Cáp quang trong nhà ngoài trời là gì?
Cáp quang ngoài trời trong nhà được thiết kế để hoạt động ở cả môi trường bên ngoài và bên trong mà không cần mối nối chuyển tiếp tại các điểm vào tòa nhà. Các loại cáp này kết hợp các tính năng chống chịu thời tiết cần thiết khi tiếp xúc ngoài trời với xếp hạng an toàn cháy-cần thiết để lắp đặt trong nhà, thường sử dụng các vật liệu như áo khoác được xếp hạng LSZH hoặc plenum- đáp ứng các yêu cầu của quy chuẩn xây dựng đồng thời chống lại độ ẩm, bức xạ tia cực tím và sự thay đổi nhiệt độ.
Tại sao cáp ngoài trời trong nhà loại bỏ sự phức tạp của mạng
Việc lắp đặt cáp quang truyền thống yêu cầu các loại cáp riêng biệt cho phân khúc ngoài trời và trong nhà. Khi cáp-ngoài trời chạm tới bức tường bên ngoài của tòa nhà, người lắp đặt phải kết thúc cáp đó và nối với cáp-trong nhà trước khi tiếp tục chạy vào bên trong. Điều này tạo ra một số vấn đề: chi phí lao động bổ sung, các điểm hỏng hóc tiềm ẩn tại các vị trí mối nối và các yêu cầu bổ sung về phần cứng.
Cáp ngoài trời trong nhà giải quyết vấn đề này bằng cách đáp ứng cả xếp hạng chống cháy của Bộ luật Điện quốc gia (NEC) và tiêu chuẩn môi trường ngoài trời. Một cáp quang ngoài trời trong nhà có thể chạy từ cột bên ngoài, qua ống dẫn, vào tòa nhà và trực tiếp đến thiết bị mạng. Điều này giúp giảm tới 40% thời gian cài đặt trong môi trường khuôn viên trường và loại bỏ sự cần thiết của các hộp chuyển tiếp từ ngoài trời-sang-trong nhà.
Việc xây dựng đạt được tính linh hoạt này thông qua các lựa chọn thiết kế cụ thể. Sợi aramid chặn nước-ngăn chặn hơi ẩm xâm nhập mà không cần sử dụng các loại gel lộn xộn có thể làm phức tạp việc xử lý trong nhà. Các vật liệu làm áo khoác chống cháy-như LSZH (Low Smoke Zero Halogen) hoặc các hợp chất được xếp hạng toàn phần-đáp ứng các quy tắc an toàn trong nhà đồng thời vẫn duy trì tính linh hoạt khi định tuyến ngoài trời. Cấu trúc sợi đệm-chặt cung cấp cả khả năng bảo vệ cơ học cần thiết khi ở ngoài trời và khả năng kết cuối dễ dàng cần thiết cho các bảng vá lỗi trong nhà.
Các loại xây dựng cáp quang ngoài trời trong nhà
Cáp quang trong nhà ngoài trời sử dụng hai phương pháp xây dựng chính, mỗi phương pháp phù hợp với các tình huống triển khai khác nhau.
Cáp đệm ngoài trời trong nhà chặt chẽ
Thiết kế đệm chặt sử dụng sợi đệm 900μm với lớp phủ acrylate liên kết trực tiếp với sợi. Công trình này cung cấp một số lợi thế cho các ứng dụng ngoài trời trong nhà. Bộ đệm chặt bảo vệ từng sợi trong quá trình xử lý và cho phép gắn đầu nối trực tiếp mà không cần bộ-quạt. Đội lắp đặt có thể kết nối các đầu nối tại hiện trường mà không cần thiết bị nối chuyên dụng.
Những loại cáp này thường bao gồm các bộ phận có độ bền sợi aramid và vật liệu chặn nước-giữa các sợi đệm và lớp vỏ ngoài. Kết quả là đường kính cáp là 4-6 mm cho số lượng sợi 2-12, khiến chúng phù hợp với những lối đi có không gian hạn chế. Cáp ngoài trời trong nhà có đệm chặt hoạt động tốt cho các kết nối tòa nhà với tòa nhà dưới 500 mét, nơi việc kết cuối dễ dàng quan trọng hơn số lượng sợi quang.
Hạn chế chính là dung lượng sợi. Cáp có đệm chặt hiếm khi vượt quá 24 sợi do hạn chế về kích thước và chúng có giá thành trên mỗi sợi cao hơn so với các lựa chọn thay thế ống lỏng. Chúng cũng ít thích hợp hơn cho việc chôn cất trực tiếp mà không có lớp bọc thép bổ sung.
Cáp ngoài trời trong nhà lỏng lẻo
Cấu trúc ống lỏng đặt các sợi được phủ 250μm bên trong các ống đệm bán cứng. Các thiết kế lõi khô hiện đại-sử dụng băng hoặc sợi-chặn nước thay vì gel, khiến chúng trở nên thiết thực khi sử dụng trong nhà. Mỗi ống đệm thường chứa 12 sợi và nhiều ống được bện xung quanh một bộ phận chịu lực trung tâm.
Thiết kế này hỗ trợ số lượng sợi cao hơn – thường là 48, 72, 96 hoặc 144 sợi – trong các loại cáp có đường kính có thể quản lý được. Các sợi có thể di chuyển bên trong các ống đệm, cho phép cáp xử lý được nhiều ứng suất cơ học hơn trong quá trình kéo mà không truyền sức căng sang kính. Điều này làm cho cáp dạng ống lỏng trong nhà, ngoài trời trở thành lựa chọn tiêu chuẩn cho các đường chạy dài hơn trong khuôn viên trường và các đường trục liên kết các tòa nhà.
Sự đánh đổi-là việc chấm dứt phức tạp hơn. Mỗi sợi phải được tách ra khỏi ống đệm của nó và thường yêu cầu nối nhiệt hạch với các bím tóc thay vì gắn đầu nối trực tiếp. Điều này làm tăng thêm thời gian lao động nhưng mang lại kết nối lâu dài hơn,-tổn thất thấp hơn.
Yêu cầu đánh giá hỏa hoạn và tác động thực tế
Xếp hạng chống cháy xác định nơi cáp có thể được lắp đặt hợp pháp trong các tòa nhà và hiểu rõ các vấn đề phân cấp để đảm bảo tuân thủ và tối ưu hóa chi phí.
Xếp hạng toàn thể (OFNP/OFCP)
Cáp được xếp hạng Plenum{0}}đáp ứng tiêu chuẩn chống cháy cao nhất. Chúng tự-dập tắt trong phạm vi 5 mét kể từ khi ngọn lửa lan rộng khi tiếp xúc với không khí cưỡng bức và tạo ra lượng khói tối thiểu. Quy chuẩn xây dựng yêu cầu mức định mức toàn thể cho cáp được lắp đặt trong không gian xử lý không khí – khu vực giữa trần treo và sàn sàn nơi hệ thống HVAC lưu thông không khí.
Đối với các ứng dụng trong nhà, ngoài trời, định mức toàn thể cho phép cáp chạy trực tiếp từ bên ngoài vào không gian trần mà không cần chuyển sang loại cáp khác. Tính linh hoạt này có mức chi phí cao hơn 30-50% so với các sản phẩm tương đương được xếp hạng nâng cao, nhưng nó giúp loại bỏ chi phí nhân công và phần cứng tại các điểm chuyển tiếp.
Xếp hạng Riser (OFNR/OFCR)
Cáp định mức Riser{0}}được thiết kế cho các trục thẳng đứng và lối đi giữa các tầng. Chúng ngăn chặn sự lan truyền ngọn lửa giữa các tầng nhưng không đáp ứng các tiêu chuẩn tạo khói cần thiết cho không gian thông tầng. Hầu hết các loại cáp ngoài trời trong nhà đều có xếp hạng ống nâng ở mức tối thiểu, cho phép lắp đặt trong ống dẫn, khay cáp và ống đứng.
Cáp định mức toàn thể{0}}có thể thay thế cho cáp định mức-dây nâng, nhưng không thể thay thế điều ngược lại. Điều này có nghĩa là việc chỉ định xếp hạng toàn thể mang lại sự linh hoạt cài đặt tối đa ngay cả khi đường dẫn ban đầu không yêu cầu điều đó.
LSZH so với áo khoác tiêu chuẩn
Vật liệu áo khoác LSZH (Low Smoke Zero Halogen) thải ra khói độc hại ở mức tối thiểu khi tiếp xúc với lửa. Mặc dù bản thân nó không phải là chỉ số chống cháy nhưng cấu trúc LSZH phổ biến ở cáp ngoài trời trong nhà vì nó có thể đạt được xếp hạng OFNR hoặc OFNP đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn quốc tế. Áo khoác PVC tiêu chuẩn có giá thấp hơn nhưng tạo ra khói độc khi đốt, khiến chúng không phù hợp với không gian kín.
Phương pháp lắp đặt cáp quang ngoài trời trong nhà
Cáp ngoài trời trong nhà xử lý nhiều kiểu lắp đặt, nhưng việc kết hợp các tính năng của cáp với điều kiện đường dẫn sẽ quyết định độ tin cậy lâu dài.
Lắp đặt ống dẫn: Đây là phương pháp phổ biến nhất cho cáp ngoài trời trong nhà. Cáp kéo qua ống dẫn ngầm đến điểm vào tòa nhà, sau đó tiếp tục đi vào ống dẫn bên trong hoặc khay cáp. Công trình tiêu chuẩn trong nhà, ngoài trời hoạt động tốt ở đây vì ống dẫn mang lại sự bảo vệ vật lý. Lực kéo quan trọng hơn khả năng chống va đập – hãy tìm loại cáp có lực kéo được định mức là 600N khi chạy ngang và 300N khi chạy dọc.
Chôn cất trực tiếp: Một số cáp ngoài trời trong nhà bao gồm lớp bọc thép cho các phần chôn trực tiếp ngoài trời trong khi vẫn duy trì mức định mức trong nhà cho lối vào tòa nhà. Băng thép gợn sóng hoặc áo giáp lồng vào nhau bằng nhôm bảo vệ khỏi loài gặm nhấm và dụng cụ đào. Các cáp bọc thép này kết thúc ở vỏ bọc ngoài trời, nơi lớp giáp được loại bỏ và cáp tiếp tục ở trong nhà như cấu trúc ngoài trời trong nhà tiêu chuẩn.
Lắp đặt trên không: Cáp treo giữa các tòa nhà cần có khả năng chống tia cực tím và khả năng chịu được tải trọng băng và gió. Cáp trong nhà, ngoài trời được thiết kế để sử dụng trên không bao gồm các bộ phận chịu lực bổ sung và vỏ bọc ổn định tia UV-. Chúng có thể xâm nhập trực tiếp vào các tòa nhà thông qua việc xuyên tường, loại bỏ các chuyển đổi trên không-sang{4}}ngầm-sang-trong nhà.
Quản lý độ ẩm: Mặc dù được gọi là "trong nhà, ngoài trời", các loại cáp này có mức độ chống ẩm khác nhau. Các phiên bản cơ bản sử dụng nước-chặn sợi aramid xung quanh các nhóm sợi. Phiên bản nâng cao thêm các lớp băng chặn nước. Đối với các ứng dụng có khả năng tồn tại nước đọng, hãy chỉ định cáp đã được thử nghiệm theo tiêu chuẩn chống thấm nước ICEA S-104-696 để đảm bảo độ ẩm không di chuyển quá 1-2 mét dọc theo cáp nếu vỏ bọc bị hỏng.
Chu kỳ nhiệt độ quan trọng hơn-các mức nhiệt độ cực đoan đơn lẻ. Cáp được xếp hạng -40 độ đến +70 độ xử lý quá trình chuyển đổi từ mùa đông-sang mùa hè mà sợi cáp không gặp phải áp lực nguy hiểm. Cáp rẻ hơn với phạm vi nhiệt độ hẹp hơn có thể hoạt động trong môi trường trong nhà được kiểm soát nhưng không hoạt động khi sự thay đổi nhiệt độ ngoài trời gây ra sự giãn nở nhiệt không khớp.
Chọn cáp quang ngoài trời trong nhà cho mạng của bạn
Việc triển khai mạng khác nhau được hưởng lợi từ các đặc tính cáp ngoài trời trong nhà cụ thể.
Mạng trường: Các cơ sở giáo dục và doanh nghiệp cần thường xuyên xây dựng các kết nối-để-xây dựng. Cáp quang trong nhà ngoài trời dạng ống rời với 48-144 sợi hoạt động tốt cho các đường trục chạy giữa các tủ dữ liệu. Số lượng chất xơ cao hỗ trợ cả nhu cầu hiện tại và tăng trưởng trong tương lai. Xếp hạng toàn thể cho phép các loại cáp này đi vào các tòa nhà và chạy trực tiếp trên trần nhà đến các phòng thiết bị mà không cần nối với các dây cáp trong nhà riêng biệt.
Kết nối trung tâm dữ liệu: Các liên kết trung tâm dữ liệu khoảng cách ngắn (dưới 2 km) ngày càng sử dụng cáp quang trong nhà ngoài trời cho cả đường dẫn ngoài trời và định tuyến lối đi nóng bên trong. Cáp có đệm chặt với 12-24 sợi cung cấp đủ dung lượng cho các kết nối đường trục đồng thời cho phép kết thúc nhanh chóng trong bảng mật độ cao. Xếp hạng ngoài trời trong nhà giúp loại bỏ mối lo ngại về việc liệu đường cáp có đi qua không gian ngoài trời hay không.
FTTH (Cáp quang đến nhà): Thả cáp kết nối các điểm phân phối khu vực lân cận với từng ngôi nhà sử dụng kết cấu trong nhà ngoài trời để đơn giản hóa việc lắp đặt. Cáp chạy trên không hoặc qua ống dẫn ngầm, đi vào nhà qua tường và kết nối trực tiếp với thiết bị của khách hàng. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của NID ngoài trời (Thiết bị giao diện mạng) và hệ thống cáp trong nhà riêng biệt.
Cơ sở công nghiệp: Các nhà máy và nhà kho sản xuất thường làm mờ đi sự khác biệt trong nhà/ngoài trời với các khu vực chất hàng mở và khu vực bảo quản không được điều hòa. Cáp ngoài trời trong nhà được xếp hạng để chịu được nhiệt độ cực cao và khả năng tiếp xúc với độ ẩm hoạt động khắp cơ sở mà không yêu cầu các loại cáp khác nhau cho không gian-được kiểm soát khí hậu và không gian không được kiểm soát.
Khi chọn cáp, số lượng sợi quang là quan trọng nhất. Bắt đầu với nhu cầu băng thông hiện tại, sau đó nhân với 4 để có khoảng thời gian tăng trưởng 10{1}}năm. Cáp 12 sợi có giá chỉ thấp hơn 20-30% so với cáp 24 sợi, do đó việc xây dựng số lượng sợi quá mức sẽ mang lại lợi ích kinh tế.
Tiếp theo là xếp hạng lửa – hãy chọn xếp hạng cao nhất mà bạn có thể cần ở bất kỳ đâu trên lộ trình. Xếp hạng Riser đáp ứng hầu hết các ứng dụng, nhưng xếp hạng toàn thể có chi phí thấp hơn so với việc trang bị thêm trong tương lai để biện minh cho việc chỉ định nó ban đầu.
Kiểu xây dựng phụ thuộc vào số lượng sợi và ưu tiên kết thúc. Trên 24 sợi, việc xây dựng ống rời trở nên thiết thực hơn. Dưới 12 sợi, cáp có đệm chặt giúp kết cuối dễ dàng hơn, điều này có thể khiến chi phí trên mỗi{4}sợi cao hơn.
Những quan niệm sai lầm phổ biến và thực tế thực tế
"Trong nhà ngoài trời có nghĩa là chịu được thời tiết": Mặc dù các loại cáp này có thể xử lý phơi sáng ngoài trời nhưng chúng không phải là bất khả chiến bại. Việc tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời qua nhiều năm sẽ làm suy giảm chất lượng của cả áo khoác chống tia cực tím-. Phương pháp tốt nhất là sử dụng ống dẫn để chạy ngầm và chỉ định cáp cấp trên không-cho các ứng dụng được gắn trên cột-. Cấu trúc cáp quang cơ bản trong nhà, ngoài trời hoạt động tốt nhất khi khả năng tiếp xúc ngoài trời được giới hạn ở các tòa nhà ngắn-đến-các tòa nhà có đường dẫn bảo vệ chủ yếu.
"Tất cả các loại cáp ngoài trời trong nhà đều được xếp hạng toàn thể": Mức độ chống cháy thay đổi tùy theo sản phẩm. Nhiều loại cáp ngoài trời trong nhà chỉ có xếp hạng ống nâng, điều này cấm lắp đặt trong không gian thông gió. Luôn kiểm tra đánh dấu định mức cụ thể trên vỏ cáp trước khi lắp đặt ở khu vực xử lý không khí.
"Đệm chặt luôn tốt hơn ống lỏng": Điều này phụ thuộc vào ứng dụng. Cáp có đệm chặt giúp đơn giản hóa việc kết cuối nhưng hạn chế số lượng sợi và chi phí trên mỗi sợi cao hơn. Đối với các đường trục có số lượng-sợi-cao, kết cấu ống lỏng mang lại mật độ và tính kinh tế tốt hơn mặc dù việc kết cuối phức tạp hơn.
"Chặn nước{0}}có nghĩa là không thấm nước": Vật liệu chặn nước làm chậm quá trình di chuyển của hơi ẩm dọc theo cáp bị hỏng nhưng không ngăn nước xâm nhập qua các lỗ hở của áo khoác. Nếu bạn dự kiến sẽ chìm trong nước hoặc có nước đọng lâu dài, hãy chỉ định cáp được thử nghiệm cụ thể để sử dụng dưới nước chứ không chỉ tiêu chuẩn xây dựng trong nhà ngoài trời.
Khả năng tương thích với các tiêu chuẩn mạng
Cáp ngoài trời trong nhà hỗ trợ tất cả các loại cáp quang và tốc độ mạng phổ biến. Sợi quang đơn mode (OS2, 9/125μm) trong cáp ngoài trời trong nhà xử lý Ethernet 10G, 40G, 100G và 400G trong khoảng cách lên tới 40km tùy thuộc vào quang học thu phát. Sợi đa mode (OM3 và OM4, 50/125μm) hỗ trợ 10G đến 100G trên khoảng cách ngắn hơn – thường là 300-550 mét cho các ứng dụng trong khuôn viên trường.
Cấu trúc cáp không ảnh hưởng đến hiệu suất quang học. Độ suy giảm và băng thông phụ thuộc vào chính sợi quang chứ không phải vỏ cáp hoặc phương pháp đệm. Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn dự kiến mức suy hao ít hơn 0,5 dB/km ở 1310nm đối với sợi quang-chế độ đơn và 3,0 dB/km ở 850nm đối với sợi đa chế độ bất kể những sợi đó nằm trong cáp ngoài trời trong nhà hay cáp tiêu chuẩn trong nhà.
Cân nhắc chi phí trong suốt vòng đời sản phẩm
Cáp quang trong nhà ngoài trời có giá cao hơn 20-40% so với cáp tương đương chỉ dùng trong nhà do khả năng bảo vệ môi trường được nâng cao. Tuy nhiên, tổng chi phí lắp đặt thường thiên về cáp ngoài trời trong nhà khi các đường dẫn bao gồm cả hai môi trường.
Nhân công chiếm 60-70% chi phí lắp đặt cáp quang. Việc loại bỏ điểm chuyển tiếp giúp tiết kiệm 2-4 giờ lao động cho mỗi vị trí để lắp đặt vỏ mối nối và nối sợi. Đối với một khuôn viên có 10 điểm vào tòa nhà, cáp ngoài trời trong nhà tiết kiệm 20-40 giờ lao động – đủ để bù đắp chi phí cáp và mang lại khoản tiết kiệm ròng.
Chi phí vật liệu cũng giảm khi sử dụng cáp ngoài trời trong nhà vì phần cứng chuyển tiếp trở nên không cần thiết. Mỗi quá trình chuyển đổi yêu cầu một vỏ bọc được xếp hạng ngoài trời ($150-400), khay nối ($20-50 mỗi cái) và dây vá cáp trong nhà ($30-80 mỗi cái). Những thứ này cộng lại nhanh chóng trên nhiều tòa nhà.
Lợi ích về độ tin cậy lâu dài- khó định lượng hơn nhưng thực tế. Mỗi mối nối hoặc đầu nối đều tạo ra một điểm hỏng hóc tiềm ẩn. Giảm số lượng kết nối bằng cách sử dụng các hoạt động liên tục trong nhà, ngoài trời sẽ cải thiện tính khả dụng chung của mạng.
Cáp quang trong nhà ngoài trời lấp đầy một vị trí cụ thể trong thiết kế mạng – những tình huống mà đường dẫn cáp vượt qua ranh giới môi trường. Chúng đơn giản hóa việc lắp đặt, giảm các điểm hỏng hóc và tiết kiệm chi phí thông qua giảm nhân công. Điều quan trọng là phải khớp thông số kỹ thuật của cáp với điều kiện lắp đặt thực tế thay vì-chỉ định quá mức các tính năng sẽ không được sử dụng. Đối với các đường trục trong khuôn viên trường, các kết nối trong tòa nhà và các điểm nối FTTH, cáp ngoài trời trong nhà thường là lựa chọn thiết thực nhất mặc dù giá mỗi-mét cao hơn.