Кабели для микротрубок по IEC 60794-5-10: что определяет дальность задувки и как их специфицировать

Сети микротрубок изменили способ прокладки волокна. Вместо того чтобы протягивать один большой кабель в крупную трубу, операторы укладывают пучки небольших трубок и задувают в них компактные кабели тогда — и там, — когда и где нужна ёмкость. Групповая спецификация для таких кабелей — IEC 60794-5-10, часть секционной спецификации IEC 60794 на кабельные системы в микротрубках, прокладываемые методом задувки.

Производителю кабеля кабель для микротрубок кажется уменьшенной версией кабеля для кабельной канализации. Это не так. Канализационный кабель рассчитан на то, чтобы выдержать протяжку; кабель для микротрубок рассчитан на то, чтобы его задували, — а свойства, благодаря которым кабель хорошо задувается, другие. В этой статье — ответы на вопросы, которые инженеры чаще всего задают о кабелях для микротрубок по IEC 60794-5-10: что охватывает стандарт, что определяет дальность задувки и как специфицировать такие кабели без сюрпризов.

Что охватывает IEC 60794-5-10?

IEC 60794 построен по условиям прокладки. Часть 2 — внутренние кабели, часть 3 — наружные кабели для канализации, прямой прокладки в грунт и подвеса, часть 4 — подвесные кабели вдоль линий электропередачи, а часть 5 — микротрубки с прокладкой методом задувки. В пределах части 5 семейство 5-10 касается наружных кабелей для микротрубок и микротрубок, в которые их прокладывают. (О структуре всей серии см. IEC 60794 простыми словами: какая часть применима к вашему оптическому кабелю.)

Как и остальные части IEC 60794, семейство представляет собой рамочную систему эксплуатационных характеристик. Оно определяет, какие свойства должны быть заявлены и какие испытания из методов части 1-2 их подтверждают. Оно не предписывает количество модулей, толщину оболочки или силовой элемент. Два соответствующих стандарту кабеля для микротрубок с одинаковым количеством волокон могут быть устроены совершенно по-разному.

Важно: необычность части 5 в том, что кабель и трубка рассматриваются как единая система. Кабель для микротрубок сам по себе не имеет осмысленных монтажных характеристик — только в конкретной трубке, на конкретной трассе.

Чем кабель для микротрубок отличается от стандартного кабеля для канализации?

Обычный канализационный кабель протягивают лебёдкой. Тяговое усилие прикладывается к концу кабеля и нарастает по длине трассы, поэтому кабелю нужны прочные силовые элементы и надёжная оболочка.

Задуваемый кабель прокладывается совершенно иначе. Задувочная машина проталкивает кабель в трубку, а вдоль него движется поток сжатого воздуха. Движущийся воздух увлекает кабель по всей длине, поэтому нагрузка распределяется, а не сосредоточена в головной части. Кабель фактически плывёт по трубке.

Это меняет приоритеты конструирования:

• Низкая допустимая растягивающая нагрузка приемлема. Кабель никогда не тянут с дальнего конца, поэтому допустимое растягивающее усилие у него намного ниже, чем у канализационного кабеля.
• Диаметр и масса становятся критичными. Важен каждый грамм на метр и каждая десятая доля миллиметра — и для задувки, и для того, чтобы разместить больше волокон в сети трубок.
• Трение поверхности имеет значение. Твёрдая гладкая оболочка скользит лучше мягкой; поэтому во многих микрокабелях наружный слой выполнен из полиамида (нейлона) или твёрдого полиэтилена.
• Жёсткость должна быть в самый раз. Кабель должен быть достаточно жёстким, чтобы его можно было проталкивать без продольного изгиба, но достаточно гибким, чтобы повторять повороты и волнистость трассы.

Важно: кабель для микротрубок — это не «маленький канализационный кабель». Уменьшение диаметра канализационного кабеля обычно даёт кабель, слишком мягкий, чтобы его проталкивать, и слишком слабый, чтобы его тянуть.

Что определяет дальность задувки?

Дальность задувки — расстояние, которое кабель проходит за один проход, — это показатель, который больше всего интересует заказчиков и который чаще всего понимают неправильно. Это не свойство одного лишь кабеля. Основные факторы:

Кабель

• Диаметр относительно внутреннего диаметра трубки. Кабель, слишком плотно заполняющий трубку, оставляет мало места для воздушного потока; слишком тонкий для трубки кабель может изгибаться и извиваться внутри неё. Поэтому монтажники руководствуются рекомендациями по коэффициенту заполнения.
• Масса единицы длины. Более лёгкие кабели создают меньшее трение о стенку трубки.
• Жёсткость. Она определяет, насколько хорошо передаётся толкающее усилие и сколько трения накапливается на поворотах.
• Материал оболочки и качество поверхности. Они задают коэффициент трения о внутреннее покрытие трубки.

Трубка и трасса

• Внутренняя поверхность трубки. Многие микротрубки имеют внутреннее покрытие с низким коэффициентом трения или ребристую внутреннюю стенку.
• Повороты, волнистость и качество монтажа. Трасса с большим количеством изменений направления или трубки, уложенные волнообразно, резко сокращают дальность.
• Состояние трубки. Вода, грязь, овализованные или переломленные участки и плохо выполненные соединения — всё это снижает результат.

Монтаж

• Задувочное оборудование и подача воздуха. На результат влияют производительность компрессора, давление и охлаждение воздуха.
• Температура и смазка. И то и другое влияет на трение.

Важно: «гарантированная дальность задувки» в тендере может иметь смысл только для определённого кабеля, определённой трубки и определённой испытательной трассы. Без этого это маркетинговая цифра. Полезный ответ на вопрос «на сколько он задуется?» — это расстояние, подтверждённое испытанием на задувку, вместе с условиями этого испытания.

Испытывает ли стандарт характеристики задувки?

Да. Наряду с обычными механическими и климатическими испытаниями методы испытаний IEC 60794 (часть 1-2 и её подчасти) включают метод испытания кабеля на задувку, и групповые спецификации на микротрубки ссылаются на него. При испытании кабель прокладывают в заданную трубку по определённой опытной трассе и фиксируют достигнутую длину.

Другие типичные испытания кабелей для микротрубок включают стойкость к растяжению (при более низких нагрузках, соответствующих задувке), раздавливанию, удару, многократному изгибу, образованию петли (перегибу), циклическую смену температур и проникновение воды. Поскольку микрокабели малы и слабо армированы, особого внимания заслуживает поведение при низких температурах: усадка оболочки и сокращение модулей могут вынуждать волокна к изгибам малого радиуса, если избыточная длина волокна плохо контролируется.

Важно: результаты испытаний на задувку переносимы только при схожих трубке и трассе. Результат, полученный в трубке одного производителя с гладким покрытием с низким трением, не применим автоматически к другому типу трубки.

Какие волокна и конструкции подходят для кабелей для микротрубок?

Большинство микрокабелей имеют микромодульную конструкцию со свободной укладкой волокон: один или несколько небольших модулей, скрученных вокруг небольшого центрального элемента, или один центральный модуль при малом количестве волокон. При большем количестве волокон используют больше модулей, микромодули или ленты в компактной компоновке.

Со стороны волокна преобладают две тенденции:

• Волокно, нечувствительное к изгибам. G.657.A1 широко применяется, потому что выдерживает более тесные изгибы внутри небольших модулей и совместимо с сетями G.652.D. G.657.A2 выбирают там, где ожидаются ещё более тесные изгибы. (Полное сравнение см. в статье G.652.D, G.657.A1 или G.657.A2: выбор волокна для конструкции кабеля.)
• Уменьшенный диаметр покрытия. Волокна с покрытием 200 µm вместо обычных 250 µm позволяют разместить больше волокон в том же диаметре. Они совместимы при сварке, но конструкция модулей, цветовая маркировка и инструкции по обращению должны это учитывать.

Можно ли протянуть кабель для микротрубок или задуть канализационный кабель?

И то и другое рискованно без проверки.

• Протяжка кабеля для микротрубок может быстро превысить его допустимую растягивающую нагрузку, особенно на длинных трассах. Некоторые микрокабели рассчитаны только на короткую ручную протяжку.
• Задувка стандартного канализационного кабеля возможна, если он сконструирован и испытан для этого, но многие канализационные кабели слишком тяжелы или имеют слишком мягкую оболочку, чтобы хорошо задуваться на большие расстояния.

Если заказчик предполагает оба метода — например, задувку на магистральной трассе и протяжку внутрь здания, — кабель должен быть специфицирован и испытан для обоих.

Типичные ошибки в тендерах на кабели для микротрубок

1. Задание растягивающей нагрузки как для канализационного кабеля. Высокое требование к растяжению вынуждает добавлять силовые элементы, что увеличивает диаметр и жёсткость — и ухудшает задувку.
2. Указание количества волокон без размера трубки. Внутренний диаметр трубки задаёт максимальный диаметр кабеля; без него конструкцию невозможно завершить.
3. Требование дальности задувки без условий. Дальность зависит от трубки, трассы и оборудования.
4. Сочетание поставщиков кабеля и трубок без подтверждений. Результаты испытаний в одном типе трубки не всегда переносимы.
5. Игнорирование диапазона низких температур. Малые лёгкие кабели более чувствительны к сокращению.
6. Упущение защищённых микротрубок или микротрубок для прямой прокладки в грунт. Конструкция системы трубок — толщина стенки, наружная оболочка, пучок — является частью монтажных характеристик.

Чек-лист для тендера на кабели для микротрубок по IEC 60794-5-10

1. Наружный и внутренний диаметр, тип и поставщик микротрубки.
2. Количество волокон, тип волокна (G.652.D, G.657.A1 или A2) и диаметр покрытия.
3. Максимальный диаметр кабеля и масса единицы длины.
4. Конструкция: центральный модуль, многомодульная, микромодульная или ленточная; количество волокон в модуле.
5. Материал наружной оболочки (HDPE или полиамид) и защита от грызунов, если требуется.
6. Допустимая растягивающая нагрузка, раздавливающая нагрузка, минимальный радиус изгиба — со значениями, соответствующими задувке.
7. Диапазоны температур эксплуатации, монтажа и хранения.
8. Водоблокировка: гидрофобный гель или сухая.
9. Подтверждение характеристик задувки: испытательная трубка, трасса и достигнутая длина.
10. Цветовая маркировка, маркировка оболочки, строительная длина на барабане и герметизация концов.

Проектирование кабелей для микротрубок в CablePLM

CablePLM охватывает IEC 60794-5-10 в своей библиотеке стандартов на оптические кабели наряду с семействами внутренних, канализационных, грунтовых, подвесных и ADSS-кабелей. Каждое семейство — это версионированный метод расчёта: введите количество волокон, тип волокна и элемент кабеля, и CablePLM построит конструкцию слой за слоем — волокна, модули, центральный элемент, водоблокировку и оболочку — и рассчитает наружный диаметр, массу и спецификацию материалов.

Для кабелей для микротрубок это позволяет легко проверить конструкцию на соответствие целевой трубке до подготовки предложения и сравнить вариант с центральным модулем и многомодульный вариант по диаметру и стоимости. Инженерная и клиентская версии технического паспорта формируются из одной и той же конструкции, причём каждое значение помечено как нормативные данные или оценка. Дополнение Tenders & Projects сохраняет размер трубки, тип волокна и требования к задувке привязанными к каждой позиции тендера, AI Tender Agent извлекает их из тендерной документации, а Qualification & Quality показывает, какие конструкции покрыты существующими типовыми испытаниями и испытаниями на задувку.

Хотите увидеть свою линейку кабелей для микротрубок в CablePLM? Запишитесь на демонстрацию.