실내 대 실외 광섬유 케이블: 구조 설계, 재료 및 등급이 다양한 환경에서 성능을 정의하는 방법

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실내 대 실외 광섬유 케이블: 구조 설계, 재료 및 등급이 다양한 환경에서 성능을 정의하는 방법

실내 대 실외 광섬유 케이블: 구조 설계, 재료 및 등급이 다양한 환경에서 성능을 정의하는 방법

업계 뉴스저자 : 관리자

설치 환경에 맞게 잘못된 광케이블을 선택하는 것은 조기 네트워크 장애의 주요 원인입니다. 실내 및 실외 광섬유 케이블은 모두 광 신호를 전송하지만 재료 공학, 기계적 강화 및 환경 탄력성은 근본적으로 다릅니다. 이 기술 가이드에서는 이러한 차이점을 분석하고 지도를 작성합니다. 실내 광섬유 케이블 그리고 옥외 광섬유 케이블 실제 배포 시나리오에 적용하고 사양에 대한 데이터 기반 기준을 제공합니다.

1. 핵심 아키텍처 차이: 타이트 버퍼링 vs. 루즈 튜브 디자인

실내 케이블과 실외 케이블의 근본적인 차이점은 유리 섬유가 기계적 응력과 환경 침투로부터 어떻게 보호되는지에 있습니다. 실내 광섬유 케이블 거의 보편적으로 사용 타이트 버퍼링된 디자인 : 250μm 코팅 섬유 위에 직접 압출된 900μm 1차 코팅입니다. 이를 통해 단기 실행, 패치 패널 및 수직 라이저에 이상적인 내구성 있고 유연한 케이블이 생성됩니다. 대조적으로, 옥외 광섬유 케이블 에 의존 느슨한 튜브 디자인 : 코팅된 섬유는 젤로 채워지거나 물이 차단된 열가소성 튜브 내부에서 자유롭게 떠다닙니다. 이러한 분리를 통해 케이블은 유리에 변형을 주지 않고 팽창, 수축 및 인장력에 저항할 수 있습니다.

느슨한 튜브가 실외 환경을 지배하는 이유

느슨한 튜브 실외 케이블은 -40°C ~ 75°C의 열 순환을 수용합니다. 120km의 공중 배치에 대한 2019년 현장 연구에서 루즈 튜브 케이블은 일별 온도 변화에 노출된 타이트 버퍼 대안에 비해 마이크로벤딩 손실이 83% 더 적은 것으로 나타났습니다. 젤(또는 초흡수성 원사)은 또한 물 이동을 방지합니다. 이는 광섬유 지하 케이블 수십 년 동안 물 속에 잠겨 있을 수도 있습니다.

타이트 버퍼링(실내) 섬유 900μm 나일론/PA 아우터 자켓 (LSZH/PVC) 소형, 고밀도 /- 엄격하고 제한된 온도 범위 루즈 튜브(실외 정격) 섬유 250μm 튜브 젤/수분 차단 HDPE 외부 피복 넓은 온도 범위, 방수 높은 인장 강도

2. 기술 비교: 실내 및 실외 광섬유 케이블

엔지니어는 최소 8개의 성능 축을 평가해야 합니다. 아래 표에는 표준 라이저/플레넘 실내 케이블과 범용 실외 정격 케이블(비보호)의 일반적인 값이 나와 있습니다.

매개변수 실내(라이저/플레넘) 실외(루스 튜브, PE)
화재 등급 OFNR / OFNP (UL 1666) IEC 60332-1-2 (난연제, 저연소성 아님)
작동 온도 -20°C ~ 60°C -40°C ~ 75°C
인장강도(장기) 200N – 400N 1000 N – 2700 N (강도 부재에 따라 다름)
최소 굽힘 반경(설치) 10 x 케이블 OD 15 x 케이블 OD(버퍼 튜브로 인해 느슨함)
자외선 저항 없음(PVC/LSZH 품질 저하) 카본 블랙/HDPE – 우수
물 침투 평가되지 않음 1m 헤드 24시간 누출 없음(IEC 60794-1-2-F5)
아머링 옵션 희귀(코일 갑옷만 해당) 골판지 강철 테이프 / 와이어 갑옷
일반적인 응용 데이터 센터, 라이저, 플레넘 덕트, 직접매설, 공중매설

34개 네트워크 업그레이드(2022~2024년)의 현장 데이터에 따르면 실내 등급 케이블을 실외에서 사용하면 18개월 이내에 주로 물 유입 및 재킷 균열로 인해 47%의 실패율이 발생한 것으로 나타났습니다. 반대로 배포 옥외 광섬유 케이블 실내는 화재 규정(낮은 산소 지수)을 위반하고 강성으로 인해 설치가 복잡해집니다.

3. 실외 광섬유 케이블 유형: 느슨한 튜브에서 평면 및 기갑 케이블까지

오른쪽 선택 옥외 정격 광섬유 케이블 지하, 공중 또는 직접 매설 등 설치 경로에 맞는 기계적 구조가 필요합니다.

3.1 느슨한 튜브(젤 충전 및 건조)

전통적 느슨한 튜브 실외 케이블 요변성 젤을 사용하여 물을 차단합니다. 장거리 및 FTTH(Fiber-to-The-Home) 피더 케이블에 이상적입니다. 건식 수분 차단(팽윤성 원사)은 보다 깨끗한 터미네이션을 위해 주목을 받고 있으며 스플라이스당 청소 시간을 최대 40%까지 줄여줍니다.

3.2 플랫 광섬유 케이블(FTTH 드롭)

플랫 광섬유 케이블 두 개의 평행한 유전 강도 부재와 로우 프로파일 구조를 통합합니다. 외관 장착 및 실내/실외 전환(예: 기둥에서 가입자 집으로)에 탁월합니다. 150개의 FTTH 배포를 대상으로 한 2023년 조사에 따르면 플랫 드롭 케이블은 표면 스테이플링 및 굽힘이 더 쉬워 원형 케이블에 비해 설치 시간이 28% 단축된 것으로 나타났습니다.

3.3 광섬유 지하 케이블(Armored & Direct Burial)

에 대한 광섬유 지하 케이블 , 부식 방지 강철 테이프 또는 와이어 갑옷은 설치류 및 굴착기 보호 기능을 제공합니다. 직접 매립 케이블은 외피 층 사이에 범람 화합물도 포함되어 있습니다. 최소 매설 깊이는 주거용 진입로의 경우 0.6m, 도로 건널목의 경우 1.2m로 다양합니다. 지역 프로젝트의 일반적인 길이는 다음과 같습니다. 1000피트 실외 광섬유 케이블 코일, 관리 가능한 무게(약 45-65kg)의 균형을 맞추고 접합을 줄였습니다.

3.4 외부 광섬유 케이블 – 항공 및 ADSS

외부 광섬유 케이블 공중 매설 설치를 위한 통합 메신저(그림 8)나 고전압 통로를 위한 ADSS(All-Dielectric Self-Supporting)가 포함되는 경우가 많습니다. ADSS 케이블은 아라미드 원사를 사용하여 금속 요소 없이 최대 200m의 범위를 처리하므로 번개의 인력을 제거합니다.

Multi-purpose distribution cable combining indoor and outdoor features

위 이미지는 실내 라이저 등급과 제한된 내후성을 혼합한 다목적 배전 케이블(MPC)을 보여줍니다. 짧은 실외 연결을 위해 케이블이 건물에서 나가는 캠퍼스 환경에 적합합니다.

4. 설치 환경: 실내 통로 vs. 가혹한 외부 공장

환경적 요인에 따라 보호 레이어와 설치 기술이 결정됩니다. 다음은 주요 조건과 필요한 케이블 특성에 대한 분석입니다.

  • 플레넘 공간(공조) : OFNP 또는 LSZH 실내 광섬유 케이블을 사용하십시오. 비플레넘 실내 케이블은 독성 연기를 방출합니다. 미국 전기 규정(NEC)에서는 특별 등급을 요구합니다.
  • 라이저(수직 샤프트) : OFNR(라이저 등급)은 바닥에서 바닥으로 화재 확산을 방지합니다.
  • 지하도관 : 폴리에틸렌 재킷과 방수 기능을 갖춘 루즈 튜브 실외 케이블입니다. 당김 장력 ≤ 2700 N, 윤활유 권장.
  • 직접 매장 : 있어야 한다 방수 광섬유 케이블 강철 테이프 갑옷과 범람 컴파운드가 포함되어 있습니다. 젤로 채워진 느슨한 튜브는 필수입니다.
  • 공중(메신저 또는 래쉬) : 자외선에 강한 HDPE 자켓으로 인장강도가 높습니다. 얼음/바람 하중의 경우 그림 8을 사용하여 자체 지지하는 것을 고려하십시오.
실내(라이저/플레넘) 실외 - 덕트/도관 직접 매장(장갑) LSZH / OFNP 재킷 물 보호 없음 PE 재킷, 방수 자외선 방지 강철 테이프 아머 젤 파쇄 저항 2200N/cm 실내 전용 /- 건조하거나 침수된 도관 헤비 듀티, 최대 보호

중요한 뉘앙스: 방수 광섬유 케이블 지하에서 사용하려면 종방향(케이블을 따라) 및 방사형(외피를 통해) 밀봉이 모두 필요합니다. 젤로 채워진 튜브는 세로 방향의 흡수를 차단하고 라미네이트 외장은 방사형 유입을 차단합니다. 2021년 물 침투 테스트(1m 헤드, 24시간)에서는 건식 차단 케이블이 처음에는 통과했지만 5번의 동결-해동 주기 이후 12%에서 수분 이동이 나타났으며 젤 충전은 100% 무결성을 유지했습니다.

5. 선택 방법: 화재 안전, 기계적 부하 및 비용 효율성

기본적인 분류 외에도 엔지니어링 결정에는 절충이 포함됩니다. 이 네 가지 요소를 사용하여 케이블을 선정하십시오.

  • 화염 확산 및 연기 : 실내의 경우 현지 규정에 따라 낮은 화염 확산이 필요한 경우 LSZH보다 OFNP(플레넘)를 우선시합니다. LSZH는 할로겐 독성을 감소시킵니다. 실외 PE 재킷은 쉽게 타므로 공기 조화 공간 내부에 설치하지 마십시오.
  • 극단적인 온도 : 실외 케이블을 미네소타의 가열되지 않은 다락방으로 배선하는 경우 매일 -35°C에서 5°C까지의 온도 변화로 인해 재킷에 미세한 균열이 발생할 수 있습니다. IEC 60794-1-2-E11(-40°C, 4x OD)에 따라 냉간 굽힘 테스트를 통해 실외 정격 광섬유 케이블을 지정합니다.
  • 설치류 및 발굴 저항 : 직접 매설의 경우 주름형 강철 외장을 사용하면 케이블 비용이 30% 추가되지만 설치류 활동 구역에서는 비 외장 케이블에 비해 고장 확률이 90% 감소합니다. 외장이 없는 편평한 광섬유 케이블은 절대 직접 매설해서는 안 됩니다.
  • 길이 및 포장을 잡아당기세요 : 300-400m 사이를 달리는 경우, 단일 1000피트 실외 광섬유 케이블 코일(약 305m)로 인해 연결 지점이 제거됩니다. 계약업체에서는 500피트 릴을 결합하는 것에 비해 1000피트 연속 길이를 사용하여 인건비가 18% 더 낮다고 보고합니다.
실제 신뢰성: 4년간의 해안 배치에서 느슨한 튜브 실외 케이블 정격이 없는 타이트 버퍼 케이블의 경우 88.7%인데 비해 99.2%의 생존율을 보였습니다.

에 대한 transitions (indoor to outdoor), always use a transition box or an indoor/outdoor rated cable with water-blocking transition elements. Directly terminating an outdoor cable inside a telecom room violates NEC 770.113 if the cable lacks a riser/plenum rating over the first 15m.

6. 벤치마크: 감쇠, 압축 및 노화 데이터

다음은 타사 인증의 일반적인 테스트 결과입니다(평균 15개 케이블 제품군, 특정 브랜드 없음). 데이터시트를 검토할 때 이를 기본 기대치로 사용하십시오.

매개변수 실내 타이트 버퍼링(G.652.D) 실외 루즈 튜브(G.652.D)
감쇠 @ 1310nm(설치 후) 0.36dB/km 0.38dB/km
감쇠 @ 1550nm(열 주기 후) 0.24dB/km(0.02 최대 변경) 0.22dB/km(0.01 변화)
내충격성(단기, N/cm) 400-600 800-1500(비장갑) / >2000(장갑)
내충격성(1.2m 낙하, 2kg) 10방울이면 섬유질이 끊어지지 않습니다. 25방울 섬유가 끊어지지 않음
UV 노화(3000h, ΔE) ΔE >15(심각한 황변/균열) ΔE <5, 균열 없음

가속 노화(85°C, 85% RH, 14일) 데이터에 따르면 실내 케이블 재킷은 인장 강도가 40% 손실되는 반면 실외 HDPE는 90% 이상을 유지합니다. 물의 존재가 일정한 지하 배치의 경우, 방수 광섬유 케이블 젤로 채워진 튜브를 사용하면 예상 수명이 30년 이상입니다(Telcordia GR-20). 비방수 케이블은 수소로 인한 감쇠 증가(>0.5dB/km)로 인해 2~5년 내에 고장납니다.

7. 자주 묻는 질문

Q1: 실내 및 실외 광섬유 케이블의 주요 실제 차이점은 무엇입니까?

가장 큰 차이점은 환경 보호입니다. 실내 광섬유 케이블 화재 안전을 위해 타이트 버퍼 디자인과 난연성 재킷(PVC/LSZH)을 사용하지만 UV 및 방수 기능이 부족합니다. 실외 광섬유 케이블 느슨한 튜브, 젤 충전 또는 건식 물 차단 구조, UV/물 보호를 위한 HDPE 재킷 및 더 높은 인장 강도 부재를 사용합니다.

Q2: 실외용 광섬유 케이블을 실내에서 사용할 수 있습니까?

기술적으로는 그렇습니다. 그러나 옥외용 HDPE 재킷은 빠르게 연소되고 심한 연기를 발생시키기 때문에 건물 화재 규정을 준수하지 않는 경우가 많습니다. NEC 770은 실외 케이블이 건물 안으로 들어가는 경우 전환 인클로저에서 종단 처리되는 경우 실내 케이블을 15m(50피트)로 제한합니다. 실내에서 더 오랫동안 사용하려면 실내 등급 케이블로 전환해야 합니다.

Q3: "느슨한 튜브 실외 케이블"은 무엇을 의미하며, 지하 사용에 왜 중요한가요?

느슨한 튜브 설계는 광섬유가 접착되지 않고 젤로 채워진 더 큰 튜브 내부에 배치됨을 의미합니다. 이를 통해 섬유는 장력이나 온도 변화에 따라 독립적으로 움직일 수 있습니다. 에 대한 광섬유 지하 케이블 , 젤은 물이 튜브를 따라 이동하는 것을 막아(심지) 침수된 덕트 또는 직접 매장에 필수적입니다.

Q4: 평면 광섬유 케이블은 실외 공중 설치에 적합합니까?

플랫 광섬유 케이블 (유전체 드롭 케이블)은 기둥이나 건물 외관에 단거리 공중 부착(보통 최대 50미터)에 적합합니다. 그러나 100m보다 긴 경간이나 얼음/바람 하중이 심한 지역의 경우 메신저가 통합된 원형 루즈 튜브 케이블(그림-8)이 필요합니다.

Q5: 케이블이 실외 직접 매설에 적합한 방수 기능을 갖추고 있는지 어떻게 확인합니까?

두 가지 사양을 찾으십시오. (1) IEC 60794-1-2-F5에 따른 물 침투 테스트(1m 수주, 24시간, 케이블 끝에서 누출 없음); (2) 각각의 느슨한 튜브 내부에 젤이나 팽창성 테이프를 통해 수분을 차단합니다. 또한 직접 매설하려면 케이블에 강철 갑옷과 갑옷과 내부 피복 사이에 침수 컴파운드가 있어야 합니다.

Q6: 지역 실외 프로젝트에 일반적으로 사용되는 길이는 얼마이며, 왜 "1000피트 실외 광섬유 케이블"입니까?

1000피트(305미터)는 물류와 접합 감소의 균형을 맞추는 표준 릴 길이입니다. 많은 교외 피더와 캠퍼스 백본 링크의 길이는 250m에서 400m 사이입니다. 단일 1000피트 코일을 사용하면 실행당 하나의 융착 접속이 제거되어 손실이 대략적으로 줄어듭니다. 500피트 릴 2개를 접합하는 것에 비해 0.1dB 및 인건비를 20~30% 절감합니다.

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