Cấu tạo và các loại cáp quang

Sợi quang mang ánh sáng; cáp quang mang sợi quang đi qua ống dẫn, đất, không khí, tòa nhà và máng cáp trong trung tâm dữ liệu mà không để sợi quang phải chịu lực kéo, nước, loài gặm nhấm hay lửa. Cáp quang là một tập hợp các lớp, mỗi lớp giải quyết một vấn đề, và các thiết kế khác nhau ở cách kết hợp những lớp đó. Trang này mô tả các lớp cấu tạo, các họ cáp chính và nơi sử dụng từng loại, các cấp chống cháy áp dụng cho cáp trong nhà, mã màu sợi và ống đệm dùng để nhận diện sợi quang, và cách đọc bảng thông số cáp sao cho cáp, tuyến và quỹ công suất tuyến khớp với nhau.

Các lớp

Lớp	Lớp này là gì	Chức năng
Sợi có lớp phủ	thủy tinh 125 µm với lớp phủ acrylate kép dày tới 250 hoặc 200 µm, có nhuộm màu	đường truyền quang (Sợi quang được chế tạo ra sao)
Ống đệm	ống đệm lỏng — 12 hoặc 24 sợi nằm tự do trong một ống nhựa 2–3 mm có gel hoặc sợi chỉ khô chặn nước; đệm chặt — lớp nhựa 900 µm bọc quanh từng sợi	ống đệm lỏng tách sợi quang khỏi lực kéo và nhiệt độ của cáp (chiều dài sợi dư 0,1–0,5 %); đệm chặt giúp sợi quang dễ thao tác trong nhà
Ribbon	4–24 sợi được gắn cạnh nhau thành một dải trong nền matrix; ribbon dạng cuộn được gắn gián đoạn	hàn nhiệt hàng loạt, mật độ cực cao
Thành phần chịu lực trung tâm	thanh sợi thủy tinh (FRP/GRP) hoặc dây thép	chống oằn, chịu lực nén và một phần lực kéo
Bện xoắn	các ống và sợi độn được bện xoắn quanh thành phần trung tâm, thường theo kiểu SZ đảo chiều	tiếp cận giữa tuyến vào bất kỳ ống nào mà không phải cắt các ống khác
Thành phần chịu lực ngoại vi	sợi chỉ aramid, sợi chỉ thủy tinh, dây thép	chịu lực kéo khi thi công để sợi quang không phải chịu
Chặn nước	gel gốc dầu mỏ trong ống và phần trung tâm cáp, hoặc sợi chỉ và băng siêu thấm nước dạng khô	ngăn nước di chuyển dọc theo cáp và đóng băng trên sợi quang
Giáp bảo vệ	băng thép gợn sóng, giáp dây thép, hoặc sợi thủy tinh điện môi	chống dập, chống gặm nhấm, chôn trực tiếp; dùng loại điện môi khi sét hoặc điện áp cảm ứng không cho phép dùng kim loại
Vỏ bọc (áo cáp)	polyethylene (HDPE/MDPE) cho ngoài trời, LSZH hoặc PVC cho trong nhà, polyurethane hoặc nylon cho môi trường đặc biệt	bảo vệ cơ học, chống UV và hóa chất; đặc tính cháy khi dùng trong nhà
Dây xé vỏ, ký hiệu in	dây nylon nằm dưới lớp vỏ bọc; các mốc mét, loại cáp, số sợi, ngày sản xuất được in trên vỏ	mở cáp mà không cần dao; nhận diện và tính chiều dài

Các họ cáp

Họ cáp	Cấu tạo	Số sợi	Nơi sử dụng
Ống đệm lỏng bện xoắn	6–12 ống × 12 sợi bện xoắn kiểu SZ quanh thành phần trung tâm, có gel hoặc khô, một hoặc hai lớp vỏ	12–288, tới 432+ với ống 24 sợi	cáp ngoài trời mặc định: đi trong ống dẫn, chôn trực tiếp có giáp, treo trên không kèm dây treo
Ống trung tâm (uni-tube)	một ống lớn duy nhất chứa tất cả các sợi, thành phần chịu lực nằm trong lớp vỏ	2–96	số sợi ít, cáp drop và phân phối, giá rẻ
Ống đệm lỏng ribbon	các chồng ribbon 12 sợi đặt trong các ống hoặc trong một ống trung tâm	144–1 728	trục chính mạng metro, kết nối hyperscale
Ribbon dạng cuộn	các ribbon gắn gián đoạn được cuộn tròn vào trong ống; sợi 200 µm	1 728–6 912 trong đường kính 30–40 mm	kết nối trung tâm dữ liệu, ống dẫn mật độ cao
Cáp vi mô (micro-cable)	ống đệm lỏng hoặc ribbon đường kính nhỏ với sợi 200 µm và lớp vỏ mỏng	12–288 trong 4–10 mm, 432 trong khoảng 12 mm	thổi vào microduct (5/3,5 đến 16/12 mm); lấp đầy 55–80 % lòng ống (Thi công)
Cáp phân phối đệm chặt	sợi 900 µm với aramid dưới một lớp vỏ LSZH	2–144	trục chính trong nhà, trục đứng, patch panel; cần bộ breakout hoặc pigtail
Breakout (fan-out)	mỗi sợi nằm trong một cáp con riêng 2–3 mm	2–24	gắn đầu nối trực tiếp, môi trường trong nhà khắc nghiệt, khoảng cách ngắn
Trong nhà/ngoài trời	ống đệm lỏng với vỏ LSZH và phần trung tâm khô	12–144	một cáp duy nhất đi từ hố ga đến tủ rack mà không cần mối hàn chuyển tiếp
ADSS (toàn điện môi, tự treo)	phần trung tâm ống đệm lỏng, sợi aramid được tính theo khoảng cột, vỏ chống phóng điện bề mặt gần đường dây cao thế	12–144	hành lang tuyến điện; khoảng cột 50–1 500 m; không có kim loại ở bất kỳ đâu
OPGW (dây chống sét kiêm cáp quang)	sợi quang trong ống thép không gỉ nằm bên trong các tao thép bọc nhôm	12–144	thay thế dây chống sét của đường dây cao thế; trục chính ngành điện
Figure-8	cáp được đúc liền với dây treo bằng thép	12–144	triển khai treo trên cột nhanh
Cáp drop FTTH	dạng dẹt 2 × 5 mm với hai thanh FRP, hoặc dạng tròn 3–5 mm; sợi G.657	1–4 (12)	từ cột hoặc ống dẫn vào nhà; drop trong nhà 2–3 mm; loại “vô hình” 0,9 mm bên trong căn hộ
Cáp biển	bó sợi quang trong ống thép, lớp dây thép bảo vệ, dây dẫn điện bằng đồng, lớp cách điện polyethylene; có giáp gần bờ	4–24 cặp sợi	hệ thống liên lục địa và ven biển
Cáp lai / tổ hợp (hybrid / composite)	sợi quang cộng với dây điện đồng hoặc cáp đồng trục	bất kỳ	remote radio head, camera, bộ mở rộng PoE
Cáp chiến thuật / triển khai nhanh (tactical)	polyurethane gia cường, 2–12 sợi, đầu nối expanded-beam hoặc LC gia cường	2–12	phát sóng, quân sự, sự kiện tạm thời
Trunk đấu sẵn	12–144 sợi đã gắn đầu nối MPO/MTP, có tay kéo cáp, đã kiểm tra tại nhà máy	12–144 (bó tới 3 456)	trung tâm dữ liệu — lắp đặt trong vài giờ, không cần hàn tại hiện trường (Cấu trúc mạng sợi quang)

Cấp chống cháy trong nhà

Quy định	Cấp chứng nhận	Ý nghĩa
Mỹ / NEC	OFNP (plenum, NFPA 262), OFNR (trục đứng, UL 1666), OFNG/OFN (thông thường, UL 1685); OFC khi có dẫn điện (có kim loại bên trong)	cáp được phép đi ở đâu: không gian điều hòa không khí (plenum), trục đứng, khu vực thông thường
IEC / LSZH	IEC 60332-1-2 (cháy một cáp đơn), 60332-3 (cáp đi bó), 61034 (mật độ khói), 60754 (khí acid halogen)	ít khói, không halogen — loại vỏ mặc định cho cáp trong nhà ngoài khu vực Bắc Mỹ
EU / CPR (EN 50575)	các Euroclass Aca, B1ca, B2ca, Cca, Dca, Eca, Fca cộng với khói s1–s3, giọt cháy d0–d2, độ acid a1–a3	bắt buộc công bố đối với cáp lắp đặt cố định từ năm 2017; yêu cầu điển hình là Cca-s1b,d1,a1 hoặc Dca
Nga / EAEU	ký hiệu theo GOST 31565-2012: нг(A), нг(A)-LS (ít khói), нг(A)-HF (không halogen ≈ LSZH), нг(A)-FRLS / FRHF (chống cháy lan), LTx (độc tính thấp)	loại nào được phép dùng cho hạng mục công trình nào

Vỏ polyethylene dùng ngoài trời dễ cháy và phải dừng lại tại điểm vào tòa nhà (thường trong phạm vi 15 m hoặc tại mối hàn đầu tiên), trừ khi cáp có chứng nhận kép trong nhà/ngoài trời.

Mã màu sợi và ống đệm

Vị trí	Màu theo TIA-598-C / IEC 60304	Vị trí	Màu
1	xanh dương	7	đỏ
2	cam	8	đen
3	xanh lá	9	vàng
4	nâu	10	tím
5	xám (slate)	11	hồng (rose)
6	trắng	12	xanh ngọc (aqua)

Các sợi 13–24 trong một ống 24 sợi lặp lại đúng trình tự màu kèm một vạch đánh dấu màu đen (vạch đánh dấu màu vàng trên sợi màu đen). Các ống cũng theo đúng trình tự này; sợi độn có màu tự nhiên hoặc xám. Số thứ tự sợi trong cáp = (số thứ tự ống − 1) × 12 + vị trí sợi trong ống. Còn tồn tại các hệ màu khác — trình tự DIN VDE 0888 của Đức (đỏ, xanh lá, xanh dương, vàng, trắng, xám, nâu, tím, ngọc lam, đen, cam, hồng) và các bộ màu riêng của từng nhà sản xuất với sợi không nhuộm màu trong cáp của Nga và châu Á — vì vậy sơ đồ hàn nối phải ghi rõ cáp dùng hệ màu nào (Tài liệu và nhãn).

Màu vỏ cáp: vàng cho đơn mode, cam cho OM1/OM2, xanh ngọc cho OM3/OM4, xanh chanh cho OM5, đen cho ngoài trời (với mọi loại sợi); màu trong nhà chỉ là quy ước, không phải tiêu chuẩn (Nhãn và mã màu).

Đọc bảng thông số cáp

Thông số	Giá trị điển hình (cáp ống đệm lỏng ngoài trời)	Vì sao quan trọng
Loại sợi và số lượng sợi	G.652.D / G.657.A1, 12–288; OM4 cho trong nhà	quỹ công suất tuyến và kế hoạch đầu nối (Các loại sợi quang)
Suy hao khi đã vào cáp	≤ 0,36 dB/km ở 1310, ≤ 0,22 dB/km ở 1550 (giá trị tối đa); tính toán theo các giá trị này, không dùng giá trị sợi trần	sợi quang trong cáp ở −40 °C không giống sợi quang trên cuộn (Quỹ công suất tuyến)
Độ bền kéo	khi thi công 1 500–2 700 N (ADSS 10–30 kN tùy khoảng cột); dài hạn 600–1 000 N	giới hạn khi kéo và khi thổi cáp; biến dạng sợi quang dài hạn giữ dưới 0,2 % (Độ tin cậy và lão hóa)
Khả năng chịu ép	1 000–3 000 N trên mỗi 100 mm (IEC 60794-1-21 E3)	chôn trực tiếp, máng cáp, kẹp cáp
Va đập, xoắn, uốn lặp lại	đạt yêu cầu theo IEC 60794-1-2	thao tác tại hiện trường
Bán kính uốn cong tối thiểu	20 × OD khi chịu lực kéo, 10 × OD sau khi lắp đặt (một số loại là 15 × / 10 ×)	chỗ ống dẫn uốn cong, lối vào măng xông, góc máng cáp
Nhiệt độ	thi công −10 … +50 °C; vận hành −40 … +70 °C (có biến thể −60 °C cho vùng khí hậu phương Bắc); lưu kho −40 … +70 °C	thi công trong lạnh làm nứt vỏ cáp; vận hành trong lạnh làm tăng suy hao do uốn vi mô
Khả năng chống thấm nước	cột nước 1 m, 24 giờ, không rò rỉ quá 3 m (IEC 60794-1-22 F5)	măng xông vẫn phải được làm kín — cáp chỉ chặn dòng nước chạy dọc theo chiều dài
Đường kính và khối lượng	8–20 mm, 60–300 kg/km	tỷ lệ lấp đầy ống dẫn, kích thước cuộn cáp, tải trọng lên cột
Giáp và vỏ bọc	CST, SWA, điện môi; HDPE, LSZH, nylon chống mối	môi trường lắp đặt (Thi công)
Cấp chống cháy	xem phần trên	tuyến đi trong nhà
Chiều dài cuộn cáp	điển hình 2–6 km, tới 12 km với micro-cable	số điểm hàn nối trên tuyến
Tiêu chuẩn	IEC 60794-3 (ngoài trời), 60794-2 (trong nhà), 60794-4 (treo dọc đường dây điện), 60794-5 (microduct); Telcordia GR-20; GOST R 52266 tại Nga	nội dung cần ghi trong hồ sơ đấu thầu (Bản đồ tiêu chuẩn)

Chọn loại cáp

Tình huống	Nên chọn	Tránh
Đi trong ống dẫn, tuyến dài, dự kiến tăng trưởng	ống đệm lỏng bện xoắn 144–288 sợi, hoặc microduct với micro-cable thổi vào	cáp đệm chặt trong nhà dùng ngoài trời
Chôn trực tiếp	ống đệm lỏng có giáp (CST hoặc điện môi), hai lớp vỏ	cáp không giáp ở khu vực nhiều loài gặm nhấm
Dọc theo hoặc trên đường dây cao thế	ADSS được tính theo khoảng cột và điện trường, hoặc OPGW ở vị trí dây chống sét	bất kỳ cáp có kim loại nào gần đường dây cao thế
Cột điện, triển khai nhanh	figure-8 hoặc ADSS với khoảng cột ngắn	buộc cáp trong nhà vào dây treo
Từ điểm vào tòa nhà đến tủ rack	ống đệm lỏng LSZH khô loại trong nhà/ngoài trời	cáp PE ngoài trời chạy 50 m xuyên qua tòa nhà
Trục đứng và đi ngang trong nhà	cáp phân phối đệm chặt LSZH/OFNR, đạt chuẩn plenum khi cần	cáp có gel đi theo chiều đứng (gel bị chảy xuống)
Trung tâm dữ liệu, giữa các hàng tủ	trunk MPO đấu sẵn, ribbon dạng cuộn số sợi lớn giữa các hall	hàn hàng trăm sợi tại hiện trường
50 m cuối FTTH	cáp drop dạng dẹt hoặc tròn với sợi G.657.A2/B3	dùng G.652 ở những chỗ uốn gấp trong nhà
Tạm thời, điều kiện khắc nghiệt	cáp chiến thuật (tactical) vỏ polyurethane với đầu nối gia cường	dùng dây nhảy quang tiêu chuẩn ngoài trời

Trong CodingBox

Không có gì trong bộ nhớ của module mô tả cáp, nhưng có hai trường trong đó liên quan trực tiếp đến việc chọn cáp: mức định mức chiều dài sợi quang giả định mức suy hao đã vào cáp của một cáp tiêu chuẩn, còn mã đầu nối phải khớp với cách đấu đầu trunk — MPO cho quang song song, LC cho duplex. CodingBox hiển thị cả hai để cáp, patch panel và module được đặt hàng như một hệ thống thống nhất (Check transceiver, Đấu nối breakout và MPO).

Nếu bạn phát hiện thông tin chưa chính xác hoặc lỗi trong bài viết này, hãy chọn đoạn liên quan và nhấn Ctrl+Enter để .