光ファイバーケーブルの曲げ半径を理解する: 制限、公式、ベストプラクティス

あなたは現場で 48 芯のルースチューブ ケーブルをダクトに引き込んでいます。建物の入り口で、ケーブルが鋭いエッジの周りで曲がり、ジャケットがねじれているのがわかります。その後、OTDR はその時点で 2.5 dB の損失を示します。この損失は偶然ではありません。これは、光ファイバー ケーブルの曲げ半径を超えた直接の結果です。

光ファイバー ケーブルの曲げ半径は、過度の光減衰や永久的な損傷を引き起こすことなくケーブルを曲げることができる最小半径です。作業上のルールとして、設置後の曲げ半径はケーブルの外径の 10 倍以上、ケーブルを引っ張っている間は外径の 20 倍以上に保ってください。これらの数値は、TIA および ISO 構造化ケーブル規格から受け入れられたガイダンスであり、ほとんどのケーブル メーカーが仕様書で使用している値でもあります。

この記事では、定義、公式、静的制限と動的制限の違い、制限を変更する要因、および曲げ関連の障害を回避するための実際の取り付け手順について説明します。

光ファイバーケーブルの曲げ半径とは何ですか?

曲げ半径は、内部のファイバーの性能制限を超えずにケーブルを曲げることができる最小円の半径です。外径 D のケーブルの場合、最小曲げ半径 R は通常、10 x D または 20 x D などの D の倍数で表されます。

この用語は、曲げ直径と混同されることがあります。直径は単純に半径の 2 倍です。たとえば、最小曲げ半径が 60 mm の場合、曲げ直径は 120mm になります。実際には、コーナー、トレイ、およびスプライス クロージャーに適合するのは半径であるため、設置業者は半径方向で作業します。

半径が小さすぎると、曲げが問題になります。コア内を伝播する光は、臨界角よりも大きな角度でクラッドに当たり、コーティング内に逃げます。その結果、マクロ曲げ損失が発生します。これは、突然の減衰の増加として現れ、時間の経過とともにファイバーが十分に強く曲げられると、疲労または破壊破壊として現れます。

曲げ半径が重要なのはなぜですか?

曲げ半径を超えると、ファイバー ネットワークにおける隠れたリンク損失や早期のケーブル障害が発生する主な原因となります。 1 つのきつい曲がりでもリンクに数デシベルの減衰が追加される可能性があり、これは光バジェットを削減し、10G または 100G システムで断続的なエラーを引き起こすには十分です。

機械的な側面も同様に重要です。急激に曲げると、ガラス繊維に引張応力が発生し、コーティングに圧縮応力が発生します。同じ箇所を繰り返し動かすと微小亀裂が発生し、数か月または数年が経過すると繊維が破損する可能性があります。これは、技術者によって配線が変更されるパッチ コード、ピグテール、ドロップ ケーブルに特に関係します。

光学的限界と機械的限界の間にも違いがあります。ファイバーはきつく曲げてもすぐには切れませんが、光損失によりリンクが使用できなくなる可能性があります。したがって、曲げ半径の仕様は主に光学性能の限界であり、物理的強度の限界ではありません。

標準曲げ半径値とその計算方法

安全な曲げ半径を決定する最も早い方法は、ケーブルの外径に適切な係数を掛けることです。外径 12 mm の一般的な屋外ケーブルの場合、静的曲げ半径は 10 x 12 mm = 120 mm、動的曲げ半径は 20 x 12 mm = 240mm です。

ケーブル内の個々の被覆ファイバーの曲げ限界は、ケーブル ジャケットよりもはるかに小さいことに注意してください。通常、裸のファイバは重大な損失を生じることなく半径約 30 mm まで曲げることができますが、ケーブル ジャケット、強度部材、バッファ チューブにより有効半径は 10×外径 以上に増加します。

屋外回線用途の場合は、ケーブルを選択する前にメーカーの仕様を確認してください。ケーブルの外径と構造によって、電線管やたるみループに適合するかどうかが決まります。

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静的曲げ半径と動的曲げ半径

動的曲げ半径はケーブルが移動、引っ張られ、または屈曲しているときに適用され、静的曲げ半径はケーブルが最終位置に固定された後に適用されます。張力によってファイバーへの応力が増加するため、動的制限は常に大きくなります。

ケーブルに張力がかかっている状態で曲げの周囲を引っ張ると、曲げと引っ張りによる合計応力が大きくなります。一部の設置業者は、短く低張力で引っ張る場合に 15 x OD を使用しますが、20 x OD がより安全なデフォルトであり、古典的な光ファイバーのリファレンス ガイダンスで使用される数値です。

最小曲げ半径を変化させる要因

プロジェクトの実際の安全半径は、「10D/20D」ルール以外にも依存するため、使用する特定のケーブルのデータシートを常に確認してください。

• ケーブル構造: 一般に、ルースチューブの屋外ケーブルは、屋内のタイトバッファケーブルよりも外径が大きく、より大きな半径が必要です。
• 装甲層: 波形スチールテープの装甲は剛性を高め、非装甲バージョンと比較して最小曲げ半径を増加させます。
• ファイバーの種類: G.657.A1 などの曲げに影響されないファイバーは、より狭い半径向けに設計されており、屋内またはデータセンター環境に役立ちます。
• 温度: 低温ではジャケットが硬くなるため、有効曲げ限界は大きくなります。
• 取り付け張力： 引っ張り張力が高くなると、より大きな半径が必要になるため、動的制限は 10 x OD ではなく 20 x OD になります。

曲がりが多いルート用のケーブルを選択する場合、曲がりに影響されないファイバーを使用するとスペースを節約できますが、ケーブル レベルの制限は解除されません。外側のジャケットと強度部材によって、ケーブル アセンブリ全体の最小半径が決まります。

曲げ制限違反を防ぐ設置方法

曲げ関連の障害のほとんどは、ケーブルの入口点、電線管の角、パッチ パネルの出口、緩みループなどの予測可能な場所で発生します。次の方法は、半径を制限内に保つのに役立ちます。

1. 牽引する前にルートを計画してください。 道を歩いて、ケーブルが急に曲がるであろう狭いコーナーを特定します。
2. コーナープーリーまたはガイドを使用してください。 ローラーまたは湾曲したコンジット アダプタは、移動中にケーブルを安全な半径に保持します。
3. サービスループを残します。 Slack を使用すると、ケーブルを限界を超えて曲げることなく、コネクタを配置し、後で配線し直すことができます。
4. ケーブルをきつく巻きすぎないでください。 保管するために直径が小さすぎると、損失が発生しやすい方法の 1 つです。
5. ケーブルを潰さずに固定します。 圧縮により内部構造が変形する可能性があるため、ネクタイやクリップでジャケットを圧縮しないでください。
6. 引っ張った後確認してください。 OTDR が屈曲点付近で損失のスパイクを示した場合は、設置を完了する前にルートをやり直して半径を増やしてください。

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スプライス クロージャおよび配電ボックスの曲げ半径

スプライス クロージャとファイバ分配ボックスの内部では、ファイバは個別に配線され、多くの場合、スプライス トレイに巻き付けられます。ファイバーがケーブル ジャケットから分離されると、ケーブル レベルの制限は適用されなくなります。代わりに、制限はファイバー自体とトレイの設計によって定義されます。

ほとんどのスプライス トレイには、通常 30 mm 以上の曲げ半径リミッターが付いています。余分なファイバーはトレイ内でコイル状に保ち、端に強く引っ張らないでください。屋外 FTTH ネットワークでは、工場で終端されたケーブル アセンブリが正しい曲げ半径を念頭に置いて構築されているため、事前接続ソリューションにより現場での接続が削減され、曲げ制御が向上します。

屋外アクセス ネットワークの場合、事前に接続された ODN ボックスを使用すると、ドロップ ケーブルの設置やメンテナンスの際に急に曲がる回数を減らすことができます。

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光ファイバーケーブルの曲げ半径に関するよくある質問

光ファイバーケーブルの一般的な最小曲げ半径はどれくらいですか?

一般的な最小値は、取り付けられたケーブルの外径の 10 倍、引っ張り中のケーブル外径の 20 倍です。正確な値については、必ずメーカーのデータシートを参照してください。

光ファイバーケーブルを曲げすぎるとどうなりますか?

曲げが多すぎると、マクロ曲げ損失が発生し、OTDR で目に見える減衰スパイクが発生し、最終的には応力腐食によるファイバーの破損につながる可能性があります。

曲げ半径と曲げ直径の違いは何ですか?

曲げ直径は曲げ半径の 2 倍です。半径 50 mm は直径 100 mm に相当します。これは、ケーブルがその直径の円に収まることを意味します。

曲げに鈍感なファイバーはより強く曲げることができるのでしょうか?

はい、G.657 ファイバーはよりきつく曲げられるように設計されていますが、ケーブル ジャケットと強度部材により最小半径が課せられます。個々のファイバーがトレイまたはコネクターに配線される場合、ファイバーレベルの利点が重要になります。

ケーブルの外径はどのように測定すればよいですか?

ノギスまたはマイクロメーターをジャケット全体に使用し、最も厚い部分を測定します。プリントやリブの上での計測は避けてください。次に、10 または 20 を乗算して、暗黙的な最小半径を取得します。

光ファイバー ケーブルの曲げ半径はオプションの提案ではありません。これは減衰と信頼性に直接影響する仕様です。静的設置には 10 x OD、引っ張りには 20 x OD を使用し、特定のケーブルのデータシートを確認してください。各角に数センチメートルの半径を追加すると、後でトラブルシューティングにかかる​​時間を節約できます。

ケーブルの選択や今後のプロジェクトの曲げ制限の確認にサポートが必要な場合は、 弊社のエンジニアリングチームにご相談ください 。ケーブルの種類とその特性について詳しくは、次のリンクを参照してください。 光ファイバーケーブルの紹介 ニュースページで。