Câble à fibre optique toronné : structure, types et guide de sélection

Un câble à fibre optique toronné est un câble optique dans lequel plusieurs tubes, charges ou unités optiques lâches sont toronnés en hélice ou en SZ autour d'un élément de résistance central. Cette construction est largement utilisée dans les réseaux de dorsale, de conduits, aériens et enterrés directs sélectionnés, car elle donne au câble une longueur excédentaire de fibre contrôlée, une stabilité mécanique, un espace de blocage de l'eau et une conception flexible du nombre de fibres. Cet article explique la structure, le fonctionnement du toronnage, les types de câbles courants, les applications appropriées, les exigences de test et les points de sélection. Le terme ne doit pas être confondu avec le toronnage de conducteurs en cuivre ou avec le simple fait de compter chaque fibre optique comme un "toron".

Qu'est-ce qu'un câble à fibre optique toronné?

Un câble à fibres optiques toronné est une structure de câble dans laquelle les unités contenant des fibres sont disposées autour d'un élément de résistance central au lieu de placer toutes les fibres dans un tube central. Dans la plupart des câbles de télécommunications extérieurs, les unités contenant des fibres sont des tubes lâches en PBT. Chaque tube contient des fibres optiques colorées et du gel de remplissage de tube ou des éléments bloquant l'eau sèche. Les tubes lâches sont ensuite toronnés autour d'un fil d'acier central, d'une tige en FRP ou d'un autre élément de résistance.

La forme la plus courante est le câble à fibre optique à tube lâche toronné. Il est utilisé lorsque le réseau a besoin d'un nombre de fibres plus élevé, d'un meilleur équilibre mécanique et d'une conception de câble plus flexible qu'un simple câble à tube lâche central peut fournir.

Distinction importante :

• La fabrication de fibres optiques produit la fibre de verre elle-même.
  

• La fabrication de câbles à fibres optiques convertit les fibres optiques finies en structures de câbles protégées.
  

• L'échouage est une étape de fabrication de câbles qui organise les tubes lâches, les charges et les éléments de résistance dans un noyau de câble stable.
  

Pourquoi l'échouage est utilisé dans les câbles à fibres optiques extérieurs

L'échouage aide le câble à contrôler les contraintes mécaniques pendant le tirage, la flexion, le changement de température et le service à long terme. Dans une conception de tube lâche toronné, les fibres ne sont pas fixées étroitement le long de l'axe du câble. La géométrie du tube lâche et de l'échouage fournit une longueur excessive de fibre, de sorte que les fibres optiques peuvent tolérer un allongement limité du câble sans supporter immédiatement toute la charge de traction.

L'échouage facilite également la construction de différents nombres de fibres. Un câble peut utiliser plusieurs tubes lâches actifs, plusieurs tiges de remplissage ou un mélange des deux. Cela donne aux fabricants une géométrie de noyau de câble cohérente sur différents nombres de fibres tout en maintenant les positions des tubes, la rondeur du câble et l'extrusion de la gaine plus stables.

Dans de nombreuses familles de câbles extérieurs, le toronnage laisse également de la place pour le fil bloquant l'eau, le ruban bloquant l'eau, le composé de remplissage, les ripcords, le blindage et les couches de gaine. Ces composants sont sélectionnés en fonction de l'environnement d'installation, pas seulement en fonction du nombre de fibres.

Principaux composants structurels

La conception exacte dépend du modèle du produit et des spécifications du projet, mais un câble à fibre optique à tube lâche toronné typique comprend les composants suivants.

Comment les câbles à fibres optiques toronnés sont fabriqués

Étape 1 : Les fibres optiques finies sont inspectées et colorées

La fabrication des câbles commence avec des fibres optiques finies, et non avec un dessin de préforme en verre. Les fibres entrantes sont vérifiées en fonction du type de fibre requis, de l'état du revêtement, des exigences d'atténuation et du plan d'identification. Les fibres sont ensuite colorées afin que les techniciens puissent identifier chaque fibre pendant l'épissage et la terminaison.

Étape 2 : Les fibres sont placées dans des tubes lâches

Les fibres colorées sont placées dans des tubes lâches. Dans de nombreux câbles toronnés extérieurs, le tube est extrudé de PBT car il offre une protection mécanique et une stabilité dimensionnelle aux fibres optiques. Le tube peut être rempli de gel ou conçu avec des matériaux secs bloquant l'eau en fonction des spécifications du câble.

Étape 3 : Les tubes et les charges lâches sont échoués autour d'un élément de résistance central

Les tubes lâches sont toronnés autour d'un élément de résistance central. Lorsque le câble utilise un toronnage SZ, la direction de toronnage s'inverse périodiquement. Cela permet un accès plus facile à mi-portée et aide à contrôler la manipulation des câbles pendant la fabrication et l'installation. En toronnage hélicoïdal conventionnel, les tubes suivent une direction continue.

Le processus de toronnage doit contrôler la tension du tube, la longueur de pose, le diamètre du noyau du câble et la longueur excessive de la fibre. Ces valeurs affectent le comportement mécanique, mais ce sont des paramètres de conception plutôt que des valeurs publiques universelles.

Étape 4 : Des matériaux bloquant l'eau sont appliqués

Le câble à fibre optique toronné extérieur nécessite normalement une protection contre le blocage de l'eau. La conception peut utiliser un fil bloquant l'eau, un ruban bloquant l'eau, un composé de remplissage ou un système hybride. La méthode correcte dépend du fait que le câble soit destiné à des voies de conduit, aériennes, enterrées ou de transition.

Les performances de blocage de l'eau doivent être vérifiées par une méthode de pénétration de l'eau CEI 60794 applicable ou un équivalent spécifié par le projet. Une description du produit doit indiquer les conditions d'essai, la longueur de l'échantillon, la tête d'eau, la durée et le critère d'acceptation plutôt que d'utiliser uniquement le mot "étanche".

Étape 5 : Des couches d'armure, de fil de résistance ou de gaine sont ajoutées

Une fois le noyau du câble formé, le fabricant ajoute les couches de protection requises. Les câbles de type GYTA utilisent généralement une barrière contre l'humidité aluminum-polyethylene . Les câbles de type GYTS utilisent généralement un blindage en ruban d'acier. Les câbles de type GYFTY utilisent des éléments de résistance non métalliques où un routage entièrement diélectrique est requis. Les structures à double gaine et blindées telles que GYTA53 ou GYFTY53 sont sélectionnées pour un risque mécanique plus élevé ou des sections de transition conduit-enterré.

Les noms de modèles sont utiles, mais la fiche technique et la section transversale doivent toujours être vérifiées. Différents fabricants et systèmes de dénomination nationaux peuvent ne pas utiliser exactement les mêmes règles de construction.

Étape 6 : Le câble fini est testé et emballé

Le câble à fibre optique toronné fini doit être testé avant l'expédition. Les contrôles typiques incluent l'atténuation de la fibre, le diamètre du câble, l'apparence de la gaine, l'impression, les performances de traction, la résistance à l'écrasement, les performances de flexion, la pénétration de l'eau et le cycle de température si nécessaire. Le câble est ensuite enroulé sur des tambours avec marquage de direction, marquage de longueur, identification du modèle et protection d'expédition.

Câble à tube lâche toronné vs câble à tube central

Types courants de câbles à fibres optiques toronnés

Applications appropriées

Le câble à fibre optique toronné convient lorsque le projet a besoin d'un noyau de câble extérieur équilibré, d'un nombre de fibres moyen ou élevé, d'une conception de blocage de l'eau et d'options de protection mécanique.

Les applications appropriées typiques incluent :

• Routes dorsales des télécommunications extérieures
  

• Fibre de métro et réseaux d'accès
  

• Systèmes de conduits et de conduits souterrains
  

• Sections d'alimentation et de distribution FTTH / FTTx
  

• Réseau de campus et de parcs industriels
  

• Itinéraires aériens lorsque le câble est spécifiquement conçu comme autoportant ou figure-8
  

• Sections de transition du conduit à l'enterré lorsque le câble a des couches de blindage et de gaine appropriées
  

Applications qui nécessitent une autre conception de câble

La construction échouée est utile, mais elle ne résout pas tous les problèmes d'installation.

Les cas nécessitant une autre conception ou une ingénierie supplémentaire comprennent :

• Routes de colonne montante ou de plénum intérieures qui nécessitent des cotes spécifiques de ignifugation ou de sécurité incendie
  

• Routes aériennes à longue portée qui nécessitent une conception de câble ADSS, figure-8 ou autre
  

• Enterrement direct dans un sol rocheux, des traversées de routes à forte charge ou des routes à forte charge de rongeurs sans données confirmées de test de blindage et d'écrasement
  

• Installation sous-marine, lacustre, fluviale ou d'égout à long terme sans famille de câbles conçue et testée pour cet environnement
  

• Couloirs d'alimentation haute tension où les éléments métalliques créent des problèmes de mise à la terre, d'induction ou de foudre ; utilisez une conception entièrement diélectrique vérifiée lorsque l'isolation électrique est requise
  

• Itinéraires de soufflage de microconduits où le diamètre du câble, le frottement, la rigidité et les performances des tests de soufflage sont plus importants que les échouages conventionnels
  

Exigences de test et normes applicables

Aucune charge de traction, charge d'écrasement, rayon de courbure ou valeur d'atténuation ne doit être généralisée à tous les câbles à fibres optiques toronnés. Les résultats des tests doivent être liés au modèle de câble, au type de fibre, à la méthode de test, à la longueur d'onde, à l'état de charge, à la durée et au changement d'atténuation admissible.

Liste de contrôle de sélection

1. Définissez le parcours d'installation : conduit, enterré direct, aérien, transition intérieur-extérieur ou mixte.
   

2. Confirmez le type de fibre : G.652. D, G.655, G.657, multimode ou une autre fibre spécifiée.
   

3. Confirmez le nombre de fibres et le plan des tubes : nombre de fibres par tube, tubes actifs, charges et code couleur.
   

4. Sélectionnez l'élément de résistance central : fil d'acier pour la résistance métallique ou FRP pour le routage entièrement diélectrique.
   

5. Sélectionnez la méthode de blocage de l'eau : gel, blocage de l'eau sèche ou conception hybride.
   

6. Sélectionnez l'armure uniquement lorsque l'itinéraire en a besoin : ruban d'aluminium, ruban d'acier, ruban d'acier ondulé, fil d'acier ou renfort non métallique.
   

7. Confirmez le matériau de la gaine : PE pour de nombreux itinéraires extérieurs, LSZH ou gaine ignifuge uniquement lorsque l'environnement d'installation l'exige.
   

8. Vérifiez le rayon de flexion, la tension de traction, la longueur du tambour, le diamètre du câble et les limites de l'équipement d'installation.
   

9. Demandez des rapports de test qui correspondent à la structure exacte du câble et au nombre de fibres, pas seulement à une famille de produits similaire.
   

10. Vérifiez les exigences de mise à la terre et de corrosion lorsque le câble comprend un blindage métallique, des éléments de résistance métalliques ou des fils messagers.
    

Erreurs courantes à éviter

• Ne décrivez pas un câble à fibres optiques toronné comme si les fibres de verre étaient tordues comme des conducteurs en cuivre.
  

• N'utilisez pas "câble toronné" et "câble blindé" comme le même terme. Un câble toronné peut être blindé ou non blindé.
  

• Ne supposez pas que GYTS, GYTA, GYFTY et GYTA53 ont la même cote mécanique.
  

• Ne prétendez pas qu'un câble est enterré directement uniquement parce qu'il a un blindage en ruban d'acier.
  

• Ne listez pas le ruban d'acier ou le fil d'acier comme matériau de la gaine. Ce sont des éléments d'armure ou de résistance, pas la gaine extérieure.
  

• Ne donnez pas un rayon de courbure ou une charge de traction pour tous les câbles à fibres optiques toronnés.
  

• N'indiquez pas une durée de vie telle que 25 ou 30 ans sans spécification de projet vérifiée, qualification des matériaux ou base de fiabilité.
  

Questions fréquemment posées

Un câble à fibre optique toronné est-il le même qu'un câble en cuivre toronné?

Non. Dans un câble en cuivre toronné, les fils de cuivre conducteurs peuvent être toronnés physiquement pour transporter le courant électrique. Dans un câble à fibre optique toronné, le terme signifie généralement que des tubes lâches ou des unités optiques sont toronnés autour d'un élément de résistance central. Les fibres optiques transmettent la lumière et sont protégées à l'intérieur de la structure du câble ; elles ne sont pas utilisées comme conducteurs métalliques.

Tous les câbles à fibres optiques toronnés sont-ils blindés?

Non. Stranded décrit la disposition du noyau du câble. Armor décrit une couche protectrice telle qu'un ruban d'acier, un ruban d'aluminium, un ruban d'acier ondulé, un fil d'acier ou un renfort non métallique. GYFTY est généralement un câble extérieur non métallique toronné, tandis que GYTS est généralement un câble blindé en ruban d'acier toronné.

Pourquoi les tubes lâches sont-ils utilisés dans les câbles extérieurs toronnés?

Les tubes lâches protègent les fibres optiques et offrent un espace contrôlé pour la longueur excessive des fibres. Cela aide à réduire la contrainte directe des fibres lorsque le câble est tiré, plié ou exposé à des changements de température. Le tube offre également un espace pour le gel ou les matériaux secs bloquant l'eau si nécessaire.

Qu'est-ce que le toronnage SZ dans un câble à fibre optique?

Le toronnage SZ est une méthode de toronnage dans laquelle la direction du tube s'inverse périodiquement le long de la longueur du câble. Il est largement utilisé dans la fabrication de câbles à tubes lâches car il prend en charge la géométrie contrôlée du noyau du câble et peut faciliter l'accès à mi-portée lorsque le câble est conçu à cet effet.

Le câble à fibres optiques toronné est-il adapté à l'inhumation directe?

Seulement si la conception exacte du câble est adaptée à l'environnement d'enfouissement. L'enfouissement direct peut nécessiter un blindage plus solide, une double gaine, des performances de blocage de l'eau, une résistance à l'écrasement, une protection contre les rongeurs et une protection d'installation spécifique au sol. Un câble de conduit extérieur toronné standard ne doit pas être traité comme un câble d'enfouissement direct sans vérifier sa fiche technique et son rapport de test.

Quel est le meilleur, tube lâche toronné ou câble de tube lâche central?

Aucune des deux structures n'est universellement meilleure. Le câble tubulaire lâche toronné est généralement préféré pour les nombres de fibres plus élevés, les routes dorsales extérieures et les conceptions nécessitant des combinaisons de tubes flexibles et de blindage. Le câble tubulaire lâche central est souvent plus compact et convient aux nombres de fibres plus faibles ou aux liaisons d'accès courtes. Le bon choix dépend du type de route, du nombre de fibres, de l'état de traction, du contrôle de la flexion et du risque mécanique.

L'armure métallique a-t-elle besoin d'une mise à la terre?

Le blindage métallique, les éléments de résistance en acier et les fils de messagerie peuvent nécessiter un collage et une mise à la terre conformément aux codes électriques locaux, aux normes des opérateurs et aux conditions du site. Ceci est particulièrement important à proximité des lignes électriques, des sous-stations, des routes sujettes à la foudre et des installations industrielles.

Conclusion

Le câble à fibres optiques toronné est mieux compris comme une construction à âme de câble, et non comme un synonyme générique de tout câble multifibres. Dans une conception de tube lâche toronné typique, plusieurs tubes contenant des fibres sont toronnés autour d'un élément de résistance central, puis protégés avec des matériaux bloquant l'eau, un blindage optionnel et une gaine extérieure. Cette structure est largement utilisée pour les conduits extérieurs, la dorsale, les accès, les antennes et certaines routes enterrées, car elle prend en charge un nombre de fibres flexibles et des performances mécaniques contrôlées.

Le bon câble doit être sélectionné en fonction de l'état de l'itinéraire, du type de fibre, du nombre de fibres, de l'élément de résistance, de la méthode de blocage de l'eau, des exigences en matière de blindage, du matériau de la gaine et des données de test vérifiées. Pour les documents techniques et les pages de produits, les valeurs de performance doivent toujours être rapportées avec la référence CEI ou UIT-T applicable, la condition de test, l'unité et le critère d'acceptation.

Liens internes recommandés

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Références

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