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Types de câbles : (G>D) : Zipcord, Distribution, Tube libre, Dérivation
Le câble assure une protection adaptée à l'environnement dans lequel il est installé, pour la ou les fibres optiques qu'il contient.
Le terme « câble à fibres optiques » désigne l'ensemble des fibres et autres composants internes (tubes de protection, cordons de dérivation, raidisseurs, éléments de renforcement, etc.) contenus dans une gaine protectrice extérieure appelée « gaine ». Il existe de nombreux types de câbles à fibres optiques, selon le nombre de fibres et les modalités d'installation. Le choix du câble est crucial, car il influencera la facilité d'installation, d'épissure et de terminaison, ainsi que son coût.
Le rôle d'un câble est de protéger les fibres optiques des conditions environnementales rencontrées lors d'une installation. Le câble sera-t-il exposé à l'humidité ? Devra-t-il résister à une forte tension de traction lors d'une installation en conduit ou à une tension continue comme pour les installations aériennes ? Doit-il être ignifugé ? Ultra-flexible ? Sera-t-il exposé à des produits chimiques ou devra-t-il résister à une large plage de températures ? Qu'en est-il des risques d'être rongé par une marmotte ou un chien de prairie ? À l'intérieur des bâtiments, les câbles n'ont pas besoin d'être aussi résistants pour protéger les fibres, mais ils doivent respecter toutes les normes de sécurité incendie. À l'extérieur des bâtiments, cela dépend de l'emplacement du câble : enterré, en conduit, aérien, etc.
Tous les câbles sont composés de plusieurs couches de protection pour les fibres. La plupart sont constitués d'une fibre standard avec une couche de protection primaire (250 microns) à laquelle on ajoute :
Revêtement de protection serré (câbles à revêtement de protection serré comme les types simplex, zipcord, distribution et breakout) : un revêtement protecteur souple appliqué directement sur la fibre revêtue de 250 microns pour fournir une protection supplémentaire à la fibre, permettant une manipulation plus facile, voire une terminaison directe sur la fibre.
Gaines tubulaires libres (câbles à gaines libres) : Petits tubes en plastique fin contenant jusqu’à une douzaine de fibres tamponnées de 250 microns, utilisés pour protéger les fibres des câbles destinés à une utilisation en extérieur. Ils permettent d’isoler les fibres des fortes tensions de traction et peuvent être remplis de matériaux hydrofuges pour empêcher l’infiltration d’humidité.
Éléments de renforcement et raidisseurs : Il s’agit généralement de fil d’aramide, le même que celui utilisé dans les gilets pare-balles, souvent commercialisé sous le nom de Kevlar® par DuPont. Ce fil absorbe la tension nécessaire au tirage du câble et amortit les fibres. Les fibres d’aramide sont utilisées non seulement pour leur résistance, mais aussi pour leur inextensibilité. Même sous forte traction, elles ne s’étirent pas, mais finissent par se rompre lorsque la tension dépasse leur limite. Ceci garantit que les éléments de renforcement ne s’étirent pas puis ne se détendent pas, ce qui bloquerait les fibres du câble. La méthode appropriée pour le tirage des câbles à fibres optiques consiste toujours à fixer la corde, le fil ou le ruban de tirage aux éléments de renforcement.
Certains câbles comportent également une tige centrale en fibre de verre qui renforce leur structure et les rigidifie afin d'éviter les torsions et l'endommagement des fibres. Le cas échéant, ces tiges doivent être fixées à des anneaux de traction pivotants.
Gaine : Couche de protection externe des fibres, choisie pour résister aux conditions environnementales d'installation du câble. Les câbles extérieurs sont généralement en polyéthylène (PE) noir, résistant à l'humidité et aux rayons UV. Les câbles intérieurs utilisent des gaines ignifugées, dont la couleur peut être modifiée pour identifier les fibres internes. Certains câbles extérieurs possèdent une double gaine, avec une armure métallique intermédiaire pour les protéger des rongeurs, ou du Kevlar pour une résistance accrue à l'arrachement. Les câbles mixtes intérieur/extérieur sont dotés d'une gaine extérieure en PE amovible, révélant une gaine intérieure ignifugée pour une utilisation en intérieur.
Protection contre l'eau et l'humidité : Les câbles installés à l'extérieur doivent protéger leurs fibres de l'eau. Un gel, un ruban absorbant ou une poudre sont utilisés pour empêcher l'eau de pénétrer dans le câble et d'endommager les fibres. Généralement, cela concerne les câbles à gaine libre ou les câbles plats, mais une isolation à sec est utilisée sur certains câbles à gaine serrée utilisés sur de courtes distances en extérieur, par exemple entre bâtiments sur un campus ou pour connecter une antenne sans fil extérieure ou une caméra de vidéosurveillance.
Consultez les images ci-dessous pour voir comment chaque type de câble intègre ces composants.
Types de câbles
Les câbles à gaine serrée (Simplex, Zipcord, Distribution et Breakout) sont utilisés lorsque la flexibilité et la facilité de terminaison sont primordiales, contrairement à la robustesse et à la résistance à la traction qui caractérisent les câbles à gaine libre et les câbles plats. De manière générale, les câbles à gaine serrée sont utilisés en intérieur, tandis que les câbles plats/plateaux sont utilisés en extérieur.
Cordon Simplex et zip
Ces types de câbles sont principalement utilisés pour les cordons de brassage et les fonds de panier, mais le câble Zipcord peut également servir aux connexions de bureau. Les câbles simplex sont composés d'une seule fibre, à gaine serrée (recouverte d'une couche tampon de 900 microns sur la gaine principale) renforcée par des éléments en Kevlar (fibre aramide) et gainé pour une utilisation en intérieur. La gaine a généralement un diamètre de 3 mm (1/8 pouce). Le câble Zipcord est simplement constitué de deux câbles simplex reliés par une fine nappe.
Câbles de distribution
Le câble de distribution est le câble d'intérieur le plus répandu, grâce à sa petite taille et sa légèreté. Il est composé de plusieurs fibres optiques à double isolation, regroupées sous une même gaine renforcée par des éléments en Kevlar et parfois par des tiges en fibre de verre pour rigidifier le câble et éviter les torsions. Ces câbles, de petite taille, sont utilisés pour les installations courtes en conduits secs, les colonnes montantes et les plénums. Les fibres sont à double isolation et peuvent être raccordées directement. Cependant, comme elles ne sont pas renforcées individuellement, ces câbles nécessitent l'utilisation d'un boîtier de dérivation ou leur raccordement à un panneau de brassage ou une boîte de jonction afin de protéger chaque fibre.
Câbles de dérivation
Le câble de dérivation est privilégié lorsqu'une grande robustesse est requise ou lorsqu'un raccordement direct sans boîtes de jonction, panneaux de brassage ou autres équipements est nécessaire. Il est composé de plusieurs câbles simplex regroupés dans une gaine commune. Sa conception robuste le rend cependant plus volumineux et plus coûteux que les câbles de distribution. Il convient aux installations en conduits, colonnes montantes et plénums. Il est idéal pour les applications industrielles exigeant une grande résistance. Grâce au renforcement individuel de chaque fibre, ce câble permet un raccordement rapide aux connecteurs et ne nécessite ni panneaux de brassage ni boîtes. Le câble de dérivation peut s'avérer plus économique lorsque le nombre de fibres et les distances ne sont pas trop importants, car son raccordement est beaucoup plus rapide.
câbles à tubes libres
Les câbles à fibres optiques libres sont les plus utilisés pour les canalisations extérieures car ils offrent une protection optimale des fibres sous fortes tensions de traction et peuvent être facilement protégés de l'humidité grâce à un gel ou un ruban hydrofuge. Ces câbles sont composés de plusieurs fibres enroulées dans un petit tube en plastique, elles-mêmes enroulées autour d'un élément de renforcement central, entouré d'éléments de renforcement en aramide et gainé, formant ainsi un câble compact à haute densité de fibres. Ce type de câble est idéal pour les canalisations extérieures, car les fibres peuvent être remplies de gel ou de poudre absorbante pour les protéger de l'humidité. Il peut être installé dans des conduits, tendu en aérien ou enterré directement. Certains câbles extérieurs peuvent être gainés doublement, avec une armure métallique entre les deux pour les protéger des rongeurs ou du Kevlar pour une résistance accrue à la traction. Les fibres étant protégées par une fine couche isolante, elles doivent être manipulées et protégées avec précaution. Les câbles à fibres optiques libres monomodes sont généralement terminés par épissure, les fibres étant ensuite protégées par un boîtier d'épissure. Les câbles multimodes à fibres optiques libres peuvent être terminés directement en installant un kit de dérivation, également appelé kit de furcation ou kit de répartition, qui gaine chaque fibre pour la protéger.
Micro-câbles
Le terme « microcâble » désigne une nouvelle catégorie de câbles à très haute densité. Deux avancées dans le domaine des fibres optiques rendent le microcâble possible. Les fibres insensibles à la courbure permettent d'intégrer des fibres beaucoup plus denses dans les câbles, car elles sont moins sensibles aux contraintes dues à leur forte densité. De plus, ces fibres peuvent être revêtues de couches de protection primaires de diamètre inférieur ou égal à 200 microns (contre 250 microns pour les fibres conventionnelles), ce qui permet d'intégrer davantage de fibres dans un espace réduit.
Les différences entre les câbles conventionnels et les micro-câbles sont considérables. Un câble à fibres optiques libres de 144 fibres mesure généralement 15 à 16 mm de diamètre, tandis qu'un micro-câble comparable n'a qu'environ 8 mm de diamètre : deux fois plus petit et trois fois plus léger. Cette taille réduite permet d'intégrer un nombre de fibres beaucoup plus important, jusqu'à plus de 3 000 dans certaines configurations.
Les microcâbles sont disponibles pour les installations intérieures et extérieures. Leur petite taille permet une technique d'installation différente : le câble est « soufflé » dans des micro-conduits, des tubes en plastique beaucoup plus petits que les conduits de fibre optique classiques. Le câble n'est pas réellement soufflé dans le conduit, mais suspendu dans l'air pour réduire la friction, puis poussé à l'intérieur.
Câble plat
Le câble ruban est privilégié lorsqu'un grand nombre de fibres et un faible diamètre sont requis. Ce câble offre le plus grand nombre de fibres dans un format ultra-compact, car les fibres sont disposées en rangées de rubans, généralement de 12 fibres, superposées les unes sur les autres. Non seulement il s'agit du câble le plus petit pour un grand nombre de fibres, mais il est généralement aussi le plus économique. Typiquement, 144 fibres ont une section transversale d'environ 6 mm (1/4 de pouce) et la gaine ne mesure que 13 mm (1/2 pouce) de diamètre ! Certains câbles utilisent une âme fendue pouvant contenir jusqu'à 6 de ces rubans de 144 fibres, pour un total de 864 fibres dans un seul câble ! Conçu pour une utilisation extérieure, il est rempli de gel pour l'étanchéité à l'eau ou traité anti-humidité. Autre avantage du câble ruban : les soudeuses à fusion de masse permettent de raccorder un ruban (12 fibres) en une seule fois, ce qui simplifie et accélère l'installation. Des jarretières sont ensuite épissées sur le câble pour un raccordement rapide.
câble blindé
Le câble blindé est utilisé pour les applications d'enfouissement direct en extérieur, lorsqu'une grande robustesse et/ou une résistance aux rongeurs sont requises. Il résiste bien aux charges d'écrasement, essentielles pour les applications d'enfouissement direct. Dans les zones infestées de rongeurs, les câbles enterrés directement sont généralement dotés d'un blindage métallique entre deux gaines afin d'empêcher leur pénétration. Le câble blindé est également utilisé dans les centres de données, où les câbles sont installés sous le plancher et où le risque d'écrasement des fibres optiques est important. Conducteur, le câble blindé doit impérativement être mis à la terre.
Câble aérien
Les câbles aériens sont destinés à une installation extérieure sur poteaux. Ils peuvent être fixés à un câble porteur ou à un autre câble (comme c'est souvent le cas pour la télévision par câble) ou être munis d'éléments de renforcement en métal ou en aramide pour les rendre autoportants. Le câble illustré est soutenu par un câble porteur en acier. Il doit être correctement mis à la terre.
Le câble aérien OPGW (Optical Power Ground Wire) est un câble de distribution haute tension largement utilisé. La fibre optique, insensible aux champs électriques, est utilisée par le distributeur d'électricité pour la gestion du réseau et les communications. Ce câble est généralement installé au sommet des pylônes haute tension, puis ramené au sol pour l'épissure ou le raccordement.
Il existe encore plus de types de câbles : câbles à double gaine pour intérieur/extérieur, câbles étanches à l'eau, câbles POF à gaine simple, etc. Chaque fabricant a ses propres spécialités et parfois même des appellations différentes pour les types de câbles courants. Il est donc conseillé de se procurer de la documentation auprès d'un maximum de fabricants. N'hésitez pas non plus à vous renseigner auprès des petites entreprises de câblage ; elles peuvent souvent vous faire réaliser d'importantes économies en fabriquant des câbles sur mesure, même en petites quantités.
Fibre soufflée à l'air
Un autre type de « câble » n'en est pas vraiment un. Il s'agit d'un simple faisceau de tubes en plastique vides dans lesquels on insuffle des fibres optiques à l'aide de gaz comprimé. Pour une mise à niveau, il suffit d'extraire les anciennes fibres et d'en insérer de nouvelles. Des versions pour intérieur et extérieur sont disponibles, et ce type de câble est même utilisé pour le FTTH (fibre optique jusqu'au domicile). Des fibres spéciales, revêtues pour faciliter leur insertion dans les tubes, sont nécessaires, mais toutes les fibres monomodes et multimodes conviennent. L'installation est plus coûteuse car elle requiert la pose des tubes, un équipement spécifique et des installateurs qualifiés, mais elle peut s'avérer rentable pour les mises à niveau.
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