Cavi per microtubi IEC 60794-5-10: cosa determina la distanza di soffiaggio e come specificarli

Le reti in microtubi hanno cambiato il modo di posare la fibra. Invece di tirare un unico grande cavo in un grande tubo, gli operatori posano fasci di piccoli tubi e vi soffiano cavi compatti quando — e dove — serve capacità. La specifica di famiglia alla base di questi cavi è la IEC 60794-5-10, parte della specifica intermedia IEC 60794 per i cablaggi in microtubi installati mediante soffiaggio.

Per un produttore di cavi, un cavo per microtubi sembra una versione ridotta di un cavo da tubo. Non lo è. Un cavo da tubo è progettato per resistere al tiro; un cavo per microtubi è progettato per essere soffiato — e le qualità che rendono un cavo adatto al soffiaggio sono diverse. Questo articolo risponde alle domande che gli ingegneri pongono più spesso sui cavi per microtubi IEC 60794-5-10: cosa copre la norma, cosa determina la distanza di soffiaggio e come specificarli senza sorprese.

Cosa copre la IEC 60794-5-10?

La IEC 60794 è organizzata per ambiente di installazione. La Parte 2 riguarda l'interno, la Parte 3 l'esterno in tubo, interrato e aereo, la Parte 4 l'aereo lungo le linee elettriche e la Parte 5 i microtubi, installati mediante soffiaggio. All'interno della Parte 5, la famiglia 5-10 tratta i cavi per microtubi da esterno e i microtubi in cui vengono installati. (Per la struttura dell'intera serie, vedi La IEC 60794 spiegata: quale parte si applica al tuo cavo in fibra ottica.)

Come il resto della IEC 60794, la famiglia è un quadro prestazionale. Definisce quali proprietà devono essere dichiarate e quali prove tra i metodi della Parte 1-2 le dimostrano. Non prescrive il numero di tubetti, lo spessore della guaina né l'elemento di trazione. Due cavi per microtubi conformi con lo stesso numero di fibre possono essere costruiti in modo molto diverso.

Approfondimento: l'aspetto insolito della Parte 5 è che cavo e tubo sono trattati come un unico sistema. Un cavo per microtubi non ha prestazioni di installazione significative di per sé — solo in un dato tubo, lungo un dato percorso.

In cosa un cavo per microtubi differisce da un cavo da tubo standard?

Un cavo da tubo convenzionale viene tirato con un argano. La forza di tiro è applicata all'estremità del cavo e cresce lungo il percorso, per cui il cavo necessita di robusti elementi di trazione e di una guaina resistente.

Un cavo soffiato viene installato in modo completamente diverso. Una macchina di soffiaggio spinge il cavo nel tubo mentre l'aria compressa scorre lungo di esso. L'aria in movimento trascina il cavo su tutta la sua lunghezza, per cui il carico è distribuito anziché concentrato in testa. Il cavo, di fatto, galleggia nel tubo.

Questo cambia le priorità di progetto:

• Una bassa resistenza a trazione è accettabile. Il cavo non viene mai tirato dall'estremità opposta, quindi il suo carico di trazione ammissibile è molto inferiore a quello di un cavo da tubo.
• Diametro e peso diventano critici. Ogni grammo al metro e ogni decimo di millimetro contano — sia per il soffiaggio sia per far stare più fibre nella rete di tubi.
• L'attrito superficiale conta. Una guaina dura e liscia scorre meglio di una morbida; per questo molti microcavi usano uno strato esterno in poliammide (nylon) o in polietilene duro.
• La rigidità deve essere quella giusta. Il cavo deve essere abbastanza rigido da poter essere spinto senza instabilità, ma abbastanza flessibile da seguire curve e ondulazioni.

Approfondimento: un cavo per microtubi non è un "piccolo cavo da tubo". Ridurre il diametro di un cavo da tubo produce di solito un cavo troppo morbido per essere spinto e troppo debole per essere tirato.

Cosa determina la distanza di soffiaggio?

La distanza di soffiaggio — quanto lontano arriva un cavo in un'unica tratta — è il numero che interessa di più ai clienti, e quello più spesso frainteso. Non è una proprietà del solo cavo. I fattori principali sono:

Il cavo

• Diametro rispetto al diametro interno del tubo. Un cavo che riempie troppo il tubo lascia troppo poco spazio al flusso d'aria; un cavo troppo sottile per il tubo può incurvarsi e ondeggiare al suo interno. Per questo gli installatori seguono linee guida sul grado di riempimento.
• Peso per unità di lunghezza. I cavi più leggeri generano meno attrito contro la parete del tubo.
• Rigidità. Determina quanto bene si trasmette la forza di spinta e quanto attrito si accumula nelle curve.
• Materiale e finitura superficiale della guaina. Definiscono il coefficiente di attrito contro il rivestimento interno del tubo.

Il tubo e il percorso

• Superficie interna del tubo. Molti microtubi hanno un rivestimento a basso attrito o una parete interna rigata.
• Curve, ondulazioni e qualità di posa. Un percorso con molti cambi di direzione, o tubi posati con ondulazioni, riduce drasticamente la distanza.
• Condizioni del tubo. Acqua, sporcizia, tratti ovalizzati o piegati e giunti mal eseguiti riducono tutti le prestazioni.

L'installazione

• Attrezzatura di soffiaggio e alimentazione d'aria. Portata del compressore, pressione e raffreddamento dell'aria influenzano il risultato.
• Temperatura e lubrificazione. Entrambe incidono sull'attrito.

Approfondimento: una "distanza di soffiaggio garantita" in una gara può avere senso solo per un cavo definito, un tubo definito e un percorso di prova definito. Senza questi elementi, è un numero di marketing. Una risposta utile a "quanto lontano si soffierà?" è una distanza dimostrata in una prova di soffiaggio, insieme alle condizioni di quella prova.

La norma prova le prestazioni di soffiaggio?

Sì. Oltre alle consuete prove meccaniche e ambientali, i metodi di prova della IEC 60794 (Parte 1-2 e relative sottoparti) includono un metodo per provare le prestazioni di soffiaggio del cavo, a cui fanno riferimento le specifiche di famiglia per microtubi. La prova installa il cavo in un tubo specificato lungo un percorso di prova definito e registra la lunghezza raggiunta.

Altre prove tipiche per i cavi per microtubi comprendono le prestazioni a trazione (ai carichi più bassi adeguati al soffiaggio), schiacciamento, urto, flessione ripetuta, piegatura a cappio (kink), cicli termici e penetrazione d'acqua. Poiché i microcavi sono piccoli e poco rinforzati, il comportamento alle basse temperature merita particolare attenzione: il ritiro della guaina e la contrazione dei tubetti possono costringere le fibre in curvature strette se la sovralunghezza della fibra non è ben controllata.

Approfondimento: i risultati delle prove di soffiaggio sono trasferibili solo se tubo e percorso sono simili. Un risultato ottenuto nel tubo di un produttore con rivestimento liscio a basso attrito non si applica automaticamente a un altro tipo di tubo.

Quali fibre e costruzioni sono adatte ai cavi per microtubi?

La maggior parte dei microcavi usa una costruzione a micro tubetti loose: uno o più piccoli tubetti cordati attorno a un piccolo elemento centrale, oppure un unico tubetto centrale per i bassi numeri di fibre. I numeri di fibre più elevati usano più tubetti, micromoduli o nastri in una disposizione compatta.

Sul fronte della fibra dominano due tendenze:

• Fibra insensibile alla curvatura. La G.657.A1 è molto diffusa perché tollera le curvature più strette all'interno dei piccoli tubetti ed è compatibile con le reti G.652.D. La G.657.A2 si sceglie dove sono previste curvature ancora più strette. (Per un confronto completo, vedi G.652.D, G.657.A1 o G.657.A2: scegliere la fibra per il progetto di un cavo.)
• Diametro del rivestimento ridotto. Le fibre con rivestimento da 200 µm invece dei consueti 250 µm consentono più fibre nello stesso diametro. Sono compatibili nella giunzione, ma il progetto dei tubetti, il codice colori e le istruzioni di manipolazione devono tenerne conto.

Si può tirare un cavo per microtubi o soffiare un cavo da tubo?

Entrambe le cose sono rischiose senza verifica.

• Tirare un cavo per microtubi può superare rapidamente il suo carico di trazione ammissibile, soprattutto su percorsi lunghi. Alcuni microcavi sono idonei solo a brevi tiri manuali.
• Soffiare un cavo da tubo standard è possibile se è progettato e provato per questo, ma molti cavi da tubo sono troppo pesanti o hanno una guaina troppo morbida per essere soffiati bene su lunghe distanze.

Se il cliente prevede entrambi i metodi — per esempio soffiaggio sul percorso principale e tiro all'interno di un edificio — il cavo deve essere specificato e provato per entrambi.

Errori tipici nelle gare per cavi per microtubi

1. Specificare il carico di trazione come per un cavo da tubo. Un requisito di trazione elevato impone elementi di trazione aggiuntivi, aumentando diametro e rigidità — e peggiorando il soffiaggio.
2. Indicare il numero di fibre senza la dimensione del tubo. Il diametro interno del tubo fissa il diametro massimo del cavo; senza di esso il progetto non può essere chiuso.
3. Chiedere una distanza di soffiaggio senza condizioni. La distanza dipende da tubo, percorso e attrezzatura.
4. Combinare fornitori di cavi e tubi senza evidenze. I risultati di prova in un tipo di tubo non sono sempre trasferibili.
5. Ignorare il campo delle basse temperature. I cavi piccoli e leggeri sono più sensibili alla contrazione.
6. Trascurare i microtubi protetti o a interramento diretto. Il progetto del sistema di tubi — spessore di parete, guaina esterna, fascio — fa parte delle prestazioni di installazione.

Una checklist di gara per i cavi per microtubi IEC 60794-5-10

1. Diametro esterno e interno, tipo e fornitore del microtubo.
2. Numero di fibre, tipo di fibra (G.652.D, G.657.A1 o A2) e diametro del rivestimento.
3. Diametro massimo del cavo e peso per unità di lunghezza.
4. Costruzione: tubetto centrale, multi tubetto loose, micromodulo o nastro; fibre per tubetto.
5. Materiale della guaina esterna (HDPE o poliammide) ed eventuale protezione antiroditore.
6. Carico di trazione ammissibile, schiacciamento, raggio minimo di curvatura — a valori adeguati al soffiaggio.
7. Campi di temperatura di esercizio, installazione e stoccaggio.
8. Tamponamento contro l'acqua: riempito di gel o a secco.
9. Evidenze delle prestazioni di soffiaggio: tubo di prova, percorso e lunghezza raggiunta.
10. Codice colori, marcatura, lunghezza in bobina e sigillatura delle estremità.

Progettazione di cavi per microtubi in CablePLM

CablePLM copre la IEC 60794-5-10 nella sua libreria di norme per la fibra, accanto alle famiglie da interno, da tubo, interrate, aeree e alle famiglie ADSS. Ogni famiglia è un metodo di calcolo versionato: inserisci numero di fibre, tipo di fibra ed elemento del cavo, e CablePLM costruisce la costruzione strato per strato — fibre, tubetti, elemento centrale, tamponamento e guaina — e calcola diametro esterno, peso e distinta base.

Per i cavi per microtubi, questo rende facile verificare un progetto rispetto a un tubo di destinazione prima di quotare, e confrontare una variante a tubetto centrale con una variante multi tubetto loose per diametro e costo. Le versioni tecnica e cliente della scheda tecnica sono generate dallo stesso progetto, con ogni valore contrassegnato come dato normativo o stima. L'add-on Tenders & Projects mantiene dimensione del tubo, tipo di fibra e requisiti di soffiaggio associati a ogni riga di gara, l'AI Tender Agent li estrae dai documenti di gara e Qualification & Quality mostra quali progetti sono coperti da prove di tipo e di soffiaggio esistenti.

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