Vodnik po plašču kabla iz optičnih vlaken: OFNP proti OFNR, LSZH, PVC, PE, TPU

Večina napak pri nabavi v optični infrastrukturi ne izvira iz optičnega vlakna ali konektorjev, ampak iz plašča, določenega privzeto in ne z zahtevo.

Plašč kabla iz optičnih vlaken je zunanja okoljska in mehanska zaščitna plast kabla; sama barva ne določa njegovega materiala ali požarne stopnje.

Trije poklici kabelskega plašča

Plašč kabla iz optičnih vlaken opravlja tri različne funkcije, ki se pogosto obravnavajo kot ena. Prvič, zagotavlja mehansko zaščito pred odrgninami, zmečkaninami, udarci in grizenjem. Drugič, zagotavlja okoljsko izolacijo pred vlago, UV-sevanjem, kemikalijami in ekstremnimi temperaturami. Tretjič, zagotavlja nadzor obnašanja pri požaru z omejevanjem širjenja plamena, gostote dima in emisije strupenih plinov. Noben posamezen material ne optimizira vseh treh hkrati. Vsaka izbira jakne je kompromis-in razumevanje, kateri kompromis-sklepate, je razlika med 25-letno namestitvijo in štiri-dnevnim ponovnim vlečenjem.

Tri osi zmede: Material v primerjavi s požarno odpornostjo v primerjavi z barvo

Najpogostejša napaka pri nabavi je združevanje treh ločenih atributov v eno miselno kategorijo, imenovano "jakna". To zlivanje je, kako delovna mesta ne uspejo pregledati. Spodnja tabela ločuje tri osi, ki jih kupci redno mešajo.

Kabel je lahko istočasno ocenjen kot material LSZH in OFNP{0}}za požar. LSZH opisuje kemijo spojine plašča. OFNP opisuje preskus požarne učinkovitosti, ki ga je kabel opravil. So pravokotne. Kabel iz PVC-ja s plenumsko-oznako izpolnjuje požarni kodeks, vendar pri gorenju še vedno proizvaja jedek plin vodikov klorid. Kabel LSZH brez ocene plenuma proizvaja čisti dim, vendar ga ni mogoče zakonito namestiti v prostor plenuma. Kombinacija "LSZH-OFNP" izpolnjuje tako kodeks kot skupino za življenjsko varnost.

Hierarhija požarnih ocen NEC: Kaj dejansko pomenijo OFNP, OFNR in OFNG

Člen 770 nacionalnega električnega zakonika (NEC) opredeljuje štiri stopnje požarne učinkovitosti za kable iz optičnih vlaken, ki so razvrščeni v strogi hierarhiji. Hierarhija je enosmerna: višja ocena lahko nadomesti nižjo, nikoli pa obratno.

OFNP: Neprevodni plenum z optičnimi vlakni

OFNP je najzahtevnejša požarna ocena v hierarhiji NEC. Potreben je v plenumskih prostorih, ki so stavbna območja, ki se uporabljajo za kroženje okoljskega zraka, običajno v odprtih prostorih nad spuščenimi stropi ali pod dvignjenimi tlemi. Ker ti prostori služijo kot povratne zračne poti HVAC, lahko požar, ki se začne tukaj, v nekaj sekundah razširi dim po celotni stavbi. Kabli OFNP so preizkušeni v skladu z NFPA 262 (UL 910), Steinerjevim tunelskim testom, ki meri razdaljo širjenja plamena in gostoto nastajanja dima v -zračnem okolju.

Test je brutalen. 25-metrska horizontalna tunelska peč potiska zrak skozi kabelsko komoro s hitrostjo 240 čevljev na minuto, medtem ko plamen 300.000 BTU/uro 20 minut udarja v kabel. Za prehod mora kabel omejiti širjenje plamena na 5,0 čevljev ali manj in vzdrževati optično prepustnost vsaj 95 % v toku izpušnega dima. Ocena OFNP je razlog, zakaj plenumski kabli običajno uporabljajo fluoropolimerne plašče, kot je FEP (fluoriran etilen propilen), ki ima kisikov indeks nad 95 %, kar pomeni, da ne more vzdrževati gorenja v normalnem atmosferskem kisiku.

OFNR: Neprevodni dvižni vod za optična vlakna

OFNR je ocenjen za navpične dvižne jaške, ki povezujejo tla v stavbi. Njegova naloga je preprečiti, da bi ogenj potoval navzgor med nadstropji skozi kabelsko pot. Preskusni standard je UL 1666, ki ocenjuje višino širjenja plamena, ko se kabel vžge navpično v simulaciji jaška. OFNR ne izpolnjuje zahtev glede gostote dima OFNP, zato ga ni mogoče namestiti v plenumske prostore. Vendar pa je OFNP mogoče namestiti v prostore dvižnih vodov kot nižjo raven. Številni specifikacije standardizirajo OFNP po celotni stavbi, da poenostavijo inventar in zagotovijo maksimalno požarno varnost na vseh poteh.

OFNG: Neprevodna optična vlakna za splošni namen

OFNG je osnovna notranja ocena za prostore, ki niso niti plenum niti dvig. Preizkušen je po UL 1581, ki ocenjuje odpornost proti širjenju plamena v navpičnem pladnju. OFNG je primeren za povezovalne kable v omarah, kabelskih nosilcih v sobah z opremo in splošnih notranjih poteh, kjer pot ne povezuje tal ali poteka skozi-prostore za upravljanje zraka. Večina standardnih PVC patch kablov ima to oceno.

Evrorazredi CPR: Evropski okvir

Evropa uporablja povsem drugačen sistem požarne klasifikacije, ki ga zahteva Uredba o gradbenih proizvodih (CPR, Uredba EU 305/2011). V skladu z usklajenim standardom EN 50575 morajo vsi trajno nameščeni napajalni, krmilni in komunikacijski kabli imeti oceno CPR Euroclass z oznako CE.

Sistem CPR je bolj razdrobljen kot NEC. Vsaka ocena Euroclass obsega štiri pod-indekse: razred širjenja požara (Aca do Fca), nastajanje dima (s1a, s1b, s2, s3), goreče kapljice (d0, d1, d2) in kislost (a1, a2, a3). Celotna ocena izgledaB2ca-s1a,d1,a1, kar pomeni zelo omejeno širjenje plamena, zelo malo dima (prepustnost vsaj 80 %), brez gorečih kapljic in zelo nizko kislost (prevodnost pod 2,5 mikrosimens/mm, pH nad 4,3).

Sistem AVCP je pomemben, ker določa raven-nadzora tretjih oseb. Kabli B2ca in Cca spadajo v sistem 1+, ki zahteva, da priglašeni organ revidira tovarno, opravi prvotno preskušanje tipa in opravi dvo-letni nadzor, vključno s ponovnim-testiranjem vzorcev. Dca in Eca spadata v sistem 3, ki zahteva le začetno testiranje tipa. Fca je samo-deklarirano brez-vpletenosti tretjih oseb. To pomeni, da ocena B2ca ni le rezultat testa; to je nenehno preverjena trditev o kakovosti izdelave.

NEC proti CPR: ni neposredne enakovrednosti

OFNP in CPR B2ca sta pogosto opisana kot enakovredna. Niso. Testi merijo različne stvari. OFNP uporablja Steinerjev predor (NFPA 262), ki se osredotoča na razdaljo potovanja plamena in optično gostoto dima v -vodoravnem tunelu s prisilnim zrakom. B2ca uporablja EN 50399, ki meri stopnjo sproščanja toplote, indeks stopnje rasti požara (FIGRA), skupno sproščanje toplote in širjenje plamena v aparatu z navpično lestvijo. Kabel, preizkušen z enim sistemom, običajno potrebuje dodatno testiranje, da lahko zahteva drugega. Za globalne projekte navedite dvojno{11}}certificiran kabel z dokumentacijo NEC in CPR.

Material Deep Dive: kaj vsaka jakna pravzaprav počne

Spojine za plašč omogočajo različne kompromise- glede obnašanja pri plamenu, sončni svetlobi, vlagi in mehanski zaščiti.

PVC: poceni privzeto s skritimi stroški

Polivinilklorid je najcenejši material za plašč in se najpogosteje uporablja za notranje kable iz optičnih vlaken. Je prilagodljiv, enostaven za iztiskanje in zagotavlja ustrezno mehansko zaščito za čista, podnebno-nadzorovana okolja. PVC je zaradi vsebnosti klora-zaviralec gorenja, zato lahko prestane UL 1581 za oceno OFNG.

Problem je, kaj se zgodi, ko PVC gori. Zaradi klora, zaradi katerega je-zaviralec gorenja, je tudi generator dima in strupenih plinov. Ko PVC gori, sprosti gost črn dim in znatne količine vodikovega klorida (HCl), jedkega plina, ki ob stiku z vlago tvori klorovodikovo kislino. V zaprtih prostorih lahko kondenzacija HCl uniči elektronske kontakte, razjeda kovinske strukture in povzroči poškodbe dihal že pri koncentracijah do 35 ppm. PVC se razgradi tudi pod izpostavljenostjo UV-žarkom, zaradi česar nastanejo razpoke na površini v mesecih po namestitvi na prostem.

PVC je prava izbira za kratke povezovalne kable znotraj klimatskih-telekomunikacijskih prostorov, kjer požarna odpornost ni potrebna. To je napačna izbira za plenumske stropove, dvižne jaške, zunanje lokacije ali kateri koli zaprt prostor, kjer je širjenje dima zaskrbljujoče. Prihranki pri stroških materiala PVC v primerjavi z LSZH, običajno 30 do 50 %, takoj izhlapijo, če je kabel nameščen na lokaciji, ki zahteva višjo požarno stopnjo.

LSZH: Kemija-brez halogenov in njeni kompromisi-

Low Smoke Zero Halogen (LSZH) je specifikacija materiala in ne požarna ocena. Sestavine LSZH ne vsebujejo halogenskih elementov (klora, fluora, broma) in so oblikovane tako, da pri gorenju proizvajajo minimalen dim. Kemija temelji na hidratiziranih mineralnih polnilih, predvsem aluminijevem trihidratu (ATH) in magnezijevem hidroksidu, ki se pri segrevanju podvržeta endotermni razgradnji, pri čemer se sprošča vodna para, ki hladi kabel in redči zgorevalne pline.

LSZH je preizkušen po dveh standardih IEC: IEC 60754-2 za kislost in prevodnost zgorevalnih plinov (preverjanje vsebnosti halogenov) in IEC 61034-2 za gostoto dima (prepustnost svetlobe v 3-metrski kubični komori). Kabel, ki zahteva LSZH, mora pokazati ničelno vsebnost halogenov in prepustnost dima običajno nad 60 % ali 80 %, odvisno od razreda.

Kompromis-je mehaničen. Visoka vsebnost mineralnega polnila (pogosto od 50 do 70 mas. %), ki daje LSZH protipožarno učinkovitost, naredi tudi plašč trši in manj prožen kot PVC. To je resnična težava v -okoljih omaric z visoko gostoto, kjer morajo kabli potekati skozi ozke radije krivin. Rešitev ni opustitev LSZH, temveč določitev kablov, zasnovanih za fleksibilnost, kot so tisti, ki uporabljajo optimizirane mešanice polimerov ali zasnove z manjšim premerom, ki ohranjajo zmogljivost upogibanja kljub trši spojini.

Drugi kompromis-je vlaga. LSZH ima večjo vpojnost vode kot PE ali PVC, zaradi česar ni primeren za uporabo na prostem ali neposredno-vkopavanje brez dodatnih ukrepov za-blokiranje vode. Standardni notranji jopiči LSZH niso UV-stabilizirani. Za prehode--iz zgradbe v zgradbo uporabite kabel za notranjo/zunanjo uporabo z vodo-blokirano konstrukcijo.

PE: The Outdoor Workhorse

Polietilen je standardni material za zunanji plašč za zračne, kanalske in-naprave z optičnimi vlakni. Črni PE vsebuje saj pri najmanj 2 % obremenitvi, ki zagotavlja odlično UV stabilnost z absorbiranjem sevanja, preden lahko razgradi polimerno verigo. PE ima zelo nizko absorpcijo vode, odlično kemično odpornost in delovno temperaturno območje od -40 do +70 stopinj Celzija.

TPU: Industrijska trdnost

Termoplastični poliuretan zavzema posebno nišo: aplikacije, kjer se kabel premika, drgne ali je izpostavljen olju in kemikalijam. TPU se pojavlja v tovarniški avtomatizaciji, strojnem vidu, vojaških taktičnih kablih, robotskih vlečnih verigah in povsod, kjer mora jakna preživeti nenehno mehansko zlorabo, ki bi uničila PVC ali PE v nekaj tednih.

Odpornost TPU proti obrabi je izjemna. Pri preskusu obrabe Taber (ASTM D3389) TPU običajno izgubi le 15 do 50 mg na 1000 ciklov v primerjavi z 200 do 500 mg pri standardnem PVC-ju. To pomeni, da je TPU plašč mogoče določiti pri tanjši steni, hkrati pa doseči enako ali boljšo življenjsko dobo, zmanjšati premer in težo kabla. Za aplikacije vlečne verige, kjer se kabel upogiba na milijone ciklov, je to razlika med kablom, ki traja leta, in kablom, ki odpove v mesecih.

Kaj se zgodi, ko vsak material gori

Obnašanje pri ognju je lastnost, ki najbolj razlikuje te materiale, in tam živijo najmanj intuitivni kompromisi-. Material je lahko -odporen na gorenje (samo-ugasljiv po odstranitvi vira vžiga), medtem ko še vedno proizvaja nevaren dim in pline. Obe lastnosti sta neodvisni.

Primerjava obnašanja pri ognju: PVC proizvaja gost, jedek dim; LSZH omejuje dim in halogene; PE lahko gori in kaplja; Delovanje TPU je odvisno od njegove formulacije.

Razlika v gostoti dima ni inkrementalna. Zgorevanje PVC lahko zmanjša prepustnost svetlobe v 3-metrski komori pod 20 %, kar pomeni, da je vidljivost dejansko nič. LSZH običajno ohranja prepustnost nad 60 %, premium razredi pa presegajo 80 %. Pri evakuaciji iz zgradbe je to razlika med iskanjem izhoda in ne. Halogenska razlika je enako velika: PVC sprosti 25 do 30 % svoje teže kot plin HCl, medtem ko LSZH ne sprosti nič.

Oklep in neposredni pokop: ko jakna ni dovolj

Noben plaščni material, ne glede na to, kako trpežen, ne ščiti pred grizljanjem glodalcev ali zbijanjem zasipa pri neposrednih-zakopih. Za te poti je med notranjim jedrom kabla in zunanjim plaščem dodan kovinski oklepni sloj. Oklep zagotavlja odpornost proti udarcem in zaščito pred glodavci; zunanji plašč še vedno zagotavlja okoljsko izolacijo.

Odločitev o oklepu je-odvisna od poti in ni izbirna za neposredni pokop. Na podeželski zgradbi FTTH, kjer pot prečka kmetijska zemljišča ali gozd, je skoraj-gotova poškodba ne-oklepnega kabla, zakopanega na standardni globini. Premija za oklep od 15 do 25 % je nepomembna v primerjavi s stroški ponovnega -kopanja in -vlečenja poškodovanega kabla. Pomembna je tudi globina vkopa: mestne instalacije zahtevajo najmanj 0,7 metra, medtem ko podeželske in kmetijske poti zahtevajo 0,9 do 1,2 metra. Oklep ni nadomestilo za ustrezno globino.

Izbira podatkovnega centra: zakaj LSZH-OFNP postaja privzeti

Podatkovni centri združujejo tri dejavnike tveganja, zaradi katerih je izbira plašča edinstveno posledična: visoko kroženje zraka skozi plenum in zadrževalne sisteme, draga oprema s kovinskimi kontakti, občutljivimi na kislinsko korozijo, in omejene evakuacijske poti za osebje. Napačen kabel v plenumskem stropu lahko v nekaj minutah premakne ogenj in dim skozi celoten objekt.

V grozdih AI in GPU so vložki višji. V eni sami omarici so lahko pospeševalniki, vredni milijone dolarjev, povezani s -sklopi debla MPO visoke gostote, ki prenašajo od 16 do 32 vlaken. Manjši požar v kabelskem pladnju, ki vključuje debla s PVC-plaščem, lahko sprosti HCl, ki razjeda zlate kontakte na bližnjih sprejemnikih in oddajnikih QSFP-DD v nekaj urah. Strojna oprema preživi požar, vendar v naslednjih dneh odpove zaradi progresivne kontaktne korozije. Več operaterjev hiperrazsežnosti standardizira LSZH-OFNP v celotni podatkovni dvorani, da bi popolnoma odpravilo to tveganje.

Pet najpogostejših (in dragih) napak

1. Uporaba PVC-ja v plenumskih prostorih.PVC ni ocenjen za plenumsko namestitev. Ne izpolnjuje zahtev NFPA 262 glede gostote dima. Kabel je treba odstraniti in zamenjati s kablom z oznako OFNP-. To je najpogostejša kršitev kode pri namestitvi optičnih vlaken.
2. Polaganje notranjega kabla zunaj.Jopiči iz PVC in LSZH niso UV{0}}stabilizirani. Notranji kabel, izpostavljen sončni svetlobi, bo v nekaj mesecih ponorel, počil in omogočil vdor vlage. Kabel lahko na začetku opravi optične teste, vendar po prvi zimi ne uspe.
3. Ob predpostavki, da LSZH pomeni plenum-ocenjeno.LSZH je specifikacija materiala. Kabel je lahko LSZH in še vedno ne opravi preizkusa NFPA 262 Steinerjevega tunela, ki je potreben za OFNP. Določite LSZH-OFNP, če potrebujete kemijo brez-halogenov in skladnost s plenumom.
4. Ignoriranje prehoda znotraj-zunanjega.Zunanji kabel PE ni -odporen proti ognju in ne more segati v notranje plenumske ali dvižne poti. Prehod se mora zgoditi na požarno-končni točki znotraj kode-določene razdalje od vhoda v stavbo.
5. Določanje ne{0}}oklepnega kabla za neposredni vkop.Plašč se sam ne more upreti grizenju glodalcev ali zbijanju zasipa. Oklep ni neobvezen za neposredne-pogrebne poti na-območjih, kjer so izpostavljeni glodalci. Globina vkopa in oklep delujeta skupaj; nobeden ne nadomešča drugega.

Zaključek: jakna je odločitev

Vlakna v kablu so izjemno standardizirana. Ne glede na to, ali določite G.652.D ali G.657.A2, so parametri optične zmogljivosti določeni s priporočili ITU-T in preverjeni s standardiziranimi testnimi metodami. Konektor je podobno standardiziran. SC/APC in LC/UPC sta opredeljena s specifikacijami IEC in TIA, ki puščajo malo prostora za dvoumnost.

Pri plašču se standardizacija konča in se začne inženirska presoja. Štirje materiali (PVC, LSZH, PE, TPU), štiri požarne stopnje NEC (OFNP, OFNR, OFNG, OFN), sedem evrorazredov CPR (Aca do Fca) s tremi pod-indeksi vsak in odločitev o oklepu ustvarjajo kombinatoričen prostor, ki ga noben naslov kataloga ne more v celoti opisati. Tukaj predstavljen okvir ločuje dimenzije, opredeljuje-kompromise in vzpostavlja točke preverjanja, ki preprečujejo najpogostejše napake pri nabavi.

Obravnavajte to kot inženirsko odločitev, ne kot privzeto.