiến. Cấu trúc-điện môi hoàn toàn tránh được các sự cố nối đất gần đường dây điện.

Tuyến đường ngầm ướt với chôn cất trực tiếp

Tuyến đường trục dài 5 km phải được chôn trực tiếp trong đất sét ở khu vực có mực nước ngầm cao và hoạt động của chuột túi đã được biết đến. Không có ống dẫn nào được lên kế hoạch.

Cách tiếp cận được đề xuất:Áo khoác đôi-, áo giáp-băng thép{2}}cáp chôn trực tiếpcó khả năng chặn nước hoàn toàn (sợi hoặc băng-có thể phồng lên bằng nước). Ở đây áo giáp kim loại là hợp lý vì việc bảo vệ loài gặm nhấm khi đào hang là ưu tiên hàng đầu. Kiểm tra xem khả năng chống va đập của cáp có đáp ứng được yêu cầu về độ sâu chôn và loại đất hay không.

Công cụ xây dựng khuôn viên trường với các báo cáo thỉnh thoảng về loài gặm nhấm

Một khuôn viên văn phòng cần liên kết cáp quang giữa các tầng trong hai tòa nhà. Bộ phận bảo trì đã báo cáo việc thỉnh thoảng nhìn thấy chuột trong các phòng tiện ích ở tầng hầm. Cáp phải đi qua các trục nâng.

Cách tiếp cận được đề xuất:Cáp bọc thép trong nhà/ngoài trời được xếp hạng Riser-(OFNR) có các tính năng ngăn chặn loài gặm nhấm hoặc loài gặm nhấm FRP- bằng nhôm lồng vào nhau và vỏ bọc LSZH. Xác nhận cáp mang xếp hạng an toàn cháy nổ chính xác cho khu vực pháp lý của mã xây dựng. Lưu ý rằng loại cáp này thường không phù hợp để chôn trực tiếp - nếu đường liên kết giữa các tòa nhà chạy dưới lòng đất thì có thể cần một đoạn chôn trực tiếp riêng biệt.

Những sai lầm lựa chọn phổ biến cần tránh

Dựa trên kinh nghiệm mua sắm và lắp đặt điển hình, đây là những lỗi thường dẫn đến hỏng cáp sớm hoặc chi phí không cần thiết:

• Chọn cáp vì nó cho biết "bọc thép" mà không xác minh xếp hạng lắp đặt.Cáp bọc thép có xếp hạng Riser được lắp đặt trong ứng dụng chôn lấp trực tiếp có thể sẽ bị hỏng. Luôn khớp phạm vi định mức của cáp với môi trường lắp đặt thực tế.
• Giả sử áo giáp tự động có nghĩa là chặn nước.Nhiều thiết kế bọc thép có tính năng chặn nước,{0}}nhưng một số thì không. Kiểm tra thông số kỹ thuật một cách rõ ràng.
• Bỏ qua khả năng chống tia cực tím trên các tuyến đường ngoài trời.Ngay cả cáp bọc thép cũng có thể xuống cấp nếu lớp vỏ ngoài của nó không được đánh giá là có khả năng tiếp xúc với tia cực tím liên tục.
• Sử dụng "bằng chứng{0}}của loài gặm nhấm" làm tiêu chí lựa chọn.Hầu hếtnhà sản xuất mô tả cáp của họlà "chống lại loài gặm nhấm" hoặc "răn đe loài gặm nhấm" thay vì "bằng chứng- loài gặm nhấm" - và vì lý do chính đáng. Không có loại cáp nào hoàn toàn không thấm nước đối với tất cả các loài gặm nhấm trong mọi điều kiện. Nếu nhà cung cấp tuyên bố "bằng chứng về loài gặm nhấm" mà không có bằng chứng xác thực, hãy yêu cầu dữ liệu kiểm tra hỗ trợ.
• Quá-chỉ định áo giáp trong môi trường có-rủi ro thấp.Cáp bọc thép bên trong ống dẫn trong nhà được bịt kín hoàn toàn,{0}}được bảo trì tốt có thể làm tăng thêm chi phí mà không mang lại lợi ích đáng kể. Phù hợp mức độ bảo vệ với rủi ro thực tế.
• Lựa chọn dựa trên giá mỗi mét mà không xem xét chi phí vòng đời.Một sợi cáp không có bọc thép rẻ hơn và hỏng sau hai năm đặt dưới lòng đất có giá cao hơn nhiều so với một sợi cáp có bọc thép được chỉ định phù hợp có tuổi thọ kéo dài 20 năm. Số liệu phù hợp là tổng chi phí sở hữu đối với tuổi thọ cáp dự kiến.