Construção e tipos de cabos ópticos
A fibra carrega a luz; o cabo carrega a fibra através de dutos, solo, ar, edifícios e bandejas de data center sem deixá-la sentir tração, água, roedores ou fogo. Um cabo é um conjunto de camadas, cada uma resolvendo um problema, e os projetos diferem em como combinam essas camadas. Esta página descreve as camadas, as principais famílias de cabo e onde cada uma é usada, as classificações de incêndio que regem o cabo interno, os códigos de cor de fibra e tubo usados para identificar fibras, e como ler uma folha de dados de cabo para que o cabo, a rota e o orçamento de potência estejam de acordo.
As camadas
| Camada | O que é | O que faz |
|---|
| Fibra revestida | vidro de 125 µm com revestimento duplo de acrilato até 250 ou 200 µm, colorida | o caminho óptico (Como a fibra é fabricada) |
| Buffer | tubo solto — 12 ou 24 fibras flutuam em um tubo plástico de 2–3 mm com gel ou fio seco bloqueador de água; buffer justado — camada plástica de 900 µm em cada fibra | o tubo solto desacopla a fibra da tração e da temperatura do cabo (0,1–0,5 % de comprimento de fibra excedente); o buffer justado torna as fibras manuseáveis em ambientes internos |
| Fita óptica | 4–24 fibras coladas lado a lado em uma matriz; fitas enroláveis são coladas de forma intermitente | emenda por fusão em massa, densidade extrema |
| Elemento de tração central | bastão de fibra de vidro (FRP/GRP) ou fio de aço | antiflambagem, absorve a compressão e parte da tração |
| Encordoamento | tubos e enchimentos encordoados ao redor do núcleo, geralmente em padrão SZ reversível | acesso em meio de vão a qualquer tubo sem cortar os demais |
| Elementos de tração periféricos | fios de aramida, fios de fibra de vidro, fios de aço | absorvem a tração da instalação para que a fibra não precise |
| Bloqueio de água | gel à base de petróleo nos tubos e no núcleo, ou fios e fitas secos superabsorventes | impede que a água percorra o cabo e congele sobre as fibras |
| Blindagem | fita de aço corrugada, armadura de fios de aço, ou fios dielétricos de fibra de vidro | esmagamento, roedores, enterramento direto; dielétrica onde raios ou tensão induzida descartam metal |
| Capa (bainha) | polietileno (HDPE/MDPE) externo, LSZH ou PVC interno, poliuretano ou nylon para ambientes especiais | proteção mecânica, contra UV e química; comportamento ao fogo em ambientes internos |
| Cordões de abertura, marcações | cordões de nylon sob a capa; marcas de metragem impressas, tipo, contagem, data | abertura sem faca; identificação e controle de comprimento |
Famílias de cabo
| Família | Construção | Contagem de fibras | Onde |
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| Tubo solto encordoado | 6–12 tubos × 12 fibras encordoados em SZ ao redor de um elemento central, com gel ou seco, capa simples ou dupla | 12–288, até 432+ com tubos de 24 fibras | o cabo externo padrão: dutos, enterramento direto com blindagem, aéreo com mensageiro |
| Tubo central (uni-tubo) | um tubo grande com todas as fibras, elementos de tração na capa | 2–96 | contagens pequenas, drop e distribuição, econômico |
| Tubo solto em fita | pilhas de fitas de 12 fibras em tubos ou em um tubo central | 144–1 728 | backbones metro, interconexão hyperscale |
| Fita enrolável | fitas coladas intermitentemente e enroladas em tubos; fibras de 200 µm | 1 728–6 912 em 30–40 mm | interconexão de data center, dutos densos |
| Micro-cabo | tubo solto ou fita de pequeno diâmetro com fibras de 200 µm e capa fina | 12–288 em 4–10 mm, 432 em ~12 mm | soprado em microdutos (5/3,5 a 16/12 mm); ocupa 55–80 % do furo do duto (Instalação) |
| Distribuição com buffer justado | fibras de 900 µm com aramida sob uma única capa LSZH | 2–144 | backbones internos, risers, patch panels; precisa de kits de breakout ou pigtails |
| Breakout (fan-out) | cada fibra em seu próprio sub-cabo de 2–3 mm | 2–24 | conectorização direta, ambientes internos agressivos, trechos curtos |
| Indoor/outdoor | tubo solto com capa LSZH e núcleo seco | 12–144 | um único cabo do poço de visita até o rack, sem emenda de transição |
| ADSS (autossustentado totalmente dielétrico) | núcleo em tubo solto, fios de aramida dimensionados para o vão, capa resistente a trilhamento perto de AT | 12–144 | corredores de linhas de energia; vãos de 50–1 500 m; nenhum metal em lugar algum |
| OPGW (fio-terra óptico) | fibras em um tubo de aço inoxidável dentro de cordoalhas de aço revestidas de alumínio | 12–144 | substitui o cabo para-raios da linha de AT; backbones de concessionárias |
| Figura 8 | cabo moldado a um mensageiro de aço | 12–144 | implantação aérea rápida em postes |
| Drop FTTH | plano de 2 × 5 mm com duas hastes FRP, ou redondo de 3–5 mm; fibras G.657 | 1–4 (12) | do poste ou duto até a casa; drop interno de 2–3 mm; “invisível” de 0,9 mm dentro de apartamentos |
| Submarino | unidade de fibra em tubo de aço, camada de fios de aço, condutor de energia em cobre, isolamento em polietileno; blindado perto da costa | 4–24 pares de fibra | sistemas intercontinentais e costeiros |
| Híbrido / composto | fibras mais energia em cobre ou coaxial | qualquer | unidades remotas de rádio, câmeras, extensores PoE |
| Tático / implantável | poliuretano reforçado, 2–12 fibras, conectores expanded-beam ou LC reforçados | 2–12 | radiodifusão, militar, eventos temporários |
| Tronco pré-terminado | 12–144 fibras terminadas em MPO/MTP com alças de tração, testado de fábrica | 12–144 (feixes até 3 456) | data centers — instala em horas, sem emenda em campo (Topologias de rede de fibra) |
Classificações de incêndio para ambientes internos
| Regime | Classificações | Significado |
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| EUA / NEC | OFNP (plenum, NFPA 262), OFNR (riser, UL 1666), OFNG/OFN (geral, UL 1685); OFC quando condutivo (metal interno) | onde o cabo pode passar: espaços de tratamento de ar, dutos verticais, uso geral |
| IEC / LSZH | IEC 60332-1-2 (chama em cabo único), 60332-3 (cabos agrupados), 61034 (densidade de fumaça), 60754 (gás ácido halogenado) | baixa fumaça, zero halogênio — a capa interna padrão fora da América do Norte |
| UE / CPR (EN 50575) | Euroclasses Aca, B1ca, B2ca, Cca, Dca, Eca, Fca mais fumaça s1–s3, gotejamento d0–d2, acidez a1–a3 | declaração obrigatória para cabo de instalação permanente desde 2017; requisitos típicos Cca-s1b,d1,a1 ou Dca |
| Rússia / EAEU | designações GOST 31565-2012: нг(A), нг(A)-LS (baixa fumaça), нг(A)-HF (sem halogênio ≈ LSZH), нг(A)-FRLS / FRHF (resistente a fogo), LTx (baixa toxicidade) | qual tipo é permitido em qual categoria de edificação |
Capas de polietileno externas são inflamáveis e devem terminar na entrada do edifício (tipicamente dentro de 15 m ou no primeiro ponto de emenda), a menos que o cabo tenha classificação dupla indoor/outdoor.
Códigos de cor de fibra e tubo
| Posição | Cor TIA-598-C / IEC 60304 | Posição | Cor |
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| 1 | azul | 7 | vermelho |
| 2 | laranja | 8 | preto |
| 3 | verde | 9 | amarelo |
| 4 | marrom | 10 | violeta |
| 5 | ardósia (cinza) | 11 | rosa |
| 6 | branco | 12 | água-marinha |
As fibras 13–24 em um tubo de 24 fibras repetem a sequência com uma listra traçadora preta (traçadora amarela na fibra preta). Os tubos seguem a mesma sequência; os enchimentos são naturais ou cinza. Número da fibra no cabo = (número do tubo − 1) × 12 + posição da fibra. Existem outros esquemas — a sequência alemã DIN VDE 0888 (vermelho, verde, azul, amarelo, branco, cinza, marrom, violeta, turquesa, preto, laranja, rosa) e conjuntos específicos de fabricante com fibras sem cor em cabos russos e asiáticos — então o plano de emenda deve declarar qual esquema o cabo usa (Documentação e etiquetagem).
Cores de capa: amarelo monomodo, laranja OM1/OM2, água-marinha OM3/OM4, verde-limão OM5, preto externo (qualquer fibra); as cores internas são convenções, não normas (Etiquetas e códigos de cor).
Lendo uma folha de dados de cabo
| Parâmetro | Valores típicos (tubo solto externo) | Por que importa |
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| Tipo e contagem de fibra | G.652.D / G.657.A1, 12–288; OM4 em ambientes internos | orçamento de potência e plano de conectores (Tipos de fibra) |
| Atenuação cabeada | ≤ 0,36 dB/km em 1310, ≤ 0,22 dB/km em 1550 (máx.); projete com esses valores, não com os valores de fibra nua | a fibra em um cabo a −40 °C não é a fibra em uma bobina (Orçamento de potência) |
| Resistência à tração | instalação 1 500–2 700 N (ADSS 10–30 kN conforme o vão); longo prazo 600–1 000 N | limites de puxamento e sopro; a deformação da fibra permanece abaixo de 0,2 % no longo prazo (Confiabilidade e envelhecimento) |
| Resistência a esmagamento | 1 000–3 000 N por 100 mm (IEC 60794-1-21 E3) | enterramento direto, bandejas, braçadeiras |
| Impacto, torção, flexão repetida | aprovação conforme IEC 60794-1-2 | manuseio em campo |
| Raio de curvatura mínimo | 20 × DE sob tração, 10 × DE instalado (15 × / 10 × para alguns) | curvas de duto, entrada de fechamento, cantos de bandeja |
| Temperatura | instalação −10–+50 °C; operação −40–+70 °C (variantes de −60 °C para climas do norte); armazenamento −40–+70 °C | instalação a frio racha capas; operação a frio adiciona perda por microcurvatura |
| Penetração de água | coluna de 1 m, 24 h, sem vazamento além de 3 m (IEC 60794-1-22 F5) | os fechamentos ainda precisam ser vedados — o cabo bloqueia apenas o fluxo longitudinal |
| Diâmetro e peso | 8–20 mm, 60–300 kg/km | ocupação de duto, tamanhos de bobina, cargas em poste |
| Blindagem e capa | CST, SWA, dielétrica; HDPE, LSZH, nylon antitérmita | ambiente (Instalação) |
| Classificação de incêndio | ver acima | rota interna |
| Comprimento da bobina | 2–6 km típico, até 12 km para micro-cabos | número de pontos de emenda na rota |
| Normas | IEC 60794-3 (externo), 60794-2 (interno), 60794-4 (aéreo ao longo de linhas de energia), 60794-5 (microduto); Telcordia GR-20; GOST R 52266 na Rússia | o que escrever no edital (Mapa de normas) |
Escolhendo o cabo
| Situação | Escolha | Evite |
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| Duto, rota longa, crescimento esperado | tubo solto encordoado 144–288, ou microdutos com micro-cabos soprados | cabo interno de buffer justado em ambiente externo |
| Enterramento direto | tubo solto blindado (CST ou dielétrico), capa dupla | cabo sem blindagem em área com roedores |
| Ao longo de ou sobre linhas de AT | ADSS dimensionado para o vão e o campo elétrico, ou OPGW na posição do cabo para-raios | qualquer cabo metálico perto de AT |
| Postes, implantação rápida | figura 8 ou ADSS com vãos curtos | amarrar cabo interno a um mensageiro |
| Entrada do edifício até o rack | tubo solto seco indoor/outdoor LSZH | cabo PE externo percorrendo 50 m dentro de um edifício |
| Riser e horizontal interno | distribuição de buffer justado LSZH/OFNR, classificação plenum onde exigido | cabo com gel na vertical (o gel migra) |
| Data center entre fileiras | troncos MPO pré-terminados, fita enrolável de alta contagem entre salas | emendar centenas de fibras em campo |
| Últimos 50 m de FTTH | drop plano ou redondo com G.657.A2/B3 | G.652 em curvas internas apertadas |
| Temporário severo | poliuretano tático com conectores reforçados | cordões ópticos padrão em ambiente externo |
No CodingBox
Nada na memória de um módulo descreve o cabo, mas dois de seus campos interagem com a escolha do cabo: as classificações de alcance por comprimento de fibra assumem a atenuação cabeada de um cabo padrão, e o código do conector deve corresponder à terminação do tronco — MPO para óptica paralela, LC para duplex. O CodingBox mostra os dois para que o cabo, o painel e o módulo sejam pensados como um único sistema (Check transceiver, Breakout e cabeamento MPO).