ميكرو کابل جهت نصب با هواى فشرده

در سال‌هــای اخیــر، میکروکابل‌ها بخش قابل توجهــی از بازار کابل فیبر نوری را به خود اختصاص داده‌اند. با توجه به محیط‌های مختلف نصب و راه‌اندازی و شرایط عملیاتی متفاوت، طیف گسترده‌ای از میکروداکت‌ها توسعه یافته‌اند. در این مقاله در مورد انواع مختلف میکروکابل و نتایج آزمون عملکرد آنها و زمینه‌های اصلی کاربرد آنها بحث شده و فقط کابل‌هایی مورد توجه قرار گرفته‌اند که می‌توانند در میکروداکت‌های با ابعاد قطر بیرونی و داخلی حداکثر 13/16 ميلي‌متر دمیده شوند.طراحی اصلی میکروکابلميكروكابل‌ها، همان طور که نام آنها نشان می‌دهد، برای نصب در میکروداکت مورد استفاده قرار می‌گیرند. به طور کلی نصب کابل توسط ترکیبی از هل دادن و دمیدن هوا انجام می‌شود. بويژه در شبکه‌های FTTH ،اغلب لازم است که بتوان کابل را در فواصل کوتاه با فشار دادن تنها و بدون دمش هوا نصب كرد. اگر چه انواع مختلفی از کابل طراحی و استفاده می‌شوند، فقط برخی از ساختارهای اصلی دارای مزایای ویژه از نظر تراکم فیبر، سهولت حمل و نقل و دسترسی آسان به فیبر، عملکرد در دمای پایین و کارکرد مناسب در عملیات نصب با دمش هوا هستند. مواد با ضریب اصطکاک پایین مانند پلی اتیلن با گرانروی بالا (HDPE) یا پلی آمید (PA) مواد مناسبی برای روکش میکروکابل شناخته می‌شوند. برای کابل‌های داخل و خارج ساختمان از مواد کندسوز استفاده می‌شود، این مواد به طور معمول دارای ضریب اصطکاک بیشتری بوده و در نتیجه فاصله نصب ممکن است کوتاه‌تر شود. در این مقاله چهار نوع اصلی میکروکابل معرفی می‌شوند که همه آنها برای استفاده خارج از ساختمان كاربرد دارند:الف) میکروکابل با استرند SZاین نوع کابل میکروداکت به دلیل حمل و نقل و نصــب و راه اندازی آسان آن بسیار مورد توجه است. طراحی این نوع کابل با استفاده از 5 تا 12 (معمولا 6 ) لوزتیوب انجام می‌گیرد که به دور عنصر مقاوم مرکزی به صورت SZ (چند دور در جهت عقربه‌های ساعت و چند دور در خلاف آن) پیچانده می‌شوند. ساختار کابل بسیار شبیه به کابل‌های کانالی معمول بوده و در تولید آن از همان فناوری استفاده می‌شود و مزیت‌های مشابه کابل‌های معمول مثل شناسایی فیبر و دسترسی آسان را داراست.ب) میکروکابل با لوزتیوب مرکزیاین نوع کابل که در ابتدا برای تعداد کم فیبر، توسعه یافته بود، امروزه تا 96 تار نوری را شامل مي‌شود و برای دمیدن در میکروداکت با ابعاد 8/10 ميلي‌متر بکار می‌رود. این نوع کابل دارای یک لوزتیوب از جنس پلاستیک است که در مرکز کابل قرار می‌گیرد و ممکن است دارای عنصر مقاوم در لایه میانی زیر روکش و یا فاقد آن باشد.ج) میکروکابل با تیوب چسبیدهاین نوع کابل شبیه به میکروکابل با استرند SZ است، اما به طور معمول پیچانده می‌شود. بر خلاف کابل قبلی، تارهای نوری محکم در مواد تیوب تعبیه شده، در نتیجه هیچ آزادی حرکت در داخل لوله‌های بافر ندارند.د) میکروکابل با تیوب چسبیده مرکزیاین نوع ساختار امکان طراحی کابل با کمترین ابعاد را فراهم می‌آورد. این نوع کابل بیشتر برای انشعاب به خانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و تعداد فیبر بین 1 و 6 از مطلوبیت بیشتری برخوردار است.مباحث طراحی میکروکابلاولین کابل‌هایی که برای میکروداکت‌ها در دنیا تولید و نصب شدند کابل با تیوب مرکزی از جنس فولاد بودند. در ساختار این کابل لوله فولادی با جدار نازک در نظر گرفته شده و روکشی از جنس پلاستیک آن را در برمیگرفت. امروزه دیگر این نوع کابل استفاده نمی‌شود و به جای آن در میکروداکت‌ها، کابل با المان‌های غیر فلزی نصب می‌شود.۱- میکروکابل با استرند SZاین کابل‌ها از همان طراحی کابل‌های کانالی بهره جسته و به سادگی می‌توان آن را نوع مینیاتوری کابل‌های کانالی برشمرد. بهره‌گیری از تجارب طولانی در تولید کابل‌های با لوزتیوب به همراه استفاده از تجهیزات پیشرفته در تولید و مواد با کیفیت میتواند از مزایای این نوع کابل تلقی می‌شود. برای دستیابی به قطر نهایی کم، علاوه بر تولید تیوب مینیاتوری لازم است ضخامت روکش را نیز در مقایسه با کابل‌های کانالی معمول کمتر و در حد ۰/۴ تا ۰/۸ میلیمتر در نظر گرفت.طراحی ساخت فیبرهای جدید و انجام رنگ‌زنی در مرحله کشش پیش سازه و با مشخصات قطر فیبر فشرده‌تر نیز عامل مهم دیگری در موفقیت این نوع کابل‌ها است. در مقایسه با فیبرهای استاندارد 50-2-60793 IEC که عمل رنگ‌زنی در فرآیند مجزا و با لایه رزین رنگ اضافی انجام می‌شود، قطر این فیبرها ۶/۴ درصد کمتر است. این امر در طراحی کابل فیبر نوری با حداقل ممکن قطر نهایی مزایای مهمی را فراهم می‌آورد. به عنوان مثال قطر کابل با قطر 6/6 میلیمتر را به قطر ۶/۲ میلیمتر می‌رساند که نتیجه آن مسافت بیشتر نصب به هنگام دمش هوا در نصب میکروکابل با هوای فشرده است.میکروکابل با لوزتیوب مرکزیمیکروکابل با لوزتیوب مرکزی با کابل‌های با تیوب مرکزی از نظر ساختاری می‌تواند تفاوت داشته باشد. در کابل‌های معمول بین تیوب مرکزی و روکش از الیاف قدرتی مثل Yarn Glass به عنوان عنصر مقاوم لایه میانی استفاده می‌شود. نظر به اینکه در نصب میکروکابل نیروی زیادی به آن وارد نمی‌شود، در برخی موارد نیازی به استفاده از الیاف قدرتی در این نوع کابل وجود ندارد. این امر امکان تولید میکروکابل را با ابعاد بسیار کوچک که از الزامات کابل‌های توزیع در طرف مشترکین است فراهم می‌آورد. حتی می‌توان این نوع کابل را با تعداد بیشتر فیبر نیز تولید كرد و آنها را در شبکه اصلی شهری و یا در مسیرهای طولانی که تعداد زیاد فیبر از اولویت اساسی برخوردار است استفاده کرد.در این صورت بسته به نیروی کشش مورد نیاز و درجه حرارتی که کابل در معرض آن قرار می‌گیرد به المان قدرتی مناسب مجهز میشود که معمولا این المان مقاوم در لایه میانی بین لوزتیوب و روکش نهایی قرار می‌گیرد. با انتخاب و ترکیب مواد مناسب امکان تولید کابل با لوزتیوب مرکزی برای کار در درجه حرارت‌های بین 40 -و 70 +درجة سانتيگراد تحقق می‌یابد. با این حال، با استفاده از مواد با ضریب انبساط پایین به عنوان روکش می‌توان کابل‌های بدون لایه مقاوم میانی را که جوابگوی شرایط نصب باشد تولید كرد. شکل 2 میکروکابل با تیوب مرکزی با قطر 6/2 ميليمتر را نشان می‌دهد. این کابل برای نصب در میکروداکت‌های با قطر 5/3 ميليمتر مناسب است. با افزودن تراشه‌هایی از جنس مواد سخت در پلیمر، مواد روکشی مخصوصی طراحی شده که علاوه بر کاهش ضریب اصطکاک، ضریب انبساط حرارتی نیز بهبود یافته است. این مواد روکشی امکان نصب کابل 12 فیبره را تا مسافت 1200 متر و کارکرد پایدار در گستره حرارتی 15 تا 70 +درجة سانتيگراد فراهم نموده است. میکرو کابل با تیوب چسبیدهدر طراحی تیوب چسبیده، فیبرهای نوری در یک یا چند لایه از رزین که با اشعه UV خشک می‌شوند قرار داده شده و یا (در فیبر منعطف با تیوب نیمه چسبیده) با لایه نازکی از مواد پلاستیکی پوشانده می‌شوند. با استفاده از این فناوری می‌توان در مقایسه با ساختارهای لوزتیوب کابل‌های بسیار کوچک‌تری تولید كرد. به دلیل اینکه لایه بافر، فیبرها را محکم در کنار هم قرار می‌دهد و در مقایسه با لوزتیوب، آزادی حرکت فیبرها آنچنان که در لوزتیوب امکان پذیر است وجود ندارد، طراحی و تولید این گونه کابل‌ها باید با دقت انجام گیرد تا فیبرها از نیروی وارد شده از بیرون، در امان بمانند. این کابل‌ها به صورت مارپیچی تابیده می‌شوند تا نیازی به استفاده از نوار بایندر و اعمال فشار ناشی از آن نباشد.میکروکابل با تیوب چسبیده مرکزیسال‌ها از طراحی کابل با تیوب چسبیده مرکزی تک فیبر و یا تیوب نیمه چسبیده برای استفاده درون ساختمان‌ها و یا اتصال تجهیزات به صورت پچ کورد می‌گذرد. در میکروکابل با تیوب چسبیده مرکزی، ترجیحاً 2 تا 6 فیبر نوری به صورت محکم در بافر تعبیه شده و با الیاف مقاوم و روکشی با ضریب اصطکاک پایین پوشانده می‌شود. این نوع از کابل برای اتصالات مشترکین در شبکه‌های FTTH کاربرد داشته و در میکروداکت‌های با قطر 4 میلیمتر دمیده می‌شوند. مسافت نصب با هوای فشرده این نوع از کابل در حدود 1300 متر است و البته وجود خم‌های تند در مقدار مسافت نصب مؤثر است.ملاحظات کاربرد میکروکابل هابرای انتخاب میکروکابل جهت اتصال در شبکه نه فقط تعداد فیبر و مشخصات انتقال کابل نوری مهم بوده، بلکه لازم است محیط نصب کابل نیز بخوبی مطالعه و بررسی شود. فاکتورهای مهم نصب کابل که باید مورد توجه قرار گیرند به شرح زیرند:فاصله مورد نظر برای نصب و راه اندازیقطر اسمی میکروداکتساختار میکروداکت (لایه بدون اصطکاک ،آجدار بودن به صورت خطی و یا هلیکال)وضعیت مسیر نصب (تعداد خم‌ها در مسیر)امکان دسترسی به دو سر میکروداکتبرای حرکت سریع میکروکابل، یا سطح داخلی آنها را با لایه‌های با ضریب اصطکاک کم مثل موتد اپوکسی می‌پوشانند. این داکت‌هایدوالیه به Lubricant-Pre معروف شدهاند و یا آنها را آجدار تولید می‌کنند. این آجها ممکن است به صورت مستقیم تعبیه و یا به صورت مارپیچ باشد که باعث می‌شود جریان گردابی هوا كابل را سریع‌تر به پیش ببرد.انتخاب ساختار اصلی میکروکابلگرچه هر طراح برای ساختارهای عمومی کابل در شبکه اولویت‌های از پیش تعیین شده‌ای مثل انتخاب لوزتیوب، تیوب مرکزی و یا تیوب چسبیده دارد، برای انتخاب درست برای یک طراحی خاص لازم است برخی ملاحظات مورد توجه قرار گیرد. علاوه بر تعداد فیبر و قطر داخلی داکت، مسافت مورد نظر برای نصب نیز باید در نظر گرفته شود. به طور کلی کابل‌های نوری با استرند SZ به دلیل استفاده از عنصر مقاوم مرکزی در مقایسه با کابل‌های با تیوب مرکزی وضعیت شق‌تری داشته و می‌توان نیروی بیشتری برای جلو بردن آنها به کابل وارد كرد. در حالت ایده آل، به هنگام روکش كردن کابل‌های استرند شده، به دلیل شکل خاص هسته کابل و انتقال این وضعیت به روکش، سطح کابل بافت خاصی به خود می‌گیرد که باعث مؤثرتر شدن نیروی کشش هوای فشرده شده و كاهش اصطکاک مي‌شود.با این حال، با انتخاب هر یک از ساختارهای مطرح شده و هر نوع طراحی لازم است سطح کابل صاف بوده و قطر آن در محدوده تلرانس کمی ثابت بماند. در شرایط نصب کابل در داکت بدون اعمال هوای فشرده و با هل دادن آن، لازم است قطر کابل حداقل 50 درصد قطر داخلی داکت انتخاب شود. اگر قطر داکت زیاد باشد احتمال خم شدن و توقف حرکت کابل وجود دارد. از طرفی معمولا در نقاط توزیع در طرف مشترک که احتمال نصب بدون اعمال هوای فشرده بیشتر است، میکروداکت‌ها دارای پیچ و خم‌های زیادی بوده و قطر کم داکت می‌تواند مشکل آفرین باشد.