气吹微缆是什么

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气吹微缆是什么

背景

无论是干线还是城域网,地下管孔资源都非常紧张。与普缆相比,采用气吹微缆,可使管孔的资源节省近50%。气吹微缆系统的典型结构是母管-微管-微缆,母管可以穿放在混凝土管孔中,也可以进行新的路由建设。在已敷设的HDPE或PVC母管中,或在新建光缆路由上预敷设母管和微管,可穿管或用吹缆机吹放。

采用气吹微缆的系统架构在管道资源利用方面具有显著优势。首先,通过使用微型光缆,光纤数量相对较少,因此需要的管道空间更小。这使得现有的管道可以容纳更多的光缆,而不需要进行大规模的扩建。其次,通过预先铺设母管和微管,光缆的布线更加便捷灵活。已有的管道中可以预留足够的空间来容纳未来的光缆扩容需求,而不需要重新施工或开挖新的管道。

在实际应用中,采用气吹微缆系统还具有其他一些优点。首先,由于光缆的数量减少,光缆的维护和管理变得更加简单。其次,通过采用微管技术,光缆的敷设和维修更加方便,同时还可以降低敷设过程中的损耗。此外,气吹微缆系统还具有较高的光纤利用率和较低的系统损耗,可以提供更可靠和高质量的通信传输。

总的来说,采用气吹微缆系统可以充分利用有限的地下管道资源,并提供高效、灵活和可靠的光纤通信解决方案。这种技术的应用可以在网络建设和扩容中节省成本、提高效率,是现代通信网络发展的重要趋势之一。

微缆介绍

微缆是一种特殊的光缆,其直径只有普通管道光缆(以下简称"普缆")容量的一半。由于微缆直径较小且机械性能较差,无法使用传统的人工布放方式,只能通过气吹方式将其安装在略大于微缆直径的微管中。

气吹微缆技术是一种新型的光缆敷设技术,它利用气吹机将由空气压缩机产生的高压高速气流与微管或微缆一同送入预先敷设好的硅芯管中。该技术涉及中心管式和层绞式的气吹微缆、配套的微管、集束管、管连接器、专用接续盒等附件,以及线路设计和气吹敷设的安装等全套解决方案。

气吹微缆技术简介

微缆

微缆的常用结构为中心管式和层绞式。中心管式微缆具有较好的温度特性,但最大芯数只有24芯,常用型式为GYCFXTY。

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微缆

层绞式微缆最大可容纳576芯,但其温度特性较差,因此在进行长距离气吹时,每个气吹段落的起止点需要预留一定长度,以适应温度引起的缆长变化。此外,层绞式微缆的护层较薄,如果采用填充式结构,在微缆长时间存放后,可能会出现油膏渗出的问题,从而影响气吹效果。因此,层绞式微缆通常采用干式或半干式结构,型号为GCYFY。

相比普通光缆,微缆的允许拉伸力与其截面积成正比。可以看出,微缆的允许拉伸力与普缆相比有较大差距。微缆的长期允许压扁力为150N,短期允许压扁力为450N,仅为普缆(长期允许压扁力为300N,短期允许压扁力为1000N)的一半。

微管是一种柔软的圆形塑料管,其最大外径不超过16mm。微管采用硅塑复合材料制成,管体通常具有明显的颜色。微管的外壁一般采用高密度聚乙烯(HDPE),内壁则具有永久固体润滑层(硅芯层),而内壁可能还带有导流槽。

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微管

根据不同的布放方式,微管可以分为普通型和加强型。普通型微管的管壁较薄,主要用于气吹方式进行布放,可以将其安装在已有的硅芯管中,也可以人工方式进行布放,适用于未安装光缆的管孔。

气吹微缆是什么
气吹微管-气吹微缆

加强型微管相较于普通型微管,其管壁较厚,适用于需要抵抗拉力或承受压力要求较高的场合。例如,在已经安装有光缆的管孔中进行布放时,加强型微管可以提供更好的保护;或者在手孔内对微缆进行保护时,加强型微管也能发挥其优势。

气吹微缆是什么
微缆布放

不同外径微缆适用的微管规格如下表所示。

气吹微缆是什么

新建的微管管道通常采用集束管,也被称为"管缆"。集束管通常由一根或多根相同规格但不同颜色的微管组成。集束管的外护套通常采用HDPE材质,并呈现统一的纯色外观。

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微管

目前,在国内一些高速公路的沿线通信管道中,常见的集束管内通常包含7根12/9微管。这意味着集束管内部有7根微管,每根微管的规格为12/9。

气吹微缆

气吹微缆是利用机械推进器将微缆推进微管的同时,通过空气压缩机输送强大的气流进入微管中。微管内部的高速气流在光缆表面形成向前的推力,从而促使光缆向前推进。每次气吹的最大推进段长可以达到1000米以上。同样的原理也适用于在硅芯管内进行气吹微缆的安装。

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气吹微缆工作原理

气吹微缆对管孔容量的影响

干线管道

通常情况下,干线管道会采用40/33硅芯管,每根硅芯管通过气吹的方式布放一根普通光缆。然而,如果采用微缆技术,就可以在40/33硅芯管内先气吹进4根12/10微管或5根12/8微管,每根微管可以再气吹布放1根微缆。即使在已经布放了一条普通光缆的硅芯管内,仍然可以通过气吹方式再布放至少1根微管。使用微缆技术可以使干线管道的容量(即布放光缆的数量)增加1倍以上。

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干线管道微管

城域管道

在城域管道中,常用的管孔类型包括内径为32mm的七孔梅花管(以下简称"梅花管")和内径为100mm的单孔塑料管(以下简称"单孔管")。梅花管的每个子孔内可以布放不同缆径的普通光缆,通常为1至3根。而每根梅花管可以容纳10条以上不同外径的普通光缆。这意味着梅花管具有较大的容量和灵活性,可以适应多样化的光缆布放需求。

气吹微缆是什么
城域管道微管

通过组合不同规格的微管,可以在梅花管的一个子孔内进行人工布放多根微管。然而,由于大芯数的光纤带光缆不适合采用微缆结构,所以在梅花管内需要保留一部分管孔用于布放大芯数的光纤带光缆。综合考虑,当以微缆为主要布放方式时,每根梅花管可同时布放微缆和普通光缆,总数可达20条以上。这样的配置可以满足不同的光缆布放需求,提高管道的光缆容量和灵活性。

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微管

在使用单孔管进行光缆布放之前,通常需要先布放子管。如果子管采用40/33硅芯管,那么每根单孔管可以布放大约10条普通光缆,或者布放微缆和普通光缆的组合,数量可达约20条。这种配置可以根据需要灵活地选择布放不同类型的光缆,以满足具体的通信需求。

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微管

在实际工程中,为了增加单孔管内布放普通光缆的数量,有时会直接布放普通光缆而不使用子管。这样,一根单孔管内可以布放20条以上的普通光缆。然而,在这种情况下,由于多条普通光缆在管孔内交织在一起,布放时容易造成普通光缆护套的损伤,同时也不便于进行光缆的更换。这与气吹微缆的布放方式并不具有可比性。

因此,在可比的情况下,在城域管道中采用人工方式布放微管,并通过微管气吹微缆的方法,可以将管孔容量提升近1倍。这样的布放方式可以更好地保护光缆,提高管道的光缆容量,并提供更灵活和可靠的光缆布放解决方案。

微缆与普缆的造价比较

干线管道内布放

当干线管道的管孔资源不足时,如果不采用气吹微管方式进行扩容,就需要重新选择路由并建设新的管道。干线管道的建设成本非常高,通常为7万元至10万元/公里(以3根硅芯管计算)。相比之下,采用气吹微管技术进行扩容的成本(包括气吹微管和微缆的造价,减去相同芯数普通光缆的造价)仅为不到2000元/公里。

因此,采用气吹微管进行干线管道的扩容在投资上具有明显的优势。通过这种技术可以有效降低扩容成本,避免重新建设新的管道,同时还能快速提升管道的容量和性能。这种经济高效的扩容方案使得干线管道的建设和运维更加可行和可持续。

城域管道内布放

微缆与普缆的造价主要考虑管孔的占用成本和光缆的建设成本。在很多城市,通信管孔均采用购买的方式获得,每根梅花管的购置价约为4万元/公里~10万元/公里,若以每根梅花管最多可布放10条光缆计算,则每条光缆的管孔占用成本为:4000元/条公里~10000元/条公里。以布放48芯光缆为例,城域管道布放微缆与普缆的单位造价见下表(光缆建设成本按东部某省2020年管线工程造价标准估算)。

光缆类型微缆普缆
单位元/条公里
管孔占用成本2000~50004000~10000
光缆建设成本94507500
成本小计11450~1345011500~17500
气吹微缆铺设成本

因为没有纳入集中采购,微缆的价格要比普缆高,并且在布放之前需要安装微管,这使得微缆的建设成本高于普缆。综合考虑管孔占用成本后,微缆的总体造价相对较低,特别是在一些管道建设或购置成本高的城域网中,微缆的造价优势更加显著。

从造价角度来看,气吹微缆在干线方面具有较大的优势。在一些配套高速公路管道中,由于采用了集束管,微缆成为了不可避免的选择。

尽管微缆在城域管道中也具有一定的造价优势,但施工单位需要具备吹缆设备。此外,由于微缆的机械性能较差,在手孔内其安全性面临一定的考验。这也导致目前气吹微缆在城域管道中的使用率较低。然而,气吹微缆能够大幅减少人工操作,大幅增加管孔容量。随着人工成本的上升和管孔资源越来越紧缺,气吹微缆的优势也越来越明显。

特点

气吹微缆法是一种机械性能优良、保护功能强的室外光缆敷设技术,适用于网络的各个层次,具有以下优点:

  • 1.松套层绞设计,光纤余长控制精确,性能稳定
  • 2.半干式结构设计,环保,易于测试、熔接
  • 3.直径小,重量轻,低摩擦系数护套设计
  • 4.气吹速度快,距离长,施工高效
  • 5.成熟产品,大量应用于欧洲通信网络
  • 6.如采用200μm超微光纤,容纤率高,在大芯数时管道利用率更高
  • 7.初期投资少,比传统的网络建设方法节省高达 65%~70%的初期投资。

铺设安装

敷设方式:管道、气吹

气吹微缆的施工步骤分为清洁硅芯管道、气吹微管、安装和密封连接微管、将微型光缆气吹进微管中、微缆的盘留和固定等

气吹微缆是什么
气吹微缆

应用范围

FTTX,局间通信

气吹微型光缆一般应用于以下情况: 

1.对现有通信管道进行扩容;通过在现在大孔中敷设微管、采用微型光缆,可将现有的管孔分割为若干小孔,成倍提高管孔容量;

2.解决末端接入问题;在排水管道或其他类似的管道中,敷设微管和气吹微型光缆,解决末端接入问题,同时提供预留的管孔供扩容后期使用

气吹微型光缆通常适用于以下场景:

  1. 城市建设:在城市建设中,特别是在高楼大厦、商业中心和居民区等密集地区,气吹微型光缆可以用于室外和室内的光纤网络敷设。由于微型光缆的柔软性和小尺寸,适合在狭小的管道和空间中布放,以满足不同楼层和房间之间的高速数据传输需求。
  2. 高速公路和铁路网络:在高速公路和铁路等交通网络中,气吹微型光缆是一种理想的选择。它可以通过集束管和导线管进行敷设,以提供可靠的通信和监控系统,用于车辆信息传输、智能交通管理和视频监控等应用。
  3. 军事和安防领域:气吹微型光缆在军事和安防领域具有广泛的应用。由于其高度保护和柔性的特点,可以用于军事通信、边境监控、视频监控系统和安全警报系统等方面,以提供快速、可靠和安全的数据传输。
  4. 特殊环境和条件:在一些特殊环境和条件下,如化工厂、石油和天然气管道、地铁和地下通道等,气吹微型光缆也能够发挥其优势。由于其耐腐蚀性和耐高温性,可以在恶劣的环境中工作,并提供稳定的通信和监控解决方案。
  5. 内部网络和数据中心:气吹微型光缆也适用于内部网络和数据中心的布线。在大型企业、办公楼和机房等场所,通过微型光缆的敷设,可以满足高速数据传输、云计算、存储和网络连接等要求。

总而言之,气吹微型光缆适用于城市建设、交通网络、军事和安防领域、特殊环境以及内部网络和数据中心等多个场景,为这些领域提供高效、可靠的光纤通信解决方案。

产品标准

产品标准:IEC60794-5; YD/T 1460.4; GB/T 7424.5

温度范围

温度范围:存储温度:-40℃~+70℃;安装温度:-10℃~+50℃;运行温度:-40℃~+70℃

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