A conformidade dos cabos ópticos compactos

Nos últimos anos, tornou-se evidente que os cabos ópticos estão substituindo constantemente o fio de cobre como um meio apropriado de transmissão do sinal de comunicação. Eles abrangem as longas distâncias entre os sistemas telefônicos locais, além de fornecer a espinha dorsal para muitos sistemas de rede. Outros usuários do sistema incluem serviços de televisão a cabo, campus universitários, edifícios de escritórios, plantas industriais e empresas de serviços públicos. Conheça as normas técnicas que especificam os requisitos para a fabricação dos cabos ópticos compactos para instalação interna e de acesso ao assinante.

Da Redação –

Um sistema de fibra óptica é semelhante ao sistema de fios de cobre que está sendo substituído. A diferença é que as fibras ópticas usam pulsos de luz para transmitir informações pelas linhas de fibra, em vez de usar pulsos eletrônicos para transmitir informações pelas linhas de cobre. Observar que os componentes em uma cadeia de fibra óptica dará uma melhor compreensão de como o sistema funciona em conjunto com sistemas baseados em fios.

Em uma extremidade do sistema, há um transmissor. Este é o local de origem das informações que chegam às linhas de fibra óptica. O transmissor aceita informações de pulso eletrônicas codificadas provenientes de fios de cobre.

Em seguida, processa e traduz essas informações em pulsos de luz codificados equivalentemente. Um diodo emissor de luz (LED) ou um diodo laser de injeção (ILD) pode ser usado para gerar os pulsos de luz. Usando uma lente, os pulsos de luz são canalizados para o meio de fibra óptica, onde eles viajam pelo cabo.

A luz (infravermelho próximo) costuma ser de 850 nm para distâncias mais curtas e 1.300 nm para distâncias maiores em fibra multimodo e 1.300 nm para fibra monomodo e 1.500 nm para distâncias maiores. Os pulsos de luz se movem facilmente pela linha de fibra óptica por causa de um princípio conhecido como reflexão interna total.

Esse princípio de reflexão interna total afirma que, quando o ângulo de incidência excede um valor crítico, a luz não pode sair do vidro; em vez disso, a luz retorna. Quando esse princípio é aplicado à construção do fio de fibra óptica, é possível transmitir informações através das linhas de fibra na forma de pulsos de luz.

O núcleo deve ser um material muito claro e puro para a luz ou, na maioria dos casos, perto da luz infravermelha (850 nm, 1.300 nm e 1.500 nm) .O núcleo pode ser de plástico (usado para distâncias muito curtas), mas a maioria é feita de vidro. As fibras ópticas de vidro quase sempre são feitas de sílica pura ou de alguns outros materiais, como fluorozirconato, óculos de fluoroaluminato e chalcogenide, são usados para aplicações de infravermelho de comprimento de onda maior.

O uso de fibra óptica geralmente não estava disponível até 1970, quando a Corning Glass Works conseguiu produzir uma fibra com uma perda de 20 dB/km. Reconheceu-se que a fibra óptica só seria viável para transmissão de telecomunicações se o vidro pudesse ser desenvolvido de maneira tão pura que a atenuação fosse de 20 dB/km ou menos. Ou seja, 1% da luz permaneceria depois de percorrer 1 km. A atenuação da fibra óptica atual varia de 0,5 dB/km a 1.000 dB/km, dependendo da fibra óptica usada. Os limites de atenuação são baseados na aplicação pretendida.

As aplicações das comunicações por fibra óptica aumentaram rapidamente, desde a primeira instalação comercial de um sistema de fibra ótica em 1977. As companhias telefônicas começaram cedo, substituindo seus antigos sistemas de fios de cobre por linhas de fibra óptica. As empresas de telefonia de hoje usam fibra óptica em todo o sistema como arquitetura de backbone e conexão de longa distância entre os sistemas de telefonia da cidade.

As empresas de televisão a cabo também começaram a integrar a fibra óptica em seus sistemas a cabo. As linhas principais que conectam os escritórios centrais geralmente foram substituídas por fibra óptica. Alguns provedores começaram a experimentar a fibra no meio-fio usando um híbrido fibra/coaxial. Esse híbrido permite a integração de fibra e coaxial em um local da vizinhança. Esse local, chamado nó, forneceria o receptor óptico que converte os impulsos da luz em sinais eletrônicos. Os sinais poderiam então ser alimentados em residências individuais via cabo coaxial.

Local Area Networks (LAN) é um grupo coletivo de computadores, ou sistemas de computadores, conectados entre si, permitindo o compartilhamento de software de programa ou bases de dados. Faculdades, universidades, prédios de escritórios e plantas industriais, só para citar alguns, todos usam fibra óptica em seus sistemas LAN. As empresas de energia são um grupo emergente que começou a utilizar fibra ótica em seus sistemas de comunicação. A maioria das concessionárias de energia já possui sistemas de comunicação por fibra óptica em uso para monitorar seus sistemas de rede elétrica.

O cabo de modo único é um suporte único (a maioria das aplicações usa duas fibras) de fibra de vidro com um diâmetro de 8,3 a 10 mícrons que possui um modo de transmissão. A fibra de modo único usa um diâmetro relativamente estreito, através do qual apenas um modo se propaga tipicamente 1.310 ou 1.550 nm. Possui largura de banda maior que a fibra multimodo, mas requer uma fonte de luz com uma largura espectral estreita. Sinônimos fibra óptica monomodo, fibra monomodo, guia de onda óptico monomodo, fibra monomodo.

A fibra de modem único é usada em muitas aplicações em que os dados são enviados em várias frequências (WDM Wave-Division-Multiplexing), para que apenas um cabo seja necessário – (modo único em uma única fibra). A fibra monomodo oferece uma taxa de transmissão mais alta e até 50 vezes mais distância que o multimodo, mas também custa mais. A fibra monomodo possui um núcleo muito menor que o multimodo. O núcleo pequeno e a onda de luz única praticamente eliminam qualquer distorção que possa resultar da sobreposição de pulsos de luz, proporcionando a menor atenuação de sinal e as maiores velocidades de transmissão de qualquer tipo de cabo de fibra.

A fibra multimodo oferece alta largura de banda em altas velocidades (10 a 100 Mbps – Gigabit a 275 m a 2km) em distâncias médias. As ondas de luz são dispersas em vários caminhos ou modos, à medida que viajam pelo núcleo do cabo, tipicamente 850 ou 1.300 nm.

Os diâmetros típicos de núcleo de fibra multimodo são 50, 62,5 e 100 micrômetros. No entanto, em longos trechos de cabos (acima de 914,4 metros), vários caminhos de luz podem causar distorção do sinal na extremidade receptora, resultando em uma transmissão de dados pouco clara e incompleta, para que os projetistas agora solicitem fibra monomodo em novas aplicações usando Gigabit e além.

A NBR 16791 de 10/2019 – Cabo óptico compacto para instalação interna — Especificação especifica os requisitos para a fabricação dos cabos ópticos compactos para instalação interna. Estes cabos são indicados para instalações internas em redes FTTx, interligando o ponto de transição entre rede interna e externa ao ponto de terminação óptico. A NBR 16792 de 10/2019 – Cabo óptico compacto de acesso ao assinante para vão até 80 m – Especificação especifica os requisitos para a fabricação dos cabos ópticos compactos de acesso ao assinante. Estes cabos são indicados para instalações externas ou internas, interligando o terminal de acesso de fibras.

Na fabricação dos cabos ópticos compactos, devem ser observados processos de modo que os cabos prontos satisfaçam os requisitos técnicos estabelecidos nesta norma. Os cabos devem ter características geométricas e mecânicas tais que permitam sua instalação sem uso de guia, sendo empurrados ao longo da tubulação. Estes cabos devem ter características geométricas e mecânicas tais que permitam a sua conectorização.

Os cabos ópticos compactos são designados pelo seguinte código: CFOI – X – W – Z – CA – K, onde CFOI é o cabo de fibra óptica para aplicação interna; X é o tipo de fibra óptica, conforme a tabela abaixo; W é o tipo de cabo e de elemento de tração, conforme a tabela abaixo; Z é o número de fibras ópticas, conforme a tabela abaixo; CA é a classe do coeficiente de atrito, conforme a tabela abaixo; K é o grau de proteção do cabo quanto ao comportamento frente à chama, conforme apresentado na tabela abaixo e estabelecido em 5.4.

Os materiais utilizados na fabricação dos cabos ópticos compactos internos devem ser compatíveis entre si. Os materiais utilizados na fabricação dos cabos ópticos compactos com função estrutural devem ter suas características contínuas ao longo de todo o seu comprimento.

As fibras ópticas tipo multimodo índice gradual utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 13487. As fibras ópticas tipo monomodo de dispersão normal utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 13488. As fibras ópticas tipo monomodo com dispersão deslocada e não nula utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 14604.

As fibras ópticas tipo monomodo de baixa sensibilidade à curvatura utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 16028. Não são permitidas emendas nas fibras ópticas durante o processo de fabricação do cabo. O núcleo do cabo óptico compacto para instalação interna deve ser constituído por uma unidade básica formada por fibras ópticas com revestimento primário. A unidade básica deve ser constituída por até 12 fibras identificadas conforme 4.6.

A identificação das fibras ópticas deve ser feita utilizando código de cores, sendo recomendado que as cores da pintura apresentem tonalidade, luminosidade e saturação iguais ou mais elevadas que o valor do padrão Munsell. A marcação deve ser feita com algarismos de altura, forma, espaçamento e método de gravação ou impressão tais que se obtenha legibilidade perfeita e permanente. Não são permitidas marcações ilegíveis adjacentes.

Na medida da marcação do comprimento ao longo do eixo do cabo, é tolerada uma variação para menos de até 0,5%, não havendo restrição de tolerância para mais. A marcação inicial deve ser feita em contraste com a cor da capa do cabo, sendo preferencialmente azul ou preta para cabos de cores claras, e branca para cabos de cores escuras. Se a marcação não satisfizer os requisitos anteriores, é permitida a remarcação na cor amarela.

A remarcação deve ser feita de forma a não se sobrepor à marcação inicial defeituosa. Não é permitida qualquer outra remarcação além da citada. Cada lance de cabo deve ser fornecido acondicionado com diâmetro mínimo de 40 vezes a dimensão externa do cabo. Quando fornecido em carretel, as extremidades do cabo devem estar solidamente presas à sua estrutura, de modo a não permitir que o cabo se solte durante o transporte.

Cada lance de cabo óptico deve ter um comprimento nominal de 500 m, podendo, a pedido do comprador, ser fornecido em comprimento específico. A tolerância de cada lance deve ser de + 3%, não sendo admitidos comprimentos inferiores ao especificado. A embalagem deve conter uma marcação, com caracteres de tamanho conveniente, perfeitamente legíveis e indeléveis, com as seguintes informações: nome do comprador; nome do fabricante; designação do cabo; comprimento real do cabo, expresso em metros (m); massa bruta e massa líquida, expressas em quilogramas (kg); identificação de remarcação, quando aplicável.

As fibras ópticas tipo multimodo índice gradual utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 13487. As fibras ópticas tipo monomodo de dispersão normal utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 13488. As fibras ópticas tipo monomodo com dispersão deslocada e não nula utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 14604.

As fibras ópticas tipo monomodo de baixa sensibilidade à curvatura utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 16028. Não são permitidas emendas nas fibras ópticas durante o processo de fabricação do cabo. O núcleo do cabo óptico compacto de acesso ao assinante deve ser constituído por uma unidade básica formada por fibras ópticas com revestimento primário ou elementos ópticos.

A unidade básica deve ser constituída por até 12 fibras identificadas conforme 4.6. Na medida da marcação do comprimento ao longo do eixo do cabo, é tolerada uma variação para menos de até 0,5%, não havendo restrição de tolerância para mais. A marcação inicial deve ser feita em contraste com a cor da capa do cabo, sendo preferencialmente azul ou preta para cabos de cores claras, e branca para cabos de cores escuras. Se a marcação não satisfizer os requisitos anteriores, é permitida a remarcação na cor amarela.

A remarcação deve ser feita de forma a não se sobrepor à marcação inicial defeituosa. Não é permitida qualquer outra remarcação além da citada. Cada lance de cabo pode ser fornecido acondicionado em um carretel com diâmetro mínimo do tambor de 40 vezes o diâmetro do cabo. Quando fornecido em carretel, as extremidades do cabo devem estar solidamente presas à estrutura, de modo a não permitir que o cabo se solte durante o transporte.

Cada lance de cabo óptico compacto de acesso ao assinante deve ter um comprimento nominal de 500 m, podendo, a pedido do comprador, ser fornecido em comprimento específico. A tolerância de cada lance deve ser de + 3%, não sendo admitidos comprimentos inferiores ao especificado. Quando fornecido em carretel, este deve conter uma marcação, com caracteres de tamanho conveniente, perfeitamente legíveis e indeléveis, com as seguintes informações: nome do comprador; nome do fabricante; designação do cabo; comprimento real do cabo no carretel, expresso em metros (m); massa bruta e massa líquida, expressas em quilogramas (kg); identificação de remarcação, quando aplicável.

Outros tipos de embalagem e identificação externa podem ser aplicados, devendo ser objeto de acordo entre comprador e fornecedor. O transporte, armazenamento e utilização das bobinas dos cabos ópticos compactos de acesso ao assinante devem ser feitos conforme a NBR 7310. O cabo óptico compacto de acesso ao assinante deve ser submetido ao intemperismo durante 720 h conforme a ASTM G 155, método A.

Após o ensaio, ao serem verificados a resistência à tração e o alongamento à ruptura do revestimento externo, conforme a NBR 9141, os valores obtidos não podem diferir em mais de 25% dos valores obtidos inicialmente. Para os cabos em que a remoção do revestimento externo seja inviável, deve ser realizado o ensaio de curvatura após o ensaio de intemperismo. Após o ensaio, a amostra não pode apresentar trincas ou fissuras no revestimento externo.

O cabo óptico compacto de acesso ao assinante, após ser submetido ao ensaio de penetração de umidade, conforme a NBR 9136, durante um período de 24 h, não pode apresentar vazamento de água pelas extremidades. O ensaio deve ser realizado nas partes do cabo que possuem proteção contra a penetração de umidade.



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