Zafukování optických kabelů do trubek a mikrotrubiček

Zafukování je dnes nejpoužívanější metodou instalace optických kabelů. Této techniky se dnes využívá na všech segmentech optických sítí. Zafukují se jak páteřní backbone optické kabely, tak i kabely DROP obsluhující last mile (tzv. poslední míli) v rámci přístupových sítí. Tato technologie postupně vytěsnila dříve používanější zemní kabely. Tyto zemní kabely musí být vždy velmi robustní konstrukce, což je prodražuje, jejich doprava i následná instalace je komplikovaná, a jakmile je výkop zahrnut zeminou, je velmi nákladné v takové optické trase cokoliv změnit, flexibilita v budoucnu je zde nulová.

Oproti tomu dnes využívají operátoři, integrátoři a instalační firmy stále častěji technologii mikrotrubiček a v podstatě všechny významnější/větší budované optické sítě se již staví pomocí této technologie. Většinou se dnes používají mnohotrubičkové systémy, kde je myšleno i na rezervu a celé řešení tak nabízí velkou modularitu a umožňuje pozvolný růst optické sítě v budoucnu s nižšími náklady.

Při vhodném prvotním návrhu lze síť libovolně měnit, dokonce i staré kabely odinstalovat a nahradit modernějšími, např. kabely typu mikro s redukovaným průměrem, a tak elegantně navýšit kapacitu celé trasy. Většina operátorů optických sítí má pak prázdné trubičky v rezervě do budoucna (za předpokladu vhodného prvotního designu sítě, u nově budovaných sítí samozřejmost – s ohledem na potřeby operátora).

Samotné zafukování je pak, pokud máme zvoleny správné komponenty, jen třešničkou na dortu. Dobrá příprava a fyzické seznámení se zafukovačkou je základ. Za předpokladu kvalitně položených trubek (čistota, vhodná poloha trubky ve výkopu, ohyby) a při správné volbě trubiček, vhodného kabelu a výběru kvalitní foukačky není zafukování žádná velká složitost.

Kabely vhodné pro zafouknutí a jejich vlastnosti

Pro národní páteřní sítě se dnes i u nás využívají super robustní kabely s mnoha sty vlákny v ribbonových páscích. Tyto kabely jsou již poměrně velkých průměrů a cívky s nimi jsou obrovské. I technika nutná pro manipulaci a instalaci takových kabelů není zcela běžné dostupná a firem vlastnících toto vybavení tu zase není tolik. Samozřejmě se jedná o drahá řešení.

Pro operátorská řešení jsou však velmi populární na páteřní spoje právě mikrokabely v konjunktuře s mikrotrubičkami. Je to jednoduché, dostupné a ekonomické řešení. S postupným rozvojem FTTH sítí si tato cesta dávno našla cestu i na poslední míli, kdy jednotlivé uživatele/ domy připojujeme samostatnou trubičkou osazenou tenkým zafouknutým DROP kabelem.

Mikrokabely jsou dostupné až do 288 vláken a lze je zafukovat do mikrotrubiček a trubičkových svazků. Většina z nich je stáčené (stranding machine) konstrukce a mají poměrně tenká opláštění – jejich ochranu zajišťuje především trubička. Zároveň má většina z nich drážkovaný povrch (ten kopíruje stáčené trubičky uvnitř kabelu), drážky pak podobně jako drážky v hlavni pušky zlepšují vlastnosti a průchodnost kabelu při zafukování. Ze zkušenosti ale víme, že lze s úspěchem zafukovat na kratší vzdálenosti stovek metrů i hladké kulaté kabely typu Central Loose Tube.

Nejnovější typy Mikrokabelů, někdy také označované jako Super Mikrokabely využívají pro další redukci kabelového průměru nová vlákna s tenčí primární ochranou 200um (namísto 250um).

Lze tak vyrobit např. kabel 48vláken o průměru pouhé 4mm (vhodný pro trubičky od ID= 5,5mm) či kabel 144 vláken so průměru 5,8mm (pro trubičky s ID od 8mm).

Tyto kabely tak umožňují zafukovat větší množství vláken, než bylo dříve možné, do již položených trubiček.

Obecně všechny kabely k zafouknutí by měli být poměrně tuhé, aby nedocházelo k nahrnování v trubce, musí však i dobře kopírovat trasu trubičky a nebýt tedy tuhé příliš. U mikrokabelů tuto vlastnost zajišťuje zejména centrální tahový FRP člen – sklolaminátová tyčka.

U kabelů pro zafouknutí je dnes populární ekonomický PE plášť, ale k dispozici jsou i varianty s nylonovým pláštěm – NYLON je tvrdší než PE a má menší koeficient tření. NYLON je dnes pro svou tuhost, i přes jeho vyšší cenu, využíván pro DROP kabely k zafouknutí (DROP kabel je typicky kabel do 12 vláken, spíše 2 nebo 4 vlákna). Plášť tak u těchto super tenkých variant (1,2 až 1,9mm) doplňuje často funkci centrálního členu a zajišťuje rovněž dostatečnou tuhost kabelu pro zafouknutí.

Kabely k zafouknutí by dále měli mít minimální ovalitu.

Požadavky na trasu, výkop a trubky

Samotnou trasu je vhodné již navrhnout s ohledem na zafukování. Tedy její tvar, pokud nám to lokalita umožní, by měl obsahovat co nejméně ostrých zatáček a větších úhlů. Vždy se bude lépe zafukovat do přímé trasy než do trasy kličkující. Pokud nám to lokalita instalace dovoluje, vždy zafukujeme směrem s kopce.

Výkop by měl být co nejčistší, dno rovné, řádně zhutněné a co nejméně zvlněné - některé typy multiduct systémů zvládají pak dík vysoké pevnosti v lomu/ohybu terénní vlny o něco lépe než samostatné trubky/zemní mikrotrubičky.

Dno výkopu je pokryté vrstvou prosátého písku, to je velmi důležité, speciálně pak pro mikrotrubičkové systémy – zemní mikrotrubičky a trubičkové svazky/ rukávy. Mikrotrubičky jsou přeci jen díky menšímu rozměru a tenčí tloušťce stěny náchylnější k mechanickému poškození. Vrstvou prosátého písku se trubky i zasypávají. Nehrozí tak jejich poškození zatlačením kamene do trubky při upěchování/ žabkování výkopu. Přes vrchní vrstvu písku dáváme výstražnou krycí fólii – tím poskytujeme trase základní ochranu proti neočekávanému přerušení trasy (fiber cut), bagrista má šanci povšimnout si fólie a včas přerušit práci – než dojde k poškození vlastního optického kabelu.

Při pokládce trubky maximálně dbáme na minimální povolený poloměr ohybu dané konstrukce (informaci o povoleném ohybu trubky lze nalézt v datasheetu). Při porušení poloměru dochází nejprve k deformaci trubičky. Vzniká tak ovalita, tím se redukuje efektivní průměr trubičky a negativně to ovlivní hladký průběh zafukování, případně to zafukování zcela znemožní – kabel tímto zúženým místem neprojde. Při dalším ohýbání pak hrozí zlomení trubičky.

Samotnou pokládku trubek do výkopu provádíme opět s ohledem na ohyby trubky, snažíme se o co nejmenší ohyby – např. v ohybu 90° jdeme trubkou tak, aby byla tečnou vnitřního rohu výkopu, což nám zajistí největší možný rádius ohybu.

Příliš dlouhé trasy si rozdělíme do několika úseků a zafukujeme postupně. Místo kde se trasa dělí může být vybaveno suchou kabelovou komorou, či se může jednat jen i o přerušený výkop – po zafouknutí dalšího úseku se místo zahrne. Místo kde se trasa/ trubky dělí, volíme opět ideálně v místě zatáčky/ ohybu trasy, tím si opět zjednodušíme další zafukování (eliminujeme jednu zatáčku v trase).

Při instalaci pak v místě přerušení trasy, kabel který vylézá s trubky, stáčíme na volném prostranství do osmiček. Další úsek trasy pak zafukujeme z místa bodu přerušení a postupně odebíráme jednotlivé smyčky kabelu ze země.

Po zasypání a upěchování výkopu musíme dbát na utěsnění konců trubiček jejich začepičkováním zátkami. Zamezí se tak vniknutí nečistot a vody - odstranění nečistot a vody z trubičky pak velmi zdržuje při zafukování. Po zasypání výkopu a upěchování je vhodné před samotným zafukováním nechat trubičky několik dní „sednout“.

Není pak vhodné zafukovat za nízkých teplot, i lehce nad bodem mrazu kabelové pláště tuhnou, tím se stává tužším a náchylnějším k poškození i samotný optický kabel, to se týká i trubek a problém může být i s lubrikanty, které nemusí dokonale plnit svou funkci.

Maximální délku úseku, který lze zafouknout bez přerušení je třeba dobře zvážit vždy s ohledem na složitost/zatáčky na trase, typu trubky, typu a váze optického kabelu, typu foukačky a velmi důležitý parametr je pak míra vyplnění trubičky optickým kabelem. Běžně lze zafouknout kilometr i více.

Míra vyplnění

Míra vyplnění udává poměr průměru kabelu k vnitřnímu průměru trubky a jedná se o klíčovou veličinu pro snadný průběh zafukování. Zjednodušeně, kabel nesmí být příliš tlustý vůči průměru trubičky a důrazně doporučujeme držet se hodnot vypozorovaných v praxi, viz. tabulka níže. Vždy samozřejmě bude záviset i na trase, na její délce a složitosti, menší kompromisy mohou být pak možné.

Trubky a jejich typy

Důrazně se doporučuje vybírat ze sortimentu kvalitních výrobců trubek, v ceně celé trasy včetně výkopových prací a kabelu je cena trubičky zanedbatelná a ušetřené haléře na metru se mohou velmi negativně projevit při zafukování. Trubky by ideálně měli mít co nejhladší vnitřní stěnu pro snížení tření mezi kabelem a trubkou. Klasický materiál trubek pro zemní instalace je vysoko hustotní polyetylen – HDPE. Existují pak i vnitřní varianty pro DROP instalace z LSOH materiálu či speciální venkovní trubičky s UV ochranou. Většina výrobců pak zdarma nabízí vlastní potisk.

Trubičky, do kterých se dnes kabely zafukují, se dodávají buď samostatně – mohou být tenkostěnné pro volnou pokládku např. v kabelových žlabech či se nabízí odolnější tlustostěnné zemní varianty pro instalaci do výkopů.

Pro robustnější sítě a na páteřích se pak často využívají multitrubičkové systémy.

Ty lze dále rozdělit na svazky tlustostěnných trubiček ve vnější ochranné folii/rukávu a na svazky tenkostěnných trubiček chráněných jednou velkou HDPE tlustostěnnou trubkou.

Stále populárnější je pak varianta první, tedy tlustostěnné trubičky v rukávech, ty umožní mnohem ekonomičtější vybočování po cestě (není třeba vodotěsný box jako u velké trubky). To je právě hlavní příčinou jejich popularity v operátorských FTTx řešeních – např. pro postupné odbočování jednotlivých mikrokabelů z hlavní trasy k domům na sídlišti. Vnější ochranná fólie svazku – rukáv – se nařízne, vybraná trubička ve svazku se přeruší, vybočí ven a obyčejnou spojkou za desetikoruny napojíme trubku odcházející stranou z hlavní trasy. U řešení s ochrannou trubkou a tenkostěnnými trubičkami je nutný vodotěsný box typu MATRIX či netěsné řešení typu EDEN, kde je nutno pak i uzátkovat v místě odbočení přerušenou HDPE trubku uvnitř boxu.

Tyto boxy je možno přímo zakopat do země (místo označíme markerem pro pozdější možné vyhledání) nebo se často dávají do kabelových komor pro snadný pozdější přístup – komory mohou být prefabrikované plastové či betonové boxy nebo lze vybetonovat na místě. Rovněž jsou k dispozici různá podchodníková provedení.

Spojky, WB spojky, koncovky

Mimo již zmíněných boxů pro spojování a odbočování trubiček typu MATRIX a EDEN existuje celá řada dalšího základního příslušenství pro spojování a ukončování trubek a trubiček.

Před samotným spojením dvou trubiček je třeba zajistit dokonale kolmý řez bez deformace/ovalit (pro mikrotrubičky se velmi osvědčily JG nůžky) a vhodné je i sražení vnitřních hran odhrotovačem (a snížit tak možnost uvíznutí kabelu na hraně trubičky ve spojce při zafukování).

Především jsou k dispozici spojky, ty jsou pak dostupné i v robustnějším zemním provedení (lze použít i běžnou spojku, ale je nutno sekundárně ochránit např. clip-on ochrannými pouzdry, či kvalitním „otejpováním“).

Trubky lze i vodotěsně/ tlakotěsně ukončit koncovkami. Častěji se pak na koncové body využívají koncovky či spojky typu WaterBlock, těmi utěsníme trubičku a zároveň umožníme výstup kabelu z trubičky ven. Tyto WB spojky mají uvnitř gumičku, která se stlačí utažením matice zvenku WB spojky, a tím se utěsní průchozí kabel. Chráníme tak koncové body před možným zaplynováním přes trubičkový systém, u FTTH je to z hlediska bezpečnosti naprostá nutnost! Většinou se spojky dodávají včetně mechanických pojistek proti vytržení trubky – pro zajištění mechanismu spojky.

Další speciální variantou jsou koncovky vybavené ventilkem pro natlakování – tlakové zkoušky.

Ta se provádí zpravidla ještě před instalací, když je trubička na bubnu, ověříme si tak její integritu a máme šanci odhalit případné vady.

Pro dočasnou ochranu trubiček ve výkopu se dodávají i korunová netlakotěsná víčka.

Chemie - lubrikace

Pro zlepšení kluzných vlastností vnitřní strany trubky se používají lubrikanty různých konzistencí. Pro zafukování je však třeba použít speciálních koncentrovaných variant s tenkou viskozitou. Tyto chemické přípravky, zpravidla na tekuté bázi nanášíme např. pomocí houbičky na vnitřní stěnu trubky. Lubrikant vytvoří na stěně velmi tenkou vrstvičku, která po oschnutí vytváří povrch podobný klouzku. Díky tenké viskozitě je spotřeba těchto lubrikantů minimální, pohybuje se v řádech desetin mg na cm³. K dispozici jsou vždy tabulky s ideálním množstvím lubrikantu na km vzhledem k vnitřnímu průměru trubky pro daný lubrikant. Ten se aplikuje vlitím potřebného množství a profouknutím houbičky – ta celkem rovnoměrně aplikuje film na stěnu trubky. Příliš mnoho lubrikantu na stěně trubky je pak kontraproduktivní a kabel se může lepit na stěnu trubky.

Lubrikant CARIMA S LUB 100

doporučená množství pro aplikaci:

trubka ID 4mm > 5ml/km (to je cca 30cm naplněná trubička)
trubka ID 8mm > 10ml/km (to je cca 20cm naplněná trubička)
trubka ID 12mm > 15ml/km (to je cca 15cm naplněná trubička)

Lubrikujeme pro celkově hladší průběh zafukování a dosažení větších vzdáleností s menším rizikem poškození kabelu.

Zafukovačky a kompresory

Základem pro úspěšnou instalaci optického kabelu do trubky či mikrotrubičky technologií zafouknutí je samozřejmě kvalitní zafukovací set s kvalitním, vhodně zvoleným kompresorem. Kompresor pak musí být vybaven odlučovačem vlhkosti – předpokladem hladkého zafukování je suchý vzduch z kompresoru. Pokud spolu se vzduchem létá z kompresoru i voda, kabel se pak lepí na stěnu trubičky a zafukování je velmi problematické, v podstatě nemožné. S ohledem na typ zafukovačky volíme kompresor s vhodným max. tlakem a průtokem. Především pak průtok vzduchu velmi ovlivňuje možné dosažitelné vzdálenosti záfuku. Vetší průtok zajistí snazší zafukování (v rámci doporučených max. hodnot konkrétní zafukovačky).

Dnes existuje celá paleta zafukovaček s různým výkonem i cenovkou. V Alternetivu neriskujeme a používáme pouze švýcarské přístroje společnosti PLUMETTAZ se stoletou historií a TOP produkty – těmi je právě vybavena i naše půjčovna.

Princip zafukovačky

Hlavní funkcí foukačky je za pomocí ozubených kol či pásů (ty jsou v kontaktu s pláštěm kabelu) tlačit kabel do trubky. Navíc je tělo foukačky připojené k tlakovému vzduchu a vzduch prochází do trubky. Díky tomu kabel v trubce neleží na stěně trubky, levituje/poletuje uvnitř a tím se výrazně snižuje jeho tření s trubkou. Motor pak otáčí ozubenými koly a tlačí kabel do trubky. Tělo foukačky a vstupující kabel je třeba dobře utěsnit, konkrétně PLUMETAZZ foukačky využívají na straně trubky O kroužky, na straně kde do těla foukačky vchází kabel, jsou pak břitová těsnění.

Celé tělo foukačky je pak utěsněno kolem dokola obvodovým těsněním kruhového průřezu zasazeného do speciální drážky. Na těle foukačky je pak i manometr. Další ovládací prvek nám umožňuje regulovat přítlačnou sílu ozubeného/přítlačného kola na kabel, na jeho plášť. Další externí regulační jednotkou pak v případě PRM-196 MICROJETu ovládáme otáčky pneumatického motoru (jednotka zajišťuje i jeho přimazávání), a tím vlastně i rychlost zafukování. Zafukovačka je pak vybavena digitálním počítadlem s indikací rychlosti zafukování (napájeno čočkovou baterií).

V případě foukačky ULTIMAZ jsou všechny funkce integrovány na těle přístroje.

MICROJET PRM 196 + KAESER M17

Set střední zafukovačky vhodné pro mikrokabely do 8mm a mikrotrubičky do 16mm ID.

Foukačka je včetně kompletního příslušenství pro různé průměry trubiček a různé průměry kabelů. K dispozici jsou kabelové trysky, trubičkové vložky, břitová těsnění i kroužky pro naprostou většinu kabelových typů a kombinací. Zafukovačka je vybavena pneumatickým motorem, tedy vyžaduje pro funkci pouze přivedení tlakového vzduchu (přes T spojku se zapojí tlakový vzduch jak na motor, tak i na tělo foukačky pro samotné zafukování). Dále je k dispozici magnetická prokluzová spojka nutná pro zafukování skutečně tenkých DROP kabelů do 2,5mm (spojka zabrání v případě zablokování kabelu v trubce jeho poškození a nahrnutí do trubičky, motor přestane tlačit kabel do trubky). V setu s benzínovým mobilním kompresorem KAESER M17 včetně odlučovače vlhkosti a průtokem až 1,2m³ s 20m přípojnou tlakovou hadicí.

ULTIMAZ E25 + AIRBOY

Malá zafukovačka vhodná především pro zafukování tenkých DROP kabelů do mikrotrubiček. Motor má bateriový pohon. Kompletní set příslušenství pro kabely do 4mm a trubičky do rozměru 12mm OD. V setu s malým kompresorem AIRBOY. 2x baterie Makita. V nutnosti celý set odnese jeden člověk (ve dvou pohodlně). Velmi krátké trasy (několik desítek metrů) lze v některých případech (např. NY kabel 1,9mm do 3,5mm trubičky) zafukovat i bez kompresoru.