Connaissance

À mesure que les réseaux fronthaul 5G se développent et que les besoins en bande passante d’interconnexion des centres de données continuent d’augmenter, la demande d’un plus grand nombre de fibres dans un espace de conduits limité augmente rapidement. Le câble optique à âme fendue offre une approche structurelle éprouvée pour obtenir une densité de fibres élevée, un épissage efficace et une protection mécanique fiable dans un diamètre de câble compact.

Ce guide couvre la structure, les principaux types, les applications et les considérations de sélection des câbles à âme fendue, ainsi qu'une comparaison côte à côte aveccâble à fibre optique à tube lâchepour aider les ingénieurs à évaluer la bonne option pour leurs projets.

Qu'est-ce qu'un câble optique à âme fendue ?

Un câble optique à âme fendue -, également connu sous le nom de câble à fibre optique en ruban à âme fendue -, utilise une âme en polyéthylène rigide ou semi-rigide avec des rainures longitudinales formées avec précision- comme boîtier principal pour les rubans de fibres optiques. Ce noyau est extrudé autour d'un élément de renforcement central, qui peut être un fil d'acier à haute résistance-ou une tige non-FRP (plastique renforcé de fibres-), selon l'application.

SelonUIT-TSelon la Recommandation L.101, les fibres optiques ou les rubans de fibres peuvent être placés dans des structures à âme fendue pour assurer une isolation mécanique des forces externes. Les fentes peuvent suivre un modèle de câblage hélicoïdal ou SZ (oscillation inverse). Plusieurs rubans de fibres sont empilés dans chaque fente, et plusieurs fentes autour du noyau se combinent pour obtenir un nombre total de fibres élevé.

Le câble est généralement complété par une couche de blocage d'eau-(ruban ou composé, selon la conception), un ruban laminé en aluminium-plastique ou acier-plastique pour barrière contre l'humidité et une gaine extérieure en polyéthylène. La construction spécifique -, y compris l'épaisseur de la gaine, le type d'armure et la -méthode de blocage de l'eau -, varie selon le fabricant et les spécifications du produit.

Comment un câble à âme fendue est structuré

La basestructure du câbled'une conception à noyau fendu comprend plusieurs couches clés, travaillant du centre vers l'extérieur :

• Membre de la force centrale :Fil d'acier (pour les conceptions métalliques) ou tige en FRP (pour toutes les conceptions diélectriques-. Cet élément supporte des charges de traction et maintient l'intégrité structurelle du câble pendant l'installation et l'entretien.
• Noyau fendu :Un corps en polyéthylène extrudé avec des rainures régulièrement espacées disposées selon un motif hélicoïdal ou SZ autour de l'élément de renfort central. Les rainures maintiennent les rubans de fibres en position et assurent une protection mécanique latérale.
• Rubans de fibres :Plusieurs fibres optiques liées côte à côte dans des unités de ruban plat. Chaque emplacement peut contenir une pile de plusieurs rubans. Les types de ruban comprennent les rubans conventionnels liés aux bords et les rubans partiellement liés (flexibles), chacun avec des caractéristiques de manipulation et d'épissage différentes. Pour en savoir plus sur la technologie des rubans, consultez notreguide de câble à fibre optique en ruban.
• Couche-bloquant l'eau :Selon la conception, il peut s'agir d'un ruban et de fils bloquant l'eau-gonflants (dans les conceptions à noyau sec{{1}) ou d'un composé bloquant l'eau-(dans les conceptions remplies de gel-). Ces deux approches visent le même objectif - empêcher la migration longitudinale de l'eau - mais diffèrent par la manipulation et la propreté lors de la préparation du terrain. En savoir plus surméthodes de blocage de l'eau-dans les câbles optiques.
• Ruban laminé et gaine extérieure :Un ruban composite aluminium-plastique ou acier-plastique fournit une barrière mécanique et contre l'humidité supplémentaire, suivi d'une gaine extérieure en polyéthylène (PE). Certaines conceptions utilisent des matériaux de gaine LSZH (faible fumée et zéro halogène) pour les applications intérieures ou en tunnel.

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Principaux types de câbles optiques à âme fendue

Les câbles à âme fendue ne constituent pas un produit unique et uniforme. Plusieurs variables de conception clés déterminent les performances d'un câble particulier dans une application donnée :

Modèle de toronnage : hélicoïdal vs SZ.Le toronnage hélicoïdal enveloppe les rainures en continu dans une direction. Le toronnage SZ alterne la direction à intervalles réguliers, ce qui est généralement considéré comme plus facile pour un accès à mi--portée - le câble peut être ouvert à des points intermédiaires sans couper sur toute la longueur. Le choix entre hélicoïdal et SZ peut affecter la commodité du branchement à mi-portée et dépend de la conception du fabricant.

Élément de force : Métallique ou entièrement-diélectrique.Les câbles dotés d'éléments de renfort centraux en acier offrent une résistance élevée à la traction et sont courants dans les applications générales de conduits et d'enfouissement direct-. Toutes les-conceptions diélectriques utilisant du FRP sont généralement spécifiées là où les composants métalliques ne sont pas souhaitables -, par exemple à proximité de lignes électriques à haute-tension ou dans des zones sujettes à la foudre-. Notez que l'adéquation à la co-installation avec des câbles d'alimentation dépend des réglementations locales, des niveaux de tension, des distances de séparation et des exigences de mise à la terre, et pas uniquement des propriétés diélectriques du câble.

Blocage de l'eau :-noyau sec ou rempli de gel-.De nombreux câbles plats à âme fendue modernes utilisent une âme totalement sèche, s'appuyant sur des rubans et des fils gonflables pour bloquer l'eau. Cette approche simplifie la préparation sur le terrain car les techniciens n'ont pas besoin de nettoyer le gel des rubans avant l'épissage. Les modèles remplis de gel- restent utilisés et peuvent offrir des avantages dans des conditions environnementales spécifiques. Les performances réelles de blocage de l'eau-doivent être conformes aux exigences de test pertinentes de la série CEI 60794.

Type de ruban : conventionnel ou flexible.Les rubans conventionnels (liés sur les bords) sont des unités plates rigides. Les rubans partiellement liés ou flexibles peuvent se plier ou s'enrouler pour former une section transversale plus compacte-, permettant potentiellement des densités de fibres plus élevées dans la même fente. ITU-T L.101 reconnaît que les rubans de fibres peuvent prendre plusieurs formes structurelles, y compris les types liés par les bords-et encapsulés.

Applications du câble optique à âme fendue

Les câbles à âme fendue sont principalement utilisés là où un nombre élevé de fibres, des diamètres de câble compacts et un épissage de masse efficace sont des priorités :

Réseaux métropolitains d'accès et de distribution.Les infrastructures de conduits urbains ont souvent une capacité inutilisée limitée. Les câbles à âme fendue - à nombre élevé - généralement compris entre 144 et 576 fibres ou plus - permettent aux opérateurs d'augmenter la densité de fibres dans les conduits existants sans travaux de génie civil majeurs. Ceci est particulièrement pertinent dans les projets de rénovation de quartiers établis et dans les nouveaux réseaux de distribution partant deconduit-câbles principaux installésaux bâtiments.

Agrégation métropolitaine et liens de base.Au niveau de la couche d'agrégation, où convergent plusieurs câbles d'accès, les câbles plats à âme fendue permettent un épissage de masse rapide et une gestion ordonnée des fibres sur un grand nombre de fermetures d'épissure-.

Interconnexions du campus du centre de données.Les liaisons de courte à moyenne distance entre les bâtiments des centres de données bénéficient de la densité de fibre élevée et de la terminaison rapide fournies par les câbles à âme fendue à base de ruban. Pour des stratégies plus larges de câblage de centre de données, consultez notresolutions de connectivité pour centres de données.

Déploiement aérien.Avec appropriécâble aérienconceptions - telles que les configurations de la figure-8 avec fils de messagerie intégrés : les câbles à âme fendue peuvent également être déployés sur les routes aériennes.

Avantages du câble optique à âme fendue

Haute densité de fibres dans un diamètre compact.En empilant plusieurs rubans de fibres dans chaque rainure, les câbles à âme fendue peuvent accueillir des centaines ou des milliers de fibres dans une section transversale relativement petite-. Le diamètre réel dépend du nombre de fibres, du type de ruban, du nombre de fentes et de la construction de la gaine. En général, un câble plat à âme fendue à nombre élevé de - peut atteindre un diamètre extérieur plus petit qu'un câble à tube libre de nombre de fibres et de caractéristiques mécaniques similaires -, mais les comparaisons directes doivent être basées sur les spécifications du même fabricant dans des conditions de construction comparables.

Protection mécanique de la structure à fentes.Les rainures du noyau fendu agissent comme des canaux discrets qui séparent physiquement les rubans de fibres des forces externes. Lorsque le câble est soumis à une pression latérale ou à un impact, l'âme fendue et l'élément de renfort central absorbent une grande partie de la charge avant qu'elle n'atteigne les fibres. Le degré de protection dépend des indices d'écrasement et d'impact du câble, tels que testés selon les exigences de la norme CEI 60794 - les résultats varient selon la conception du produit et doivent être confirmés par rapport à la fiche technique correspondante.

Épissage de masse efficace.Les rubans de fibres sont conçus pour l'épissage par fusion de masse, où plusieurs fibres d'un ruban sont alignées et fusionnées en une seule opération. Pour un ruban standard de 12-fibres, cela signifie que 12 fibres peuvent être jointes à la fois à l'aide d'une épisseuse à fusion de ruban compatible. Cela peut réduire considérablement le temps d'épissage par rapport aux méthodes à fibre unique, en particulier sur les câbles à grand nombre de points d'épissure. Pour des conseils détaillés, consultez notreguide complet sur l'épissage des fibres optiques.

Gestion ordonnée des fibres.Étant donné que les rubans sont placés dans des rainures désignées avec une séquence de code couleur ou numérotée cohérente, les techniciens de terrain peuvent localiser et extraire des rubans spécifiques sans perturber le reste du câble. Sur les conceptions à brins SZ-, l'accès à mi--portée peut être plus simple car les fentes peuvent être ouvertes aux points d'inversion.

Blocage de l'eau longitudinal.Qu'il s'agisse de matériaux secs gonflables ou de remplissage de gel, les câbles à âme fendue sont conçus pour limiter la migration de l'eau sur toute la longueur du câble. Ceci est essentiel pour les installations extérieures où les dommages à la gaine dus à des fouilles ou à l'activité de rongeurs peuvent exposer l'intérieur du câble à l'humidité. La résistance réelle à la pénétration de l'eau doit répondre aux exigences spécifiées dans la norme applicable et dans la fiche technique du produit.

Câble à âme fendue vs câble à tube lâche

Les conceptions à noyau fendu et à tube libre sont largement utilisées dans les réseaux d'usines extérieurs, mais elles diffèrent dans la manière dont les fibres sont hébergées et gérées. Le tableau ci-dessous résume les principales différences, bien que les performances réelles dépendent de la conception spécifique du produit :

Aucune des deux conceptions n’est universellement supérieure. Le bon choix dépend des exigences en matière de nombre de fibres, des préférences du flux de travail d'épissage, des contraintes d'espace des conduits, des conditions d'acheminement et de la disponibilité d'équipements compatibles et de personnel formé. Pour regarder de plus prèsoptions de câbles à tube libre, visitez nos pages produits.

Comment sélectionner le bon câble à âme fendue

La sélection d'un câble à âme fendue implique d'adapter les spécifications du câble aux exigences spécifiques en matière d'itinéraire, d'environnement et de réseau. Les facteurs suivants méritent d’être évalués :

Nombre de fibres et plan de croissance.Déterminez le nombre de fibres requis pour le déploiement initial et planifiez la capacité future. Les câbles plats à âme fendue sont plus avantageux pour les nombres de fibres plus élevés (généralement 144 fibres et plus), où l'épissage de masse et le diamètre compact deviennent des avantages significatifs.

Méthode d'installation.Confirmez si le câble sera installé dans des conduits, directement-enterré ou déployé par voie aérienne. Chaque méthode peut nécessiter différents types de gaines, configurations de blindage et caractéristiques mécaniques. Pour les installations en conduit, le diamètre extérieur du câble par rapport à l'alésage du conduit disponible est un paramètre de planification critique.

Type de membre de force.Choisissez entre du métal (acier) et du tout-diélectrique (FRP) en fonction de l'environnement de l'itinéraire. Toutes les conceptions diélectriques-sont généralement spécifiées à proximité d'une infrastructure électrique, mais vérifient toujours la conformité aux codes d'installation locaux et aux exigences de séparation.

Approche de blocage de l'eau-.Si le temps de préparation sur le terrain et la propreté sont des priorités, une conception à noyau sec-évite le besoin de nettoyage au gel. Si le câble doit être déployé dans des conditions présentant un risque élevé d'exposition à l'eau et des temps de réponse de réparation longs, les conceptions remplies de gel- peuvent offrir une résistance supplémentaire à l'humidité. Confirmez les résultats du test de pénétration de l'eau par rapportCEI60794 exigences.

Compatibilité des types de ruban.Vérifiez que le format de ruban utilisé dans le câble est compatible avec l'équipement d'épissage dont dispose l'équipe d'installation. Toutes les colleuses par fusion de ruban ne gèrent pas les rubans partiellement liés (flexibles) de la même manière que les rubans conventionnels. Ceci est particulièrement important lors de l’intégration avec des réseaux existants qui utilisent un type de ruban différent.

Plage de température et évaluations environnementales.Les plages de températures de fonctionnement varient selon le produit - les valeurs typiques vont de −30 degrés à +60 degrés ou de −40 degrés à +70 degrés, selon la conception spécifique du câble. Vérifiez toujours la plage de température de fonctionnement, la résistance aux UV et les autres caractéristiques environnementales par rapport à la fiche technique du fabricant pour le modèle exact considéré.

Normes et tests.Confirmez que le câble répond aux normes nationales et internationales pertinentes, telles que ITU-T L.101 pour les principes de construction des câbles et IEC 60794-1-31 pour les méthodes de test mécanique. Demandez des rapports de test pour la charge de traction, l'écrasement, l'impact, la flexion et les cycles de température, selon les conditions d'installation prévues.

Limites et considérations d'installation

Même si les câbles à âme fendue offrent des avantages évidents pour les applications à haute-densité, plusieurs facteurs pratiques méritent une attention particulière lors de la planification et de l'installation :

Rigidité et rayon de courbure minimum.La structure rigide à âme fendue peut rendre ces câbles moins flexibles que les conceptions comparables à tubes lâches, en particulier avec un nombre de fibres plus élevé. Les exigences minimales en matière de rayon de courbure doivent être strictement respectées lors de l'installation et du stockage des fibres pour éviter les pertes par micro-courbure. Vérifiez les spécifications de rayon de courbure statique et dynamique du produit spécifique.

Outils et formations spécialisés.L'ouverture d'un câble à âme fendue nécessite des outils-conçus spécialement qui suivent la direction de la rainure. L'utilisation d'outils incorrects ou une force excessive peut endommager les rubans de fibres. Les équipes d'installation qui ne sont pas familiarisées avec les câbles à âme fendue peuvent avoir besoin d'une formation supplémentaire avant le déploiement.

Investissement en équipement d’épissage.L'épissage par fusion de masse nécessite une épisseuse à ruban, qui est un équipement plus spécialisé et souvent plus coûteux qu'une épisseuse à fibre unique. Les projets doivent tenir compte de la disponibilité de l'équipement et du niveau de compétence de l'équipe d'épissage.

Compatibilité des fermetures d'épissure.Les câbles plats en grand nombre- produisent de grandes piles de rubans qui doivent être organisées dans des fermetures d'épissure. Tous les types de fermetures ne sont pas conçus pour accueillir des plateaux à ruban. Vérifiez la compatibilité de la fermeture avec le nombre de rubans et le diamètre du câble spécifiques avant de commander.

Complexité de la gestion de la fibre.À mesure que le nombre de fibres augmente - par exemple, au-delà de 576 ou 1 000 fibres -, la gestion des séquences de fibres, l'identification des rubans individuels et l'organisation des points d'épissure deviennent plus complexes. Un étiquetage minutieux, une documentation et des procédures d'épissage-à contrôle de qualité sont essentiels.

Pas toujours rentable-pour un faible nombre de fibres.Pour les itinéraires nécessitant moins de 96 ou 144 fibres, un câble à tube libre standard peut être plus simple et plus rentable-. Les avantages de la construction à âme fendue sont plus évidents lorsque la densité des fibres et l'efficacité de l'épissage en masse ont un impact direct sur le coût et le calendrier du projet.

Foire aux questions

Quelle est la différence entre un câble à âme fendue et un câble à tube libre ?

Dans un câble à âme fendue, les rubans de fibres reposent dans des rainures usinées dans une âme rigide en polyéthylène. Dans un câble à tube libre, les fibres ou les rubans sont contenus de manière lâche dans des tubes tampons individuels toronnés autour d'un élément central. L'approche à noyau fendu est généralement mieux adaptée aux applications de rubans à grand nombre de-où l'épissage de masse et le diamètre compact sont des priorités, tandis que la construction en tubes lâches offre une plus grande flexibilité et est utilisée sur une plus large gamme de nombres de fibres et d'applications.

Quel nombre de fibres sont disponibles dans les câbles optiques à âme fendue ?

Les câbles à âme fendue sont généralement disponibles dans un nombre de fibres allant de 72 à plusieurs milliers de fibres, selon le fabricant. Les nombres les plus couramment déployés incluent 144, 288, 432, 576, 864 et 1 728 fibres. Certains fabricants proposent des conceptions dépassant 3 000 fibres utilisant la technologie des rubans flexibles. Les nombres disponibles dépendent du nombre d'emplacements, du nombre de fibres du ruban et de la densité d'empilement du ruban dans la conception spécifique du produit.

Les câbles à âme fendue peuvent-ils être utilisés pour une installation aérienne ?

Oui, les câbles à âme fendue peuvent être configurés pour un déploiement aérien à l'aide de conceptions en figure -8 avec des fils messagers intégrés en acier ou en FRP, ou en attachant un câble de type conduit standard à un messager existant. Le spécifiquecâble aérienla conception doit tenir compte de la charge de vent, de la charge de glace, de la longueur de la travée et de l'exposition environnementale pertinente au tracé.

Les câbles à âme fendue nécessitent-ils un équipement d'épissure spécial ?

Oui. Étant donné que les câbles à âme fendue contiennent des rubans de fibres, l'épissage par fusion de masse est la méthode standard. Cela nécessite une épisseuse par fusion de ruban capable de gérer la largeur de ruban spécifique (par exemple, des rubans à 4-fibres, 8-fibres ou 12 fibres). Tenter de raccorder des rubans avec une épisseuse monofibre est techniquement possible mais extrêmement inefficace et élimine l'avantage de gagner du temps de la construction de rubans.

Quelles normes s'appliquent aux câbles optiques à âme fendue ?

Les principales normes internationales incluent la recommandation ITU-T L.101, qui décrit les principes de construction des câbles à fibres optiques, notamment les structures à âme fendue, et lesCEISérie 60794, qui couvre les méthodes de test des performances mécaniques, environnementales et optiques. Des normes nationales peuvent également s'appliquer en fonction du pays de déploiement. Demandez toujours des documents démontrant le respect des normes spécifiques requises pour le projet.

Les câbles à âme fendue sont-ils adaptés à un enfouissement direct ?

Les câbles à âme fendue peuvent être conçus pour un enfouissement direct lorsqu'ils sont équipés d'une armure appropriée - telle qu'un ruban d'acier ondulé ou une armure de fil d'acier - et d'une gaine extérieure conçue pour le contact avec le sol. Cependant, l'adéquation dépend des conditions du sol, de la profondeur d'enfouissement, du risque de rongeurs et des codes d'installation locaux. Pour les itinéraires comportant un remblai rocheux ou une forte activité de rongeurs, des mesures de protection supplémentaires telles que des conduits ou descâble souterrainune armure peut être nécessaire.

Quelle est la différence entre le toronnage hélicoïdal et le toronnage SZ dans les câbles à âme fendue ?

Le toronnage hélicoïdal enveloppe les rainures dans une spirale continue. Le toronnage SZ alterne le sens d'enroulement à des points d'inversion réguliers, créant ainsi des points d'accès naturels le long de la longueur du câble. Le toronnage SZ est généralement préféré lorsqu'un accès à mi--portée est requis - par exemple, lorsque des rubans individuels doivent être ramifiés aux points d'épissure intermédiaires le long d'un itinéraire - car le câble peut être ouvert au niveau des zones d'inversion sans nécessiter d'accès depuis l'extrémité du câble. Le choix entre les deux dépend de la conception du fabricant et des exigences d'installation prévues.