درک شعاع خمشی کابل فیبر نوری: محدودیت ها، فرمول ها و بهترین روش ها

شما در محل در حال کشیدن یک کابل شل 48 فیبر به داخل یک کانال هستید. در ورودی ساختمان، کابل در اطراف لبه تیز منحرف می شود و پیچ خوردگی ژاکت را مشاهده می کنید. OTDR بعداً یک افت 2.5 دسی بل را در آن نقطه نشان می دهد. این باخت تصادفی نیست. این نتیجه مستقیم بیش از شعاع خمش کابل فیبر نوری است.

شعاع خمش کابل فیبر نوری حداقل شعاعی است که کابل را می توان بدون ایجاد تضعیف نوری بیش از حد یا آسیب دائمی خم کرد. به عنوان یک قانون کار، شعاع خمش را پس از نصب بالای 10 برابر قطر بیرونی کابل و در حین کشیدن کابل بالای 20 برابر قطر خارجی نگه دارید. این ارقام راهنمایی پذیرفته شده از استانداردهای کابل کشی ساختار یافته TIA و ISO هستند و همچنین مقادیری هستند که اکثر سازندگان کابل در برگه های مشخصات خود استفاده می کنند.

این مقاله تعریف، فرمول، تفاوت بین محدودیت های استاتیک و دینامیکی، عواملی که حد را تغییر می دهند و مراحل نصب عملی برای جلوگیری از خرابی های مربوط به خمش را توضیح می دهد.

شعاع خمشی کابل فیبر نوری چیست؟

شعاع خمشی شعاع کوچکترین دایره ای است که کابل را می توان بدون تجاوز از محدودیت های عملکرد فیبر داخل آن خم کرد. برای کابلی با قطر خارجی D، حداقل شعاع خمشی R معمولاً به صورت مضرب D بیان می شود، مانند 10 x D یا 20 x D.

این اصطلاح گاهی اوقات با قطر خم اشتباه گرفته می شود. قطر به سادگی دو برابر شعاع است. به عنوان مثال، اگر حداقل شعاع خمش 60 میلی متر باشد، قطر خمش 120 میلی متر است. در عمل، نصاب‌ها در شعاع کار می‌کنند، زیرا شعاع چیزی است که در گوشه‌ها، سینی‌ها و بسته‌های اتصالی قرار می‌گیرد.

خم شدن زمانی که شعاع خیلی کوچک باشد مشکل ساز می شود. نور منتشر شده در داخل هسته با زاویه بزرگتر از زاویه بحرانی به روکش ضربه می زند و به داخل پوشش می رود. نتیجه از دست دادن ماکروخمش است که به صورت افزایش ناگهانی تضعیف و اگر فیبر به اندازه کافی محکم در طول زمان خم شود، به عنوان خستگی یا شکستگی ظاهر می شود.

چرا شعاع خمشی مهم است؟

بیش از شعاع خمیدگی یکی از دلایل اصلی از بین رفتن پیوند پنهان و خرابی زودرس کابل در شبکه های فیبر است. حتی یک خم محکم می تواند چندین دسی بل تضعیف را به یک لینک اضافه کند، که برای کاهش بودجه نوری و ایجاد خطاهای متناوب در یک سیستم 10G یا 100G کافی است.

سمت مکانیکی به همان اندازه مهم است. یک خم شدید باعث ایجاد تنش کششی بر روی الیاف شیشه و تنش فشاری بر روی پوشش می شود. حرکت مکرر در همان نقطه می تواند باعث ایجاد ریزترک ها شود و در طی ماه ها یا سال ها فیبر می تواند شکسته شود. این امر به ویژه برای پچ کوردها، پیگتیل ها و کابل های دراپ که توسط تکنسین ها تغییر مسیر داده می شوند، مرتبط است.

همچنین بین حد نوری و حد مکانیکی تفاوت وجود دارد. فیبر ممکن است در صورت خم شدن فوراً شکسته نشود، اما از دست دادن نوری می تواند پیوند را غیرقابل استفاده کند. بنابراین، مشخصات شعاع خمشی در درجه اول یک حد عملکرد نوری است، نه یک حد قدرت فیزیکی.

مقادیر شعاع خم استاندارد و نحوه محاسبه آنها

سریعترین راه برای تعیین شعاع خمش ایمن، ضرب قطر خارجی کابل در فاکتور مناسب است. برای یک کابل معمولی در فضای باز با قطر خارجی 12 میلی‌متر، شعاع خمش استاتیک 10×12 میلی‌متر = 120 میلی‌متر و شعاع خمش دینامیکی 20×12 میلی‌متر = 240 میلی‌متر است.

توجه داشته باشید که الیاف پوشش داده شده جداگانه در داخل کابل دارای محدودیت خمیدگی بسیار کمتری نسبت به روکش کابل هستند. یک فیبر لخت معمولاً می‌تواند تا شعاع حدود 30 میلی‌متر بدون تلفات جدی خم شود، اما روکش کابل، اعضای استحکام و لوله‌های بافر شعاع مؤثر را تا 10 x OD یا بیشتر افزایش می‌دهند.

برای کاربردهای خطوط در فضای باز، قبل از انتخاب کابل، مشخصات سازنده را بررسی کنید. قطر بیرونی و ساختار کابل تعیین می‌کند که آیا با مجرا و حلقه‌های شل شما مطابقت دارد یا خیر.

کابل فیبر نوری فضای باز GYTS برای نصب بالای سر و کانال این کابل زره‌دار در فضای باز استحکام مکانیکی و عملکرد کششی قوی را ارائه می‌دهد، و آن را به یک انتخاب قابل اعتماد برای مسیرهای هوایی و مجرای که محدودیت‌های خمش و دوام محیطی نگرانی‌های کلیدی هستند تبدیل می‌کند. مشاهده محصول →

شعاع خمشی استاتیک در مقابل پویا

شعاع خمشی دینامیک زمانی اعمال می شود که کابل در حال جابجایی، کشیده شدن یا خم شدن باشد، در حالی که شعاع خمشی ایستا پس از ثابت شدن کابل در موقعیت نهایی خود اعمال می شود. حد دینامیکی همیشه بزرگتر است زیرا کشش باعث افزایش تنش روی فیبر می شود.

اگر کابل در حین کشش به اطراف یک خم کشیده شود، تنش ترکیبی ناشی از خمش و کشیدن بیشتر است. برخی از نصاب ها از 15 x OD برای کشش های کوتاه و کم فشار استفاده می کنند، اما 20 x OD پیش فرض ایمن تر است و رقمی است که در راهنمای مرجع فیبر نوری کلاسیک استفاده می شود.

عواملی که حداقل شعاع خم را تغییر می دهند

شعاع ایمن واقعی برای پروژه شما به بیش از قانون "10D/20D" بستگی دارد، بنابراین همیشه دیتاشیت را برای کابل خاصی که قصد استفاده از آن را دارید بررسی کنید.

• ساخت کابل: کابل‌های بیرونی با لوله شل معمولاً قطر بیرونی بیشتری دارند و به شعاع بزرگ‌تری نسبت به کابل‌های بافر محکم داخلی نیاز دارند.
• لایه زره: زره نواری فولادی راه راه باعث افزایش سفتی و افزایش حداقل شعاع خمش در مقایسه با نسخه های بدون زره می شود.
• نوع فیبر: الیاف حساس به خمش مانند G.657.A1 برای شعاع های محکم تر طراحی شده اند و برای محیط های داخلی یا مراکز داده مفید هستند.
• دما: در دماهای پایین، ژاکت سفت تر می شود، بنابراین حد خمش موثر بزرگتر است.
• کشش نصب: کشش بیشتر نیاز به شعاع بزرگتری دارد، به همین دلیل است که محدودیت دینامیکی 20 x OD است، نه 10 x OD.

وقتی کابلی را برای مسیری با خم‌های زیاد انتخاب می‌کنید، فیبر حساس به خمیدگی می‌تواند باعث صرفه‌جویی در فضا شود، اما محدودیت سطح کابل را حذف نمی‌کند. ژاکت بیرونی و اعضای استحکام همچنان حداقل شعاع را برای کل مجموعه کابل تعیین می کنند.

روش‌های نصب که از نقض محدودیت خم جلوگیری می‌کند

بیشتر خرابی‌های مربوط به خمیدگی در مکان‌های قابل پیش‌بینی رخ می‌دهند: نقاط ورودی کابل، گوشه‌های مجرا، خروجی‌های پچ پانل و حلقه‌های شل. اقدامات زیر به شما کمک می کند شعاع را در محدوده نگه دارید.

1. قبل از کشیدن مسیر را برنامه ریزی کنید. مسیر را طی کنید و گوشه های تنگی را که کابل به شدت خم می شود شناسایی کنید.
2. از قرقره های گوشه ای یا راهنما استفاده کنید. یک غلتک یا آداپتور مجرای منحنی کابل را در حین حرکت در شعاع ایمن نگه می دارد.
3. یک حلقه سرویس را ترک کنید. Slack به شما کمک می کند کانکتورها را قرار دهید و بعداً بدون خم شدن کابل بیش از حد مجاز، مسیر را تغییر دهید.
4. کابل را خیلی سفت نکنید. سیم پیچی با قطر خیلی کم برای ذخیره سازی یکی از ساده ترین راه ها برای ایجاد ضرر است.
5. کابل ها را بدون له شدن محکم کنید. کراوات ها و گیره ها نباید ژاکت را فشرده کنند زیرا فشار می تواند ساختار داخلی را تغییر شکل دهد.
6. بعد از کشیدن چک کنید. اگر OTDR یک سنبله تلفات را در نزدیکی یک نقطه خم نشان می دهد، مسیر را دوباره کار کنید و شعاع را قبل از نهایی کردن نصب افزایش دهید.

کانکتورهای مونتاژ شده در میدان برای بازیابی سریع و افت FTTH محبوب هستند. وقتی به انتهای کابل ختم می‌شوید، قبل از خم شدن، یک بخش مستقیم بگذارید و کابل را درست پشت بوت کانکتور کج نکنید.

کانکتور سریع فیبر نوری 55 میلی متری UPC GSG-01 این رابط سریع صیقلی شده و بدون ابزار، خاتمه سریع کابل‌های دراپ را در محل ممکن می‌سازد. طراحی جمع و جور 55 میلی متری آن برای فضاهای تنگ مناسب است و در عین حال از دست دادن درج ثابت و چرخه های جفت گیری مکرر را حفظ می کند. مشاهده محصول →

شعاع خمیدگی در بسته های اسپلایس و جعبه های توزیع

در داخل بسته های اسپلایس و جعبه های توزیع الیاف، الیاف به صورت جداگانه هدایت می شوند و اغلب در اطراف سینی های اسپلایس پیچیده می شوند. محدودیت سطح کابل پس از جدا شدن الیاف از روکش کابل اعمال نمی شود. در عوض، حد توسط خود فیبر و طراحی سینی تعیین می شود.

اکثر سینی های اتصال محدود کننده های شعاع خمشی، معمولاً 30 میلی متر یا بیشتر را ارائه می دهند. الیاف اضافی را در داخل سینی حلقه زده نگه دارید و آن را محکم به لبه نکشید. در شبکه‌های FTTH در فضای باز، راه‌حل‌های از پیش متصل، اتصال در محل را کاهش می‌دهند و کنترل خم را بهبود می‌بخشند، زیرا مجموعه‌های کابل پایان‌دهنده کارخانه با شعاع خمش صحیح ساخته می‌شوند.

برای شبکه های دسترسی در فضای باز، یک جعبه ODN از قبل متصل می تواند تعداد خم های تیز را در طول نصب و نگهداری کابل کاهش دهد.

جعبه توزیع NAP ضد آب از قبل متصل GSG08B این جعبه یک هاب مدیریت فیبر ضد آب و هوا با پورت های از پیش متصل شده، مسیریابی کابل دراپ را ساده می کند و خمیدگی شدید در شبکه های دسترسی در فضای باز را کاهش می دهد، از اتصالات قابل اعتماد و نگهداری آسان تر پشتیبانی می کند. مشاهده محصول →

سوالات متداول شعاع خمش کابل فیبر نوری

حداقل شعاع خمشی کلی برای کابل فیبر نوری چقدر است؟

حداقل کلی 10 برابر قطر خارجی کابل برای کابل نصب شده و 20 برابر قطر خارجی در هنگام کشیدن است. همیشه برای مقادیر دقیق به دیتاشیت سازنده مراجعه کنید.

اگر کابل فیبر نوری را بیش از حد خم کنید چه اتفاقی می افتد؟

خمش بیش از حد باعث از بین رفتن خمش ماکرو، ضایعات قابل مشاهده در OTDR می شود و در نهایت می تواند منجر به شکستن فیبر به دلیل خوردگی استرس شود.

تفاوت بین شعاع خم و قطر خم چیست؟

قطر خم دو برابر شعاع خمش است. شعاع 50 میلی متری مربوط به قطر 100 میلی متر است، به این معنی که کابل در دایره ای با آن قطر قرار می گیرد.

آیا الیاف حساس به خم شدن می توانند محکم تر خم شوند؟

بله، الیاف G.657 برای خمش محکم‌تر طراحی شده‌اند، اما روکش کابل و اعضای استحکام همچنان حداقل شعاع را اعمال می‌کنند. مزیت سطح فیبر زمانی اهمیت دارد که فیبرهای جداگانه در سینی ها یا رابط ها قرار می گیرند.

چگونه قطر خارجی کابل را اندازه گیری کنم؟

از یک کولیس یا میکرومتر در سراسر ژاکت استفاده کنید و در ضخیم ترین نقطه اندازه گیری کنید. از اندازه گیری روی چاپ یا دنده خودداری کنید. سپس در 10 یا 20 ضرب کنید تا حداقل شعاع ضمنی را بدست آورید.

شعاع خمش کابل فیبر نوری یک پیشنهاد اختیاری نیست. این مشخصاتی است که مستقیماً بر تضعیف و قابلیت اطمینان تأثیر می گذارد. از 10 x OD برای نصب استاتیک، 20 x OD برای کشیدن، و برگه داده را برای کابل خاص خود تأیید کنید. چند سانتی‌متر شعاع اضافی در هر گوشه، ساعت‌ها در عیب‌یابی بعداً صرفه‌جویی می‌کند.

اگر برای انتخاب کابل یا بررسی حد خمیدگی برای پروژه آینده به کمک نیاز دارید، با تیم مهندسی ما صحبت کنید . برای بررسی گسترده تر انواع کابل و ویژگی های آنها، می توانید مطالعه کنید مقدمه ای بر کابل های فیبر نوری در صفحه اخبار ما.