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光缆结构与类型

光纤负责传光;光缆则负责让光纤穿过管道、土壤、空气、建筑物和数据中心桥架,同时不让光纤承受应力、进水、鼠害或火灾的影响。光缆是由若干层构成的整体,每一层解决一个问题,不同结构的区别就在于如何组合这些层。本页介绍各层的构成、主要光缆类型及其应用场景、室内光缆适用的阻燃等级、用于识别光纤的光纤和松套管色谱,以及如何读懂光缆数据表,使光缆、路由和链路预算三者相符。

各层结构

层内容作用
涂覆光纤125 µm 玻璃光纤,外覆双层丙烯酸涂层至 250 或 200 µm,并着色光传输通道(光纤是如何制造的)
缓冲层松套管——12 或 24 根光纤松弛地置于 2–3 mm 塑料套管中,套管内填充凝胶或干式阻水纱;紧套——每根光纤外覆 900 µm 塑料层松套管使光纤与光缆应力和温度变化相隔离(光纤余长 0.1–0.5 %);紧套则便于光纤在室内直接操作
光纤带4–24 根光纤以基质并排粘合而成;可卷曲光纤带采用间歇性粘合批量熔接,极高密度
中心加强件玻璃纤维增强塑料杆(FRP/GRP)或钢丝防止屈曲,承受压缩力及部分张力
绞合套管与填充绳围绕中心加强件绞合,通常采用 SZ 反向绞合方式可在线路中间接入任意一根套管而无需剪断其余套管
外围加强件芳纶纱、玻璃纤维纱、钢丝承受敷设张力,使光纤本身不受力
阻水套管和缆芯内的石油基凝胶,或干式高吸水纱线和阻水带阻止水沿光缆纵向渗透并在光纤上结冰
铠装皱纹钢带、钢丝铠装,或介质型玻璃纤维纱抗压、防鼠、直埋;在雷击或感应电压不允许使用金属的场合采用介质铠装
护套室外采用聚乙烯(HDPE/MDPE),室内采用 LSZH 或 PVC,特殊环境采用聚氨酯或尼龙提供机械、紫外线和化学防护;决定室内燃烧性能
撕裂绳、标识护套下的尼龙撕裂绳;印刷的米标、型号、芯数和日期无需刀具即可打开护套;便于识别和计量长度

光缆类型

类型结构光纤芯数应用场景
绞合松套管6–12 根套管 × 每管 12 芯,围绕中心加强件 SZ 绞合,可为油膏型或干式,单护套或双护套12–288 芯,采用 24 芯套管时可达 432+ 芯最常用的室外光缆:管道敷设、带铠装直埋、随吊线架空
中心束管式所有光纤置于一根大套管内,加强件位于护套中2–96小芯数,引入和配线,成本低
光纤带松套管式12 芯光纤带堆叠置于多根套管或一根中心套管内144–1 728城域骨干网、超大规模互联
可卷曲光纤带式间歇粘合的光纤带卷绕置于套管内;采用 200 µm 光纤1 728–6 912 芯,直径 30–40 mm数据中心互联、高密度管道
微缆细直径松套管或光纤带结构,采用 200 µm 光纤和薄护套12–288 芯,直径 4–10 mm;432 芯约 12 mm气吹入子管(5/3.5 至 16/12 mm);占子管内径的 55–80 %(敷设)
紧套分配式900 µm 紧套光纤与芳纶纱共处一个 LSZH 护套内2–144室内主干、竖井、配线架;需配合分支套件或尾纤使用
分支式(扇出)每根光纤各自置于一根 2–3 mm 子缆内2–24直接成端、恶劣室内环境、短距离敷设
室内外两用松套管结构,LSZH 护套,干式缆芯12–144从人孔到机柜一根光缆到底,无需过渡熔接
ADSS(全介质自承式)松套管缆芯,芳纶纱按档距配置,靠近高压线时采用耐电痕护套12–144电力线走廊;档距 50–1 500 m;全程不含金属
OPGW(光纤复合架空地线)光纤置于不锈钢管内,外部为铝包钢绞线12–144替代高压线路的避雷线;电力系统骨干网
8 字形光缆与钢质吊线一体成型12–144电杆间快速架空敷设
FTTH 引入缆扁平型 2 × 5 mm,内含两根 FRP 杆,或圆形 3–5 mm;采用 G.657 光纤1–4(12)从电杆或管道引入住户;室内引入线 2–3 mm;公寓内“隐形”引入线 0.9 mm
海底光缆钢管光纤单元、钢丝铠装层、铜导体供电、聚乙烯绝缘;近岸段加铠装4–24 对光纤洲际和沿海系统
混合/复合缆光纤加铜质电源线或同轴电缆不限射频拉远单元、摄像头、PoE 延伸设备
战术/可部署式加固型聚氨酯护套,2–12 芯,扩束式或加固型 LC 连接器2–12广播电视、军用、临时性活动
预端接干线12–144 芯,采用 MPO/MTP 预端接并配备牵引头,出厂测试合格12–144 芯(成束可达 3 456 芯)数据中心——数小时内安装完毕,无需现场熔接(光纤网络拓扑)

室内阻燃等级

体系等级含义
美国/NECOFNP(风道用,NFPA 262)、OFNR(竖井用,UL 1666)、OFNG/OFN(通用,UL 1685);内含金属导体时为 OFC决定光缆可敷设的场所:空调风道、垂直竖井、一般场所
IEC/LSZHIEC 60332-1-2(单根电缆燃烧)、60332-3(成束电缆燃烧)、61034(烟密度)、60754(卤酸气体)低烟无卤——北美以外地区室内护套的默认选择
欧盟/CPR(EN 50575)欧洲等级 Aca、B1ca、B2ca、Cca、Dca、Eca、Fca,附加 s1–s3 发烟等级、d0–d2 燃烧滴落等级、a1–a3 酸度等级自 2017 年起永久性安装光缆须强制申报;典型要求为 Cca-s1b,d1,a1 或 Dca
俄罗斯/欧亚经济联盟GOST 31565-2012 标识:нг(A)、нг(A)-LS(低烟)、нг(A)-HF(无卤,约等于 LSZH)、нг(A)-FRLS/FRHF(耐火)、LTx(低毒)规定各类建筑允许使用的光缆类型

室外聚乙烯护套光缆可燃,必须在建筑物入口处终止(通常在 15 m 以内或第一个熔接点处),除非光缆具备室内外两用双重认证。

光纤与松套管色谱

位置TIA-598-C / IEC 60304 颜色位置颜色
1蓝色7红色
2橙色8黑色
3绿色9黄色
4棕色10紫色
5灰色11粉红色
6白色12天蓝色

24 芯套管中第 13–24 根光纤重复上述颜色序列,并加印黑色示踪条纹(黑色光纤本身则加印黄色示踪条纹)。套管颜色遵循相同序列;填充绳为本色或灰色。光缆中的光纤编号 = (套管序号 − 1)× 12 + 光纤位置序号。此外还存在其他色谱方案——德国 DIN VDE 0888 序列(红、绿、蓝、黄、白、灰、棕、紫、青绿、黑、橙、粉)以及俄罗斯和亚洲光缆中厂商自定义、光纤本身不着色的方案——因此熔接记录必须注明该光缆采用的色谱方案(文档与标识)。

护套颜色:单模为黄色,OM1/OM2 为橙色,OM3/OM4 为天蓝色,OM5 为青柠色,室外光缆(任意光纤类型)为黑色;室内颜色属于约定俗成,并非强制标准(标签与颜色代码)。

读懂光缆数据表

参数典型值(室外松套管光缆)重要原因
光纤类型与芯数G.652.D / G.657.A1,12–288 芯;室内为 OM4关系到链路预算和连接器方案(光纤类型)
成缆衰减1310 nm 处 ≤ 0.36 dB/km,1550 nm 处 ≤ 0.22 dB/km(最大值);设计时应采用这些数值,而非裸纤数值−40 °C 环境下成缆光纤的表现不同于线盘上的裸纤(链路预算)
抗拉强度敷设时 1 500–2 700 N(ADSS 按档距为 10–30 kN);长期允许值 600–1 000 N决定牵引和气吹的极限;光纤长期应变须保持在 0.2 % 以下(可靠性与老化)
抗压强度每 100 mm 长度 1 000–3 000 N(IEC 60794-1-21 E3)直埋、桥架、卡具
冲击、扭转、反复弯曲按 IEC 60794-1-2 通过测试现场施工操作
最小弯曲半径受张力时为 20 × 外径,安装后为 10 × 外径(部分产品为 15 × / 10 ×)管道弯头、接头盒入口、桥架转角
温度敷设 −10 … +50 °C;运行 −40 … +70 °C(寒冷地区有 −60 °C 型号);存储 −40 … +70 °C低温敷设会导致护套开裂;低温运行会增加微弯损耗
渗水性1 m 水头,24 小时,3 m 范围内不渗漏(IEC 60794-1-22 F5)接头盒仍须密封——光缆本身只能阻止水沿纵向流动
直径与重量8–20 mm,60–300 kg/km管道占用率、盘具尺寸、电杆载荷
铠装与护套CST、SWA、介质型;HDPE、LSZH、防白蚁尼龙取决于环境(敷设)
阻燃等级见上文室内路由
盘长通常 2–6 km,微缆最长可达 12 km决定线路上的熔接点数量
标准IEC 60794-3(室外)、60794-2(室内)、60794-4(沿电力线架空)、60794-5(子管道);Telcordia GR-20;俄罗斯 GOST R 52266招标文件中应写明的内容(标准索引)

光缆选型

场景选用避免
管道敷设、长距离、预留增长空间144–288 芯绞合松套管光缆,或子管道配气吹微缆室外使用紧套室内光缆
直埋铠装松套管光缆(CST 或介质型),双护套在鼠患地区使用无铠装光缆
沿高压线路或架设于其上按档距和电场强度选型的 ADSS,或安装在避雷线位置的 OPGW在高压线附近使用任何含金属光缆
电杆、快速部署8 字形光缆或短档距 ADSS将室内光缆捆绑在吊线上
从建筑物入口到机柜室内外两用干式 LSZH 松套管光缆让室外 PE 光缆在建筑物内敷设 50 m
室内竖井与水平布线紧套分配式 LSZH/OFNR 光缆,风道场所选用风道级在垂直方向使用油膏型光缆(油膏会流淌)
数据中心列间预端接 MPO 干线,机房之间采用可卷曲光纤带高芯数光缆现场熔接数百芯光纤
FTTH 最后 50 m扁平或圆形引入缆,采用 G.657.A2/B3 光纤在室内小弯曲半径处使用 G.652 光纤
恶劣环境临时使用战术型聚氨酯光缆,配加固型连接器在室外使用普通跳线

在 CodingBox 中

光模块的存储器中没有任何字段描述光缆本身,但其中两个字段会与光缆选型相互影响:模块的传输距离指标是基于标准光缆的成缆衰减给出的,而连接器代码必须与干线端接方式匹配——并行光学采用 MPO,双工采用 LC。CodingBox 会同时显示这两项信息,使光缆、配线架和光模块作为一个整体来配置(检测光模块、拆分与 MPO 布线)。


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