Кабель оптический 50/125 внутренний

Кабель оптический 50/125 внутренний: конструкция, стандарты и применение

Оптический кабель с градиентным многомодовым волокном 50/125 мкм, предназначенный для внутренней прокладки (инсталляции), является ключевым компонентом структурированных кабельных систем (СКС) и локальных вычислительных сетей (ЛВС). Его основная функция – высокоскоростная передача данных на короткие и средние расстояния внутри зданий и сооружений. В отличие от внешних кабелей, внутренние конструкции оптимизированы под условия эксплуатации в помещениях: они не содержат гидрофобных заполнителей, имеют облегченную защитную оболочку и, как правило, соответствуют строгим требованиям пожарной безопасности.

Конструктивные особенности и материалы

Внутренний оптический кабель 50/125 представляет собой сложную инженерную систему, каждый элемент которой выполняет определенную функцию.

• Оптическое волокно 50/125 (OM2, OM3, OM4, OM5): Сердечник кабеля. Градиентное многомодовое волокно с диаметром сердцевины 50 мкм и оболочки 125 мкм. Профиль показателя преломления сердцевины является параболическим, что позволяет лучам света распространяться с разной скоростью и минимизирует межмодовую дисперсию. Это увеличивает полосу пропускания по сравнению со ступенчатым волокном 62.5/125.
• Первичное буферное покрытие (Primary Coating): Полимерное покрытие (обычно из акрилата), наносимое непосредственно на стеклянную оболочку волокна (до диаметра ~250 мкм). Защищает поверхность стекла от микротрещин и механических повреждений, а также обеспечивает сохранение оптических свойств при изгибах.
• Вторичное буферное покрытие (Secondary Coating) или модуль: Более жесткий пластиковый слой (обычно полиэтилен, полипропилен), формирующий отдельный модуль вокруг волокна с первичным покрытием. В кабелях может использоваться несколько таких модулей, собранных вокруг центрального силового элемента. Для внутренних кабелей часто применяется упрощенная конструкция «tight buffer» (плотный буфер), где вторичное покрытие плотно нанесено на первичное, доводя диаметр до 900 мкм. Это обеспечивает лучшую защиту от растяжения и облегчает оконцевание.
• Силовой элемент (Центральный силовой элемент — ЦСЭ): Располагается в центре кабеля. Изготавливается из стеклопластика (FRP) или арамидных нитей (Kevlar). Воспринимает механические нагрузки (растяжение, сжатие), защищая хрупкие волокна.
• Внутренняя защитная оболочка: Полимерная трубка или слой, разделяющий силовой элемент/модули и внешнюю оболочку. Может содержать разрывную нить для удобства разделки.
• Внешняя оболочка (Jacket): Самый внешний слой, определяющий многие эксплуатационные свойства кабеля. Для внутренних кабелей изготавливается из поливинилхлорида (PVC), безгалогенных материалов с низким дымовыделением (LSZH, LS0H, HFFR), иногда из полиэтилена (PE). Оболочка обеспечивает защиту от механических воздействий, агрессивных сред и определяет степень пожарной безопасности.

Классификация по пожарной безопасности (Типы оболочек)

Это критически важный параметр для внутренней прокладки. Классификация регламентируется национальными и международными стандартами (МЭК, ГОСТ).

Тип оболочки	Материал	Характеристики	Область применения
PVC (ПВХ)	Поливинилхлорид	Устойчивость к механическим воздействиям, гибкость, низкая стоимость. При горении выделяет едкий дым и коррозионно-активные газы (хлороводород).	Прокладка в необслуживаемых помещениях, вертикальных стояках в металлических трубах или коробах, где требования к газодымовыделению не максимальны.
LSZH (Low Smoke Zero Halogen)	Безгалогенные композиты (полиолефины с гидроксидом алюминия/магния)	Не содержит галогенов (хлор, фтор, бром). При пожаре выделяет минимальное количество дыма и нетоксичных газов. Обладает пониженной горючестью.	Обязательна для прокладки в общественных зданиях, транспорте, тоннелях, серверных, ЦОДах, вентилируемых кабельных шахтах и пленум-пространствах (за подвесными потолками и фальшполами).
PE (Полиэтилен)	Полиэтилен	Высокие диэлектрические и влагозащитные свойства. Легко воспламеняется с каплепадением.	Для внутренней прокладки используется редко, в основном для внешних кабелей. Может применяться в гибридных конструкциях под внутренней LSZH-оболочкой.

Стандарты и категории волокна (OM2, OM3, OM4, OM5)

Волокно 50/125 мкм стандартизировано по ISO/IEC 11801 и TIA-568. Классификация «OM» (Optical Multimode) определяет его полосу пропускания и, как следствие, поддержку скоростных протоколов.

Категория волокна	Полоса пропускания (MHz*km) на 850/1300 нм	Тип лазерного источника	Максимальная длина для протоколов (пример)	Примечание
OM2	500 / 500	LED, VCSEL	1 Гбит/с Ethernet до 550 м	Базовое волокно для приложений до 1 Гбит/с.
OM3 (лазер-оптимизированное)	1500 / 500	VCSEL	10 Гбит/с Ethernet до 300 м; 40/100 Гбит/с до 100 м	Оптимизировано для работы с вертикально-излучающими лазерами (VCSEL) на 850 нм.
OM4 (лазер-оптимизированное)	3500 / 500	VCSEL	10 Гбит/с Ethernet до 550 м; 40/100 Гбит/с до 150 м	Улучшенная версия OM3 с большей эффективной модовой полосой (EMB).
OM5 (широкополосное)	3500 / 500 (и более для коротких волн)	SWDM VCSEL	40/100 Гбит/с до 150 м (и более с использованием SWDM)	Поддерживает multiplexing в окне 850-950 нм, предназначено для экономичных многожильных решений 40/100/400 Гбит/с.

Типы конструкций внутренних кабелей

• Простейший симплекс/дуплекс (Simplex/Duplex): Содержит 1 или 2 волокна в плотном буфере с арамидной армировкой и внешней оболочкой. Компактны, гибки. Применяются для патч-кордов, соединения стоек, точечных подключений.
• Многожильный кабель с плотным буфером (Tight-Buffered Distribution Cable): Наиболее распространенная конструкция для внутренней прокладки. От 2 до 144 волокон, каждое в собственном плотном буфере (900 мкм), скрученных вокруг ЦСЭ. Общая оболочка – LSZH или PVC. Прочен, удобен для разделки и оконцевания, не требует сплайс-кассет. Идеален для вертикальной разводки по этажам и горизонтальной подсистемы.
• Кабель с модульной конструкцией (Loose Tube Cable для помещений): Волокна (обычно до 12) свободно лежат в заполненных гелем или сухих водоблокирующих трубках (модулях). Несколько таких модулей скручены вокруг ЦСЭ. Хотя чаще это внешняя конструкция, существуют версии для внутренней прокладки с LSZH-оболочкой. Обладают отличными тяговыми характеристиками, но требуют более сложного монтажа (очистка геля, установка сплайс-кассет).
• Пожаробезопасный кабель (Plenum): Кабель для прокладки в пленум-пространствах (воздуховодах). Имеет оболочку из материала с исключительно низким дымовыделением и нераспространением пламени (например, FEP-фторполимер). Часто соответствует американскому стандарту NFPA 262 (UL910).
• Броневой кабель для помещений: Имеет дополнительную броню из гофрированной стальной ленты (CST) или алюминиевой ленты под оболочкой. Применяется для прокладки в местах с повышенным риском механических повреждений, в т.ч. по полу, без дополнительных коробов.

Критерии выбора и проектирование линии

При выборе кабеля 50/125 для внутренней прокладки необходимо учитывать комплекс параметров:

• Текущие и будущие потребности в скорости/полосе: Выбор категории OM3/OM4/OM5 является инвестицией в инфраструктуру. Для новых проектов рекомендуется OM4 как минимум.
• Требования пожарной безопасности: Обязательный анализ норм объекта. LSZH – де-факто стандарт для большинства современных общественных и офисных зданий.
• Количество волокон: Определяется с запасом (не менее 20-30%) для резерва, будущего расширения и возможных повреждений.
• Условия прокладки: Наличие растягивающих нагрузок (вертикальные шахты) требует кабеля с прочным ЦСЭ. Для плотной укладки в лотки важна гибкость и диаметр.
• Совместимость с активным оборудованием: Необходимо согласование типа волокна (50/125, а не 62.5/125) с передатчиками и приемниками. Использование патч-кордов той же или более высокой категории.
• Затухание в линии: Суммарное затухание (потери) в линии не должно превышать бюджет потерь (Link Loss Budget) активного оборудования. Основные источники потерь: затухание в волокне (дБ/км), потери на соединениях (сплайсах и коннекторах).

Монтаж и эксплуатационные требования

Прокладка внутреннего оптического кабеля требует соблюдения правил:

• Минимальный радиус изгиба: Обычно составляет 10-15 внешних диаметров кабеля при прокладке и 5-10 диаметров при длительной эксплуатации. Нарушение приводит к увеличению затухания и необратимым повреждениям волокна.
• Допустимое растягивающее усилие (кратковременное/длительное): Указывается производителем (например, 600 Н / 200 Н). Превышение ведет к микроизгибам и росту затухания.
• Температурный диапазон: Для внутренних кабелей обычно от -10°C до +60°C (прокладка/эксплуатация). При низких температурах оболочка PVC дубеет.
• Защита от внешних воздействий: Внутренние кабели не рассчитаны на прямой контакт с водой, УФ-излучением, агрессивными химикатами.
• Маркировка и документация: Каждая строительная длина и порт в кросс должны быть четко промаркированы. Вести паспорт кабельной линии с результатами измерений OTDR и рефлектометром.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем волокно 50/125 лучше устаревшего 62.5/125?

Волокно 50/125 имеет большую полосу пропускания (особенно на 850 нм) и лучшую совместимость с современными лазерными источниками (VCSEL). Это позволяет поддерживать высокоскоростные протоколы (10G, 40G, 100G Ethernet) на большие расстояния. Оно стало отраслевым стандартом для новых многомодовых систем.

Можно ли смешивать кабели OM3 и OM4 в одной линии?

Физически соединить возможно, но полоса пропускания всей линии будет определяться наихудшим сегментом (OM3). Поэтому смешивание не рекомендуется. Бюджет потерь при этом рассчитывается как сумма потерь всех сегментов.

В чем практическая разница между кабелем в плотном буфере и в модульной конструкции для внутренней прокладки?

Кабель с плотным буфером проще в оконцевании: снял оболочку, зачистил буфер, установил коннектор. Не требует сплайс-кассет в кроссах. Модульный кабель (loose tube) обычно имеет лучшие механические характеристики на растяжение и защиту от влаги, но для разводки в кросс необходимо каждое волокно из модуля перевести в плотный буфер через сплайс-кассету или пигтейл, что увеличивает стоимость и точки потенциальных потерь.

Обязательно ли использовать LSZH-оболочку везде внутри здания?

Требования определяются национальными и местными нормами пожарной безопасности. В серверных, ЦОДах, путях эвакуации, вентилируемых пространствах (пленумах) – это обязательно. В отдельных необслуживаемых стояках или кабельных каналах иногда допускается PVC. Однако для унификации и повышения безопасности современные проекты все чаще используют LSZH повсеместно.

Какой запас по волокнам рекомендуется закладывать в проект?

Рекомендуемый технологический запас – минимум 10-20% от расчетного количества. Кроме того, часто закладывают целый резервный модуль (например, 12 волокон вместо 8 требуемых). Это страхует от повреждений при монтаже/эксплуатации и позволяет расширять сеть без прокладки нового кабеля.

Почему для 40/100 Gigabit Ethernet требуется многожильный кабель (MPO/MTP), даже если нужно всего 2 волокна?

Высокоскоростные протоколы 40/100G с использованием многомодного волокна применяют параллельную передачу данных. Например, 40GBASE-SR4 передает 4 сигнала по 10 Гбит/с на 4-х разных волокнах в одном направлении и принимает по 4-м другим. Поэтому физически требуется 8 или 12 волокон, объединенных в один MPO-коннектор. Кабель 50/125 OM3/OM4 с предустановленными MPO-коннекторами является стандартным решением для таких магистралей.

Как проверить качество проложенной кабельной линии?

Обязательно проводится двойное тестирование:
1. Измерение затухания (Insertion Loss) с помощью стабильного источника света (Source) и измерителя мощности (Power Meter) на рабочих длинах волн (850 нм и 1300 нм). Результат сравнивается с бюджетом потерь.
2. Рефлектометрия (OTDR) – для проверки целостности волокна, качества сварных соединений, определения мест неоднородностей и общих потерь на длине линии. OTDR-трасса является документальным подтверждением качества монтажа.

Заключение

Внутренний оптический кабель 50/125 мкм представляет собой высокотехнологичное изделие, правильный выбор и монтаж которого определяют надежность и пропускную способность сетевой инфраструктуры на годы вперед. Ключевыми аспектами являются: выбор категории волокна (OM3/OM4/OM5) в соответствии с планами по скорости передачи данных, неукоснительное соблюдение требований пожарной безопасности через применение кабелей с LSZH-оболочкой, а также грамотный расчет количества волокон и запаса по механическим и оптическим параметрам. Строгое следование стандартам прокладки и тестирования гарантирует минимальное затухание в линии и ее стабильную работу в течение всего жизненного цикла.