光纜路由與敷設:管道、直埋、架空與室內
光纖鏈路的損耗預算是在圖紙上定下來的;而建成後的設施能否達標,取決於光纜是如何從 A 點敷設到 B 點的——牽引時用了多大張力、彎曲到多大半徑、接頭盒裏留了多少餘量、豎井選用了甚麼阻燃等級、溝槽挖了多深。本頁介紹室外和室內的敷設方法、保護玻璃光纖的機械限值、規劃與許可、標示與文件,以及那些多年後才以莫名損耗形式顯現出來的敷設失誤。
室外敷設方法
| 方法 | 方式 | 光纜類型 | 典型應用 | 注意事項 |
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| 管道 | HDPE 管道(32–110 mm)內置子管;用絞車加潤滑劑牽引,或用壓縮空氣氣吹(噴射)敷設 | 鬆套管、介質型或鎧裝光纜 | 城市、園區、沿道路 | 牽引張力限值(典型 1 000–2 700 N)、佔空比 ≤ 40 %、管道完整性(通管檢測)、積水 |
| 子管道/氣吹光纖 | 成束的 5–16 mm 子管道;微纜(200 µm 光纖)單次氣吹 1–2 km | 微纜,12–432 芯 | FTTH、城域網、逐步擴容 | 氣吹速度/壓力、子管道潔淨度、低摩擦光纜 |
| 直埋 | 開溝或犁式敷設,深度 0.6–1.2 m;鋪設警示帶和標誌樁 | 鎧裝光纜(鋼質或 FRP),防鼠 | 農村地區、長距離路由 | 埋深須依據土質和凍土層確定,回填不得含石塊,施工前須先探明其他管線 |
| 微溝槽 | 路面開槽,寬 2–4 cm,深 20–40 cm | 子管道內的微纜 | 高密度城區 FTTH | 路面損傷、埋深過淺的風險 |
| 架空,捆綁式 | 光纜捆綁在電桿間的鋼質吊線上 | 標準鬆套管光纜 | 農村地區,已有電桿之處 | 弧垂與張力、覆冰和風載、淨空距離 |
| 架空,自承式(ADSS) | 全介質光纜,採用芳綸加強件 | ADSS | 電力線路走廊,檔距 100–1 000 m | 靠近高壓線時的電場電痕、金具、防振錘 |
| 8 字形/引入纜 | 自帶吊線;用於 FTTH 引入 | 8 字形、扁平引入纜 | 通往建築物的最後一檔 | 檔距 ≤ 80 m,預留餘纜環 |
| OPGW/纏繞式 | 光纖置於地線內部或纏繞在地線上 | OPGW、OPPC | 高壓輸電線路 | 須遵循電力企業的作業規程 |
| 海底 | 鎧裝、帶中繼器;由船隻敷設 | 海底光纜 | 跨海路由 | 屬於獨立的專業領域 |
室內通道
| 通道 | 光纜等級 | 說明 |
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| 風道(空調通風空間) | OFNP / OFCP(NEC),或按 IEC 60332-3 的 LSZH,歐盟另加低煙要求 | 凡有空氣流通之處必須使用風道級光纜 |
| 豎井(垂直井道) | OFNR / OFCR | 須達到豎井級或更高;每層穿越處須做防火封堵 |
| 通用/水平佈線 | OFN / OFC | 橋架、導管,每 1.5 m 一個 J 形掛鉤 |
| 數據中心地板下/架空 | LSZH;MPO 幹線配牽引環 | 光纖橋架須與重型銅纜分開;下線處設彎曲半徑導向件 |
| 室外 → 室內過渡 | 室外光纜在室內長度 ≤ 15 m,或採用室內外兩用光纜,或在入口設施處做過渡熔接 | 油膏型室外光纜不具備阻燃等級 |
| 樓宇之間 | 管道內敷設室內外兩用光纜,或室外光纜接入入口設施 | 鎧裝須接地,並考慮防雷 |
保護玻璃光纖的機械限值
| 參數 | 限值 | 原因 |
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| 牽引張力 | 以光纜數據表為準(小型室內光纜 600 N,鬆套管光纜 1 000–2 700 N,鎧裝光纜更高);絕不可牽拉光纖本身,只能通過牽引網套/轉環牽拉加強件 | 超過限值會造成光纖應變、微裂紋,並在日後斷裂 |
| 敷設過程中的彎曲半徑 | ≥ 20 × 光纜直徑(受張力狀態下) | 滑輪處會出現扭結和應力 |
| 安裝後無張力狀態下的彎曲半徑 | ≥ 10 × 光纜直徑;跳線 ≥ 30 mm(單模),G.657 跳線為 15/7.5 mm | 宏彎損耗(光在光纖中的傳播) |
| 擠壓 | 以數據表為準(典型值 1 000–2 000 N/10 cm) | 車輛壓過地面明敷光纜、橋架中上層重壓光纜 |
| 垂直上升 | 以數據表規定的最大無支撐垂直段為準(鬆套管光纜配合合理卡固典型值為 500 m 以上) | 光纜自重會使光纖受力 |
| 溫度 | 敷設典型值 −10…+50 °C;運行 −40…+70 | 低溫下光纜變硬變脆;油膏也會變稠 |
| 餘纜 | 每個接頭盒兩側各留 10–20 m,建築物入口處留 3–5 m,配線架處留 1–2 m | 便於重新熔接和改動路由,而無需新敷設光纜 |
| 紮帶 | 使用魔術貼(鉤毛搭扣),絕不可用尼龍紮帶勒緊光纜 | 紮帶是機櫃內宏彎損耗的 #1 成因 |
路由規劃
- 勘測:現有管道及其佔用情況、電桿及其負荷、土質、交叉穿越(道路、河流、鐵路)、其他管線單位。
- 許可與路權:道路管理部門、土地所有者、電桿附掛協議、鐵路/管線交叉穿越。
- 路由分離:為保護路徑設定獨立的物理路由(拓撲結構)。
- 各段的光纖芯數和光纜類型;接續點和接頭盒位置(人孔、電桿、機櫃)在幹線上按 2–4 km 間距設定。
- 按路由計算每條鏈路的損耗預算:長度、接續點、連接器(鏈路預算工程)。
- 文件計劃:GIS 圖層、光纜/光纖編號、標示方案(TIA-606)、測試計劃。
- 安全計劃:交通管理、密閉空間、高處作業、激光安全(安全與操作規範)。
接續點與接頭盒
| 項目 | 做法 |
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| 接頭盒位置 | 人孔、電桿、機櫃;須便於接近,條件允許時應高於洪水位 |
| 類型 | 幹線採用球形(對接)接頭盒,中間接入採用直通型,室內採用壁掛盒(無源設施) |
| 密封 | 熱縮或機械(凝膠)密封;防護等級 IP68;可重複開啟 |
| 接地 | 鎧裝和吊線在接頭盒及建築物入口處須做等電位連接並接地 |
| 光纖整理 | 按套管顏色分熔接盤、使用熱縮保護套管、設彎曲導向件;每根光纖均須標注 |
| 記錄 | 每個接頭盒配熔接圖,標明光纖對應關係,封閉前拍照存檔 |
熔接工藝:熔接與端接。
標示與文件
| 項目 | 標準做法 |
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| 光纜編號 | 每根光纜唯一編號,在入口和接頭盒處印製於護套上 |
| 光纖編號 | 按 TIA-598,套管顏色 + 光纖顏色 → 順序編號(1–144……) |
| 配線架端口 | 機櫃/配線架/端口,並註明遠端資訊 |
| 跳線 | 兩端均標注遠端位置(端口命名與指示燈) |
| 竣工資料 | 帶里程標注的 GIS 路由、接頭盒位置、光纜類型和長度、熔接圖 |
| 測試記錄 | 開通時每根光纖的 OTDR 曲線和損耗數據(測試與測量) |
| 變更日誌 | 每一次重新熔接、改動路由、加裝分光器 |
安裝後驗收
- 目視檢查:接頭盒已密封、餘纜已妥善盤放、標籤齊全、彎曲半徑符合要求。
- 每根光纖的連續性和極性(VFL 或 OTDR)。
- 每根光纖在 1310/1550(彎曲檢測另加 1625)處的雙向 OTDR 測試;接續損耗 ≤ 0.1 dB,不得出現超出設計值的反射事件。
- 每條鏈路在工作波長下的插入損耗須對照預算進行核查。
- 文件已移交,並與現場實際相符。
日後才會顯現的敷設失誤
| 失誤 | 後續症狀 |
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| 牽拉光纖本身/張力過大 | 數月後出現隨機斷纖;損耗隨時間逐漸增大 |
| 尼龍紮帶勒得過緊、橋架邊緣鋒利 | 損耗隨波長變化,1550/1625 處更嚴重(設施故障) |
| 未留餘纜 | 開挖後若不新敷一段光纜便無法重新熔接 |
| 室外油膏型光纜穿越建築物 | 違反消防規範;油膏滲入配線架 |
| 接頭盒未密封 | 進水、1383/1550 處損耗上升、凍害 |
| 混用 50/62.5 µm 或單模/多模跳接 | 損耗增加 2–4 dB 或鏈路中斷(物理層不匹配) |
| 沒有標籤、沒有竣工資料 | 每次故障耗時數小時;剪錯光纖 |
| 所謂「分離」路徑共用同一溝槽 | 兩條路徑會被同時挖斷 |
在 CodingBox 中
敷設品質會在 DDM 數據中顯現:如果鏈路第一天的接收光功率就比設計值低 2 dB,那是敷設問題,而非模組問題。在 CodingBox 中記錄每個模組開通時的發射和接收光功率,就能得到區分兩者的基準(應用中的 DDM、接收光功率與預算)。
為路由選擇光纜——結構、鎧裝、阻燃等級、抗拉和抗壓值:光纜結構;記錄已敷設的內容——標示、標籤、熔接記錄、竣工資料和測試檔案:文件與標示。