室內光纜
用於建築物內通信設備的光纜
室內光纜是敷設在建築物內的光纜,主要用於建築物內的通信設備,計算機,交換機和終端用戶的設備等。以便傳遞信息。
室內光纜是根據光纜的使用環境來分類的,與之相對的是室外光纜。
室內光纜分類,由於室內光纜受到建築物環境,敷設條件等限制,導致了室內光纜的結構設計趨於複雜化,光纖與光纜所用材料多樣化,光纜的機械性能與光學性能各有側重等。
a、按使用環境和地點進行劃分
可分為室內主幹光纜,室內配線光纜和室內中繼光纜三種。
室內主幹光纜主要是提供建築物內、外之間的通道;而室內配線光纜和室內中繼光纜則是用來分別向特定的地點傳遞信息。
b、按光纖芯數劃分
可分為單芯、雙芯和多芯三種。
室內光纜通常含1-36芯,也有大於36芯的大芯數光纜,乃至超大芯數高密集型光纜。
c、按光纖外形分,有偏型(B),圓形(E)和其他形狀室內光纜(根據輻射環境要求不同)
d、按光纖在纜中的位置或光纜的機構劃分,有中心束管式、扭絞式,骨架式和疊帶式渡難關室內光纜。
e、按護套材料分,有阻燃和不延燃室內光纜。
室內光纜的抗拉強度小,保護層較差,但也更輕便,經濟。室內光纜主要適用於建築物內的布線,以及網路設備之間的連接。無金屬。
室內光纜一般距離不長,可以用多模,同樣多模帶寬可以分別使用千兆,萬兆的光纜,一般非金屬加強芯,利用芳綸等,通信單元會考慮抗彎曲G657型的光纖,代表性的有蝶形光纜(又稱皮線光纜)等。室內光纜顧名思義一般適用於室內用的光纜,他一般分為室內緊套和分支兩種,因為它在室內使用所以他不需要有防水的結構,所以柔軟度比較好,彎曲性能高。傳輸速度快,信號清晰穩定,搞干擾性好,傳輸流量大。
室內光纜的抗拉強度小,保護層較差,但也更輕便,經濟。
室內光纜是由光纖(光傳輸載體)經過一定的工藝而形成的線纜。
室內光纜光纜主要由光導纖維(細如頭髮的玻璃絲)和塑料保護套管及塑料外皮構成,光纜內沒有金、銀、銅鋁等金屬,一般無回收價值。
室內光纖結構
應 用:
用於室內布線;
用於光通信設備機房、光配線架的光連接以及光儀器、設備的光連接;
用於尾纖和跳線;
用於建築物引入纜。
參數:
光纖 芯數 | 光纜 尺寸 (mm) | 光纜 重量 (kg/km) | 允許拉伸力 (N) | 允許壓扁力 (N/100mm) | 最小彎曲半徑 (mm) | 適用溫度範圍 (℃) | |||
長期 | 短暫 | 長期 | 短暫 | 動態 | 靜態 | ||||
2 | 2.5×2.9 | 8 | 80 | 200 | 200 | 500 | 20H | 10H | -20~+60 |
4 | 2.5×2.9 | 8 | 80 | 200 | 200 | 500 | |||
6 | 2.5×3.5 | 10 | 80 | 200 | 200 | 500 | |||
8 | 2.5×4.1 | 13 | 80 | 200 | 200 | 500 | |||
12 | 2.5×5.2 | 16 | 80 | 200 | 200 | 500 |
註:1 表中所有數值均作為參考,若數值有增改,恕不另行通知;
2 表中光纜參數是針對單光纖帶光纜,如果光纜中含有多條光纖帶,
光纜參數可能會有所變化;
3 H為扁形光纜高度;
4 採用G.657光纖時,靜態最小彎曲半徑為5H。
光纖種類:單模G.652 A/B/C/D、G.657或G.655 A/B/C光纖,多模A1a或A1b光纖,
或其它型號及種類的光纖;
光纖芯數:光纖帶由2芯、4芯、6芯、8芯或12芯光纖並帶組成,應由用戶具體指定;
或其它商定材料;松套管材料通常為聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT),也可是
護套顏色:(包括纜中光纖的顏色)按標準規定的顏色,也可是其它商定顏色;
光纜尺寸:標稱光纜尺寸,也可是其它商定尺寸;
長度:1km或2km,3km也可是其它商定長度;
室內光纜主要適用於建築物內的布線,以及網路設備之間的連接。
A.光纜開剝時注意進刀深度。光纜外護套開剝的關鍵是掌握好護套切割刀的進刀深度,否則很容易發生斷纖。在實際操作中,應邊旋轉護套切割刀,同時注意觀察切口處,若能看見白色的聚酯帶,則應停止進刀,取下切割刀。這個步驟是個熟練的過程,須進行多次練習才能掌握進刀深度。
B.光纜的固定與纖芯束管的開剝。光纜開剝后,將光纜固定在光纜接頭盒內,開剝纖芯束管,做好光纖熔接前的各項準備工作。
此時應注意
1.)纖芯束管不能扭絞。在固定光纜之前,必須注意纖芯束管所處位置,加強件穿過固定螺絲時,加強件的下面必須是填充束管,不能是纖芯束管,纖芯束管必須處於加強件進入光纖收容盤的同側,不能在加強件上扭絞。加強件如果壓在纖芯束管上,纖芯束管受力變形會造成損耗過大,在纖芯束管中的光纖也會因長期受力發生斷裂,給工程留下隱患。
2.)加強件的長度要合適。纖芯束管的位置確定好后,就可以固定光纜了。光纜的固定必須使光纖在接頭盒裡的位置不會產生鬆動,避免因光纜位置的移動而導致光纖損耗增大或斷纖問題。光纜的固定分為加強件的固定和光纜其餘部分的固定。加強件的固定要注意其長度,太長,在接頭盒內放不下;太短,其不到固定光纜的作用。一般在剪斷加強件時,應使固定光纜的夾板與固定加強件螺絲之間的距離與所留長度相當。光纜其餘部分的固定則是在加強件固定好以後,用螺絲擰緊夾板,將其緊緊地固定在接頭盒的光纜進口處。
3.)纖芯束管的開剝長度要合適。光纜固定好后,就可以開剝纖芯束管了。開剝長度過長,抵到光纖熱縮管放置槽,在盤纖時就會損傷余纖;開剝長度過短,纖芯束管固定時,固定卡子就會卡在光纖上,容易損傷光纖。因此,一般將它開剝到過了兩個固定卡口為宜,在這個長度纖芯束管不會造成光纖受力損傷,也能很好地固定。但固定時卡子不能卡得過緊,否則纖芯束管的光纖會因受力增加損耗,時間長了光纖就會斷裂,給工程留下隱患。
C.光纖的熔接。光纖的接續直接關係到工程的質量和壽命,其關鍵在於光纖端面的製備。光纖端面平滑,沒有毛刺或缺陷,熔接機能夠很好地接受確認,並能做出滿足工程要求的接頭,如果光纖端面不合格,熔接機則拒絕工作,或接出的接頭損耗很大,不符合工程要求。在製作光纖端面過程中,首先在剝出光纖塗覆層時,剝線鉗要與光纖軸線垂直,確保剝線鉗不刮傷光纖;在切割光纖時,要嚴格按照規程來操作,使用端面切割刀要做到切割長度准、動作快、用力巧,確保光纖是被崩斷的,而不是壓斷的;在取光纖的時候,要確保光纖不碰到任何物體,避免端面碰傷,這樣做出來的端面才是平滑的、合格的。熔接機是光纖熔接的關鍵設備,也是一種精密程度很高且價格昂貴的設備。在使用過程中必須嚴格按照規程來操作,否則可能造成重大損失。特別需要注意的是熔接機的操作程序,熱縮管的長度設置應和要求相符。
D.余纖的保護 光纖熔接好后,既要對光纖進行熱縮管保護,還要對余纖進行盤留。
此時應重視: 1.)光纖在盤纖過程中,盤纖彎曲半徑不能太小,一般不能小於4mm。彎曲半徑太小,容易造成折射損耗過大和色散增大。時間長了,也可能出現斷纖現象。
2.)在盤纖時,注意光纖的扭曲方向,一般是倒"8"字型,注意不要扭斷光纖,盤完后將光纖全部放入收容盤的擋板下面,避免封裝時損傷光纖。
E.接頭盒的密封 在實際工程中光纜接頭盒的密封很重要。因為接頭盒進水后光纖表面很容易產生微裂痕,時間長了光纖就會斷裂,而且接頭盒又是以直埋方式在地下的居多,所以必須做好接頭盒的密封。接頭盒的密封,主要是光纜與接頭盒、接頭盒上下蓋板之間這兩部分的密封。在進行光纜與接頭盒的密封時,要先進行密封處的光纜護套的打磨工作,用紗布在外護套上垂直光纜軸向打磨,以使光纜和密封膠帶結合得更緊密,密封得更好。接頭盒上下蓋板之間的密封,主要是注意密封膠帶要均勻地防止在接頭盒的密封槽內,將螺絲擰緊,不留縫隙。
一垂直提升光纜(Riser)
在光纜進入大樓后,需要提供入口設備、設備房或計算機房與不同樓層通信櫥間的連接,稱之為“垂直布線系統”。此時,布線光纜多位於樓層間豎井的立式管道(Riser)內。為此,光纜需要承受更大的拉伸力(自重最大)。
二單芯、雙芯互連室內光纜(Interconnectcable)
緊套單芯、緊套8字雙芯、緊套2芯~4芯圓形結構室內光纜由於採用了具有非常好柔軟性的緊套結構及高承載芳綸紗圍繞緊套光纖,光纜結構尺寸小,柔軟性好,可承受很小的彎曲半徑,沒有盤存痕迹,是光纖到工作站、通信櫥內插接線、尾纖、跳線,通信櫥到室內牆上引出端,引出端到收發器應用等互連光纜的理想選擇。它們直接帶標準連接器,在通信櫥、分配箱、保護盒、設備盒中起到了在光端設備之間以及與主幹(垂直)光纜間互連的作用。該型光纜在有限空間安裝既方便又容易,成為有限空間布線、建築物內插接軟線的理想網路線纜方案。
三充氣環境用光纜(Plenum)
在室內應用中,當光纜需要穿越輸送管道、高壓充氣空間或空氣處理系統來傳遞信息時,需要使用Plenum級別室內光纜。該特殊的使用環境對光纜的阻燃性、抗腐蝕性等提出了更為嚴格的要求。因此,對所採用的室內光纜的緊套材料和外護材料更為嚴格,緊套為PVC材料,外護套材料為符合UL認證的添加阻燃劑的PVC材料或硬的含氟聚合物。採用PVC設計優於含氟聚合物。因為PVC柔軟,易彎曲,沒有盤存痕迹,可圈狀存放。
四防鼠型光纜
採用不鏽鋼軟管保護的單芯或者多芯緊套光纖型光纜具有抗側壓能力強,耐彎折、抗拉強度高,防鼠性能優良。可用於踩踏發生的場合,例如地毯下敷設或者有限空間需要經常彎折或者有鼠害的場合。
此外,還有幾個事項:
一是當採用光纖帶光纜進入建築物時,可選用與其配套的室內光纖帶光纜(光纖帶+芳綸紗+PVC護套結構)。
二是在設備間的地下管道、天花板埋地敷設時,可採用加強型結構,如在配線纜基礎上改用PE、PU護套或在散開型纜結構的基礎上採用鋁-PE護套結構等。
三是配線纜採用金屬鎧裝護套時可用於架空和直埋敷設。四是在對毒性和發煙度要求高的場合,可採用低煙無鹵(LSZH)材料做外護套。五是採用PU護套時具有較好的耐摩擦、划痕和化學物侵蝕等性能,可用於應急、搶修和軍用光纜。
1、市場狀況
(1)市場需求及產品階段分析
隨著寬頻網路建設及智能建築的迅猛發展,室內通信光纜的市場需求量也在同步增長,市場容量很大。室內通信光纜除用於用戶引入端外,還可廣泛的用作室內布線、跳線、通信設備和數據設備內的連線及數據線,隨著光纖化的不斷深入,這方面的需求還會繼續增大。
除通信領域外,還要考慮到其它領域和出口需求的室內光纜,所以初步估算室內光纜的國內市場需求今年將會達到70億元左右,明年會超過100億元,將來的市場需求會保持甚至超過20%的增長速度。
國內室內光纜的發展大致可以分成四個階段,2003年之前是第一階段,為室內光纜的起步階段,基本為研究、準備和待開發階段,有少量的小芯數室內光纜被應用於跳線市場。2004年~2009年是第二階段,為過渡階段,產業化逐步形成,行業標準簡單的形成系列化,用戶逐漸增多,室內光纜的用途也日益廣泛和多樣化。第三階段為2010年~2015年,是產業化迅猛增長的階段,這個階段室內光纜將穩步增長,生產廠家迅猛增多,市場上價格競爭非常激烈,各個廠家探索出路以謀求發展壯大,各種結構、各種材料、各種用途的室內光纜被開發。第四階段為2016年之後到未來幾十年,是室內光纜未來發展的階段。室內光纜將在各個領域和範圍內被大量使用,室內光纜的結構將更加多樣化,技術趨於成熟,產品質量更加完善和可靠,市場也更加穩定和規範,室內光纜生產廠也趨於集中和規模化,室內光纜的市場生命力將更加強勁有力。
(2)市場趨勢和市場機會
雖然目前用戶端的通信線纜還是數字電纜為主,但隨著網上數據的急劇膨脹,接入網和用戶駐地端的大量增加,數字電纜將難以滿足這一發展需求,室內光纜的市場將會逐年穩步擴大,形勢非常樂觀,這是市場的發展趨勢。
早期的室內光纜市場通常是由一些跳線廠採購單芯和雙芯光纜,光纜結構少,市場也比較單一。由於幾個原因,第一,用戶的要求越來越多,導致室內光纜的種類增加。第二,室內光纜的應用範圍增加,客戶群增多。第三,運營商的參與和集采使得某些結構的室內光纜用量明顯上升。第四,客戶選擇呈現多樣化,用戶選擇餘地增加。第五,應用環境的複雜多變需要選擇不同的室內光纜,而且採購環節技術性明顯增強。第六,市場需求明顯增長。市場也發生了很大變化。用戶選擇的主要要求是產品多樣化、質量可靠,成本低廉、安全環保等。市場對產品的要求就是滿足基本的標準要求,滿足用戶選擇的要求,滿足環境使用的要求,滿足價格成本的要求,滿足合理化的要求等。
市場需求是產業發展的龍頭,也是企業發展的龍頭,所以市場的變化及市場的發展趨勢歷來被各個企業所重視。市場的這些變化就需要各個企業針對不同的客戶群,分析和了解不同的要求,採取不同的市場策略和產品策略。
我國目前室內光纜的市場尚處於不完善階段,發展空間相當大,市場也不成熟,還沒有出現真正的壟斷企業,大多數的用戶也還處於選擇中,並沒有確定的供應商,這對大多數的光纜生產廠家來說角逐室內光纜市場仍然存在商機。
(3)客戶分析
室內光纜的生產除一些研發外,基本屬於加工型產業,材料其實佔了價格成本的絕大部分。因此室內光纜材料的主流供應商基本屬於較強勢一方,對室內光纜市場競爭起著非常重要的作用。另外,室內光纜目前基本處於買方市場,客戶方能夠在價格、質量、服務或其它的銷售條款上擁有一定的談判優勢,是強大的市場競爭力量。即使客戶方的採購量並不大,或者也不能給廠商帶來重要的市場或某種聲譽,仍然有一定程度的強勢。
室內光纜用戶群主要有光器件廠商、綜合布線廠商、網路集成公司、房地產開發商、通信營運商、廣電企業、企事業及行政單位、軍事用途等。
室內光纜的應用進入各個方面,使用明細化,目前主要的市場方向有跳線類、布線類、運營商類、海外市場類和其它行業類。客戶明顯不同,市場行為也不同,光纜結構不同,應用方式也不同,對光纜的要求也就不同。
(1)跳線類主要是各種跳線、連接線插頭、交接箱內及終端用戶用等。
(2)布線類主要是房屋布線用,可以是垂直布線、水平布線、房屋布線和終端用戶布線等,目前在這個市場上碟形引入光纜用量最大,將來在布線這方面的應用比然會出現更多種類的光纜形式。
(4)海外市場類主要是指室內光纜出口,銷售方向可以是發達國家,也可以是發展中國家。
(5)其它行業類主要是軍品、航天、汽車、高鐵、煤礦、醫療和非通信類應用等。
2、技術狀況
(1)對室內光纜的認識
過去人們一提起室內光纜,通常都認為是室內軟光纜,特指單芯或雙芯跳線用光纜,結構單一,材料種類少,市場用量不多,後來逐步理解到布線用的一些光纜,稱為多芯光纜,比如分支光纜和配線光纜(或束狀光纜)。近些年又有一些變化,就是蝶形引入光纜,目前仍然有不少的人認為室內光纜就是蝶形引入光纜,或叫皮線光纜。
現在的室內光纜概念已經大大擴展了,涉及到室內的引入,特殊的室內環境等。光纜的種類已經擴展到成百上千種,涉及到的材料也越來越廣泛,光纜的使用範圍明顯擴寬,設備、結構、技術也演變出眼花繚亂的紛雜局面。人們普遍一個感覺,就是室內光纜很寬、很雜。
未來幾年,室內光纜還會不斷出現新的品種,標準和材料以及技術會趨於成熟和完善。人們對室內光纜不再陌生,它的應用領域會擴展,很多種室內光纜趨於完善並被人們接受,室內光纜的概念會變得很大。
(2)光纜標準、結構和生產工藝的狀況及發展趨勢
a 標準
關於標準方面,我國關於室內光纜的標準起步比較晚,就分類、材料、性能和用戶要求等差異比較大。必須將室內光纜按應用層面進行大的分類,然後再結合用戶的要求,光纜的特點、性能、材料等對各類室內光纜的標準進行規範。只有標準統一了,才有利於產業的發展,有利於產品質量的提升和保障,也有利於產品的一致性以及用戶的選擇。
b 光纜結構和生產工藝
室內光纜的技術非常重要,在整個環節中都佔據著非常重要的地位,在原材料採購、光纜生產、產品研發、市場銷售和技術交流等環節中都需要技術做後盾、做保障。目前室內光纜的技術不是很成熟,技術人員嚴重匱乏,技術人員的能力又參差不齊,這也是給室內光纜的發展帶來困難甚至阻礙的因素之一。技術必須要加強。
室內光纜產品研發應考慮到用戶選擇、市場發展、技術前瞻性、材料的發展趨勢、光纜結構變化、性能要求、市場技術支持以及室內光纜自身的特點等。有幾種光纜結構的發展趨勢可供參考。① 開發研製FTTX用光纜,比如多芯布線纜、帶狀多層結構光纜及小區引入纜等。② 拉遠單元使用的光纜的深入開發。③ 微型纜的開發。④ 乾式中心管結構室內光纜的開發。⑤ 幾種設計合理的光電混合纜的開發。
由於結構種類、外形變化、外形尺寸、光纖芯數、材料種類、光纜顏色、應用環境及用戶喜好等原因逐步形成了室內光纜的種類很多。不過多種結構本身就是室內光纜的特點,也是符合實際需要的。但這給各個企業增加了難度,在生產設備、相關人員、材料供給、保管和管理,甚至包裝和運輸都需要加強配備,增加了成本。種類很多,考核和管理難度也加大,每個品種的訂單又不是很充足,生產設備的使用斷斷續續,無疑都增加了成本。如果生產廠家光纜品種不齊全也不符合市場發展的需要,更不符合做大做強的宗旨。於是企業如何配備資源,開發哪些品種,如何運作就值得認真思考和慎重選擇。
目前室內光纜生產工藝不成熟,工藝文件不易制定,工藝參數也難於確定和穩定。由於光纖衰減、光纜段長、收縮、強度、機械性能和環境性能、緊湊性、柔軟性、環保等要求更使得光纜的生產難度加大。產品的要求變化太多太快,生產工藝跟不上市場的需求,生產調度很難進行。如何規範和管理,如何考核是室內光纜生產上的一個非常難解決的課題。
室內光纜的生產設備和生產工藝差異比較大,要求也比較高,對設備供應商和光纜生產企業來說增加了難度。將來的發展趨勢是設備精度提高,工藝精細化,成熟化。
室內光纜正沿著小型化、低成本、結構緊湊合理、光纖密集度高、性能滿足要求的方向發展。生產工藝方面的技術,著重需要探討材料、溫度及濕度、在線張力、擠出機結構參數及設定、模具、冷卻和生產速度對室內光纜生產的影響。
(3)材料狀況及發展趨勢
室內光纜所用到的材料非常多,每一種材料又可以變化出不同配方的很多種類。室內光纜主要構件有光纖、加強件和護套材料。
光纖涉及到單模和多模,各種光纖都有可能在室內光纜中出現。當然發展趨勢是耐彎曲、幾何尺寸穩定、機械強度高的光纖更適合室內光纜的要求。
加強件的種類也比較多,非金屬加強件是主流,其中芳綸紗是最常見的加強材料。當然另外的加強材料,比如PBO、高強度聚乙烯纖維、玻璃纖維、聚酯紗、GFRP、KFRP、鋼絲以及不同編織形狀的加強材料都有可能出現在室內光纜中,這主要還是因為室內光纜的性能要求、結構尺寸的要求、用戶的選擇及成本價格等因素造成的。室內光纜對加強件材料的要求有強度、抗拉伸、低煙阻燃、耐高溫、環保、易加工、保護光纖等。
護套材料涉及的面比較多,最常用的材料有聚氯乙烯(PVC)、低煙無鹵阻燃聚烯烴(LSZH)、含鹵阻燃聚烯烴(阻燃聚乙烯)(ZRPO)、尼龍(PA)和聚氨酯彈性體(TPU)等材料,還會出現複合材料,即幾種材料的混合。將來對護套材料的要求是低煙無鹵、高阻燃、低收縮率、耐低溫、耐高溫、易加工、環保、高強度、耐開裂、適合的軟硬度、抗老化、顏色及顏色均勻、合適的機械物理特性、氣味、手感及低成本價格等,甚至還有防鼠咬、耐腐蝕、抗日光照射、耐彎折及可薄壁加工等。
材料批次的變化或不穩定性對室內光纜的生產是致命的,由於材料出現的質量問題幾乎佔到了室內光纜質量問題的60%以上。這對材料供應商提出了更高的要求,同時也需要材料工程師進行研發,儘早研製出符合室內光纜要求的各種材料,並要求材料性能穩定。
原材料的發展情況也決定著室內光纜的發展,其作用是不容忽視的。室內光纜對原材料的依賴性很強,對材料的要求很高,而且,隨著用戶和市場的選擇變化,對原材料的要求也隨時變化。原材料的開發必須要注意到適應性、穩定性、可靠性、多樣性和低成本。
3、產業狀況
目前國內室內光纜生產廠家明顯增多,保守估計也有近兩百家,競爭明顯加劇。大部分廠家分佈在廣東和江浙等沿海地區,有地域優勢,也更貼近市場,少數一些企業分佈在內地和其它省市。這些廠家按企業性質和發展實力大致可以分成這樣幾類:
(1)國有體制的一些公司,具備相當的實力和品牌,發展潛力很大。
(2)民營性質的大公司,且很多是上市公司。這類企業具有相當大的實力,市場能力很強,在室內光纜產品方面也探索了多年,很有可能是將來室內光纜的主力軍。
(3)民營性質的專業生產室內光纜的公司。這類公司只生產室內光纜,比較專業,且起步較早,具備一定的規模和品牌,對室內光纜有很深入的理解,有固定的市場客戶,發展前景比較好。
(4)近兩年剛組建室內光纜產業的一些公司,產業規模不大,剛剛起步。這些公司靈活性很強,也具備某些市場的競爭能力。其中又被分成三種:第一種,只做跳線用光纜,包括跳線廠自己組建的產業。第二種,只針對運營商招標做蝶形引入光纜。第三種,不挑選市場,隨市場需求生產。
(5)外資性質的公司,包括合資和純外資性質的公司。管理有序且規範,比較重視產品質量,具備一定的實力。
(6)一些經營其它線纜多年的公司,目前針對運營商招標進行部分室內光纜的開發生產。公司的管理和資金實力還可以,對行業也比較了解。