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Tipos de cabos (da esquerda para a direita): Zipcord, Distribuição, Tubo solto, Derivação
O cabo fornece proteção adequada para a fibra óptica ou fibras em seu interior, de acordo com o ambiente em que está instalado.
O termo "cabo" de fibra óptica refere-se ao conjunto completo de fibras, componentes internos como tubos de proteção, cordões de ruptura, reforços e elementos de sustentação, tudo envolto por uma cobertura protetora externa chamada jaqueta. Os cabos de fibra óptica estão disponíveis em diversos tipos, dependendo da quantidade de fibras e de como e onde serão instalados. É importante escolher o cabo com cuidado, pois essa escolha afetará a facilidade de instalação, emenda e terminação, além do custo total.
A função do cabo é proteger as fibras do ambiente encontrado em uma instalação. O cabo ficará molhado ou úmido? Terá que suportar alta tensão de tração para instalação em conduítes ou tensão contínua, como em instalações aéreas? Precisa ser retardante de chamas? Ultra flexível? O cabo ficará exposto a produtos químicos ou terá que suportar uma ampla faixa de temperatura? E se for roído por uma marmota ou um cão-da-pradaria? Dentro de edifícios, os cabos não precisam ser tão resistentes para proteger as fibras, mas devem atender a todas as normas de segurança contra incêndio. Fora do edifício, depende se o cabo será enterrado diretamente, instalado em conduítes, suspenso ou de outra forma.
Todos os cabos são compostos por camadas de proteção para as fibras. Quase todos começam com fibra padrão com um revestimento primário (250 mícrons) e adicionam:
Revestimento de buffer apertado (cabos de buffer apertado, como simplex, zipcord, distribuição e breakout): Um revestimento protetor macio aplicado diretamente à fibra revestida de 250 mícrons para fornecer proteção adicional à fibra, permitindo um manuseio mais fácil e até mesmo a terminação direta na fibra.
Tubos soltos (cabos de tubo solto): Pequenos tubos finos de plástico contendo até uma dúzia de fibras revestidas de 250 mícrons, usados para proteger as fibras em cabos classificados para uso externo. Eles permitem que as fibras sejam isoladas de alta tensão de tração e podem ser preenchidos com materiais impermeáveis para evitar a entrada de umidade.
Elementos de reforço e reforços: Geralmente, fios de aramida, os mesmos usados em coletes à prova de balas, frequentemente chamados pelo nome comercial da DuPont, Kevlar, que absorvem a tensão necessária para puxar o cabo e fornecem amortecimento para as fibras. As fibras de aramida são usadas não apenas por serem resistentes, mas também por não se esticarem. Se puxadas com força, elas não se esticarão, mas acabarão se rompendo quando a tensão exceder seus limites. Isso garante que os elementos de reforço não se estiquem e relaxem, prendendo as fibras do cabo. O método correto para puxar cabos de fibra óptica é sempre fixar a corda, o fio ou a fita de tração aos elementos de reforço.
Alguns cabos também incluem uma haste central de fibra de vidro usada para aumentar a resistência e enrijecer o cabo, evitando torções e danos às fibras. Quando incluídas, essas hastes devem ser fixadas a olhais giratórios de tração.
Revestimento: A camada mais externa de proteção das fibras, escolhida para suportar o ambiente em que o cabo será instalado. Cabos para uso externo geralmente são revestidos com polietileno (PE) preto, resistente à umidade e à exposição solar. Cabos para uso interno utilizam revestimentos retardantes de chamas, que podem ser codificados por cores para identificar as fibras internas. Alguns cabos para uso externo podem ter revestimentos duplos com uma armadura metálica entre eles para proteção contra roedores ou kevlar para maior resistência e capacidade de tração. Cabos para uso interno e externo possuem um revestimento externo de PE removível, expondo um revestimento interno retardante de chamas para uso em ambientes internos.
Proteção contra água e umidade: Cabos instalados ao ar livre exigem proteção das fibras contra água. Utiliza-se gel, fita absorvente ou pó para impedir a entrada de água no cabo e evitar danos às fibras. Geralmente, isso se aplica a cabos tubulares ou planos, mas o bloqueio de água a seco também é utilizado em alguns cabos com revestimento compacto usados em curtas distâncias ao ar livre, como entre edifícios em um campus ou para conectar antenas sem fio externas ou câmeras de CFTV.
Observe as imagens abaixo para ver como cada tipo de cabo incorpora esses componentes.
Tipos de cabos
Cabos com revestimento rígido (Simplex, Zipcord, Distribuição e Breakout) são usados onde a flexibilidade e a facilidade de terminação são mais importantes do que a robustez e a resistência à tração, características dos cabos com tubo solto e fita. Geralmente, cabos com revestimento rígido são usados em ambientes internos, enquanto cabos com tubo solto/fita são usados em ambientes externos.
Simplex e cabo de ligação
Esses tipos de cabos são usados principalmente para patch cords e aplicações de backplane, mas o zipcord também pode ser usado para conexões em desktops. Os cabos simplex são compostos por uma única fibra, com revestimento compacto (uma camada de 900 mícrons sobre o revestimento primário), reforçados com Kevlar (fibra de aramida) e com uma capa externa para uso interno. A capa externa geralmente tem 3 mm (1/8 pol.) de diâmetro. O zipcord é simplesmente composto por duas dessas fibras unidas por uma fina camada de tecido.
Cabos de distribuição
O cabo de distribuição é o cabo interno mais popular, devido ao seu tamanho pequeno e peso leve. Ele contém várias fibras com revestimento compacto, agrupadas sob a mesma capa com reforço de Kevlar e, às vezes, reforço de fibra de vidro para enrijecer o cabo e evitar dobras. Esses cabos são pequenos e usados para instalações curtas em eletrodutos secos, colunas e aplicações em plenum. As fibras possuem revestimento duplo e podem ser terminadas diretamente, mas, como não são reforçadas individualmente, esses cabos precisam ser conectados em uma caixa de derivação ou terminados dentro de um painel de conexão ou caixa de junção para proteger as fibras individuais.
Cabos de derivação
O cabo breakout é uma opção popular quando se deseja cabos robustos ou quando é necessária a terminação direta sem caixas de junção, painéis de conexão ou outros equipamentos. É composto por vários cabos simplex agrupados dentro de uma capa comum. Este design robusto e resistente resulta em cabos maiores e mais caros do que os cabos de distribuição. É adequado para instalações em eletrodutos, colunas e plenums. É ideal para aplicações industriais que exigem alta resistência. Como cada fibra é reforçada individualmente, este design permite uma terminação rápida em conectores, sem a necessidade de painéis de conexão ou caixas de junção. O cabo breakout pode ser mais econômico quando o número de fibras não é muito grande e as distâncias não são muito longas, pois requer muito menos mão de obra para a terminação.
Cabos tubulares soltos
Cabos de tubo solto são os mais utilizados para cabeamento externo de plantas, pois oferecem a melhor proteção para as fibras sob altas tensões de tração e podem ser facilmente protegidos da umidade com gel ou fitas impermeabilizantes. Esses cabos são compostos por diversas fibras agrupadas dentro de um pequeno tubo de plástico, que por sua vez é enrolado em torno de um elemento central de reforço, circundado por elementos de reforço de aramida e revestido, resultando em um cabo pequeno com alta densidade de fibras. Esse tipo de cabo é ideal para aplicações de cabeamento externo de plantas, pois pode ser fabricado com os tubos soltos preenchidos com gel ou pó absorvente de água para evitar danos às fibras causados pela água. Pode ser utilizado em conduítes, suspenso ou enterrado diretamente no solo. Alguns cabos para uso externo podem ter revestimento duplo com uma armadura metálica entre elas para proteção contra roedores ou kevlar para maior resistência à tração. Como as fibras possuem apenas uma fina camada de proteção, devem ser manuseadas e protegidas com cuidado para evitar danos. Cabos de fibra óptica monomodo com tubos soltos geralmente são terminados por meio da emenda de fibras (pigtails) nas fibras e sua proteção em uma caixa de emenda. Cabos multimodo com tubos soltos podem ser terminados diretamente pela instalação de um kit de derivação, também chamado de kit de bifurcação ou de ramificação, que envolve cada fibra para proteção.
Microcabos
Microcabo é um termo aplicado a uma nova classe de cabos de altíssima densidade. Dois avanços na tecnologia de fibras tornam o microcabo viável. A fibra insensível à curvatura permite que as fibras sejam compactadas em cabos com densidade muito maior, já que são menos sensíveis à tensão causada pela aglomeração. Além disso, as fibras insensíveis à curvatura podem ser revestidas com camadas de proteção primária de diâmetro menor, 200 mícrons ou menos, em comparação com os 250 mícrons das fibras convencionais, permitindo que mais fibras sejam compactadas em um espaço menor.
As diferenças entre cabos convencionais e microcabos são substanciais. Um cabo de fibra óptica com 144 fibras tem tipicamente um diâmetro de 15 a 16 mm, enquanto um microcabo comparável tem apenas cerca de 8 mm de diâmetro – metade do tamanho e cerca de um terço do peso. O tamanho menor permite uma quantidade muito maior de fibras, chegando a mais de 3.000 fibras em alguns projetos.
Os microcabos estão disponíveis tanto para instalações prediais quanto externas. Seu tamanho reduzido permite uma técnica de instalação diferenciada, na qual o cabo é "insuflado" em microdutos, tubos de plástico muito menores que os dutos ou conduítes de fibra óptica convencionais. O cabo não é propriamente insuflado no duto, mas sim flutuado no ar para reduzir o atrito, sendo então empurrado para dentro do duto.
Cabo plano
O cabo plano é a opção preferida quando se necessita de um grande número de fibras e cabos de pequeno diâmetro. Este cabo possui o maior número de fibras no menor tamanho, já que todas as fibras são dispostas em fileiras em fitas, tipicamente de 12 fibras, e as fitas são sobrepostas. Além de ser o menor cabo para o maior número de fibras, geralmente também é o de menor custo. Tipicamente, 144 fibras têm uma seção transversal de apenas cerca de 6 mm (1/4 de polegada) e a capa tem apenas 13 mm (1/2 polegada) de diâmetro! Alguns projetos de cabos utilizam um "núcleo ranhurado" com até 6 desses conjuntos de fita de 144 fibras, totalizando 864 fibras em um único cabo! Por ser um cabo para instalações externas, ele é preenchido com gel para bloqueio de água ou bloqueado a seco. Outra vantagem do cabo plano é que as máquinas de fusão em massa podem unir uma fita (12 fibras) de uma só vez, tornando a instalação rápida e fácil. Os pigtails de fita são emendados ao cabo para uma terminação rápida.
Cabo blindado
Cabos blindados são utilizados em instalações externas com enterramento direto, onde se exige um cabo robusto e/ou resistente a roedores. Cabos blindados suportam bem cargas de esmagamento, necessárias para aplicações com enterramento direto. Cabos instalados com enterramento direto em áreas com problemas de roedores geralmente possuem blindagem metálica entre duas capas para impedir a penetração desses animais. Outra aplicação para cabos blindados é em data centers, onde os cabos são instalados sob o piso e há preocupação com o esmagamento da fibra óptica. Cabos blindados são condutores, portanto, devem ser aterrados corretamente.
Cabo Aéreo
Cabos aéreos são para instalação externa em postes. Podem ser fixados a um mensageiro ou a outro cabo (comum em CATV) ou possuir elementos de reforço em metal ou aramida para torná-los autossustentáveis. O cabo mostrado possui um mensageiro de aço para suporte. Ele deve ser devidamente aterrado.
Um cabo aéreo amplamente utilizado é o cabo de fibra óptica de aterramento (OPGW), um cabo de distribuição de alta tensão com fibra no centro. A fibra não é afetada por campos elétricos e a concessionária que o instala obtém fibras para gerenciamento da rede e comunicações. Esse cabo geralmente é instalado no topo de torres de alta tensão, mas trazido ao nível do solo para emendas ou terminações.
Existem ainda mais tipos de cabos disponíveis: cabos com dupla camada para uso interno/externo, cabos à prova d'água, cabos POF com revestimento simples, etc. Cada fabricante tem suas especialidades e, às vezes, nomes próprios para tipos comuns de cabos, por isso é uma boa ideia obter informações de diversos fabricantes de cabos. E vale a pena conferir as empresas menores de cabos; muitas vezes, elas podem te ajudar a economizar bastante fabricando cabos especiais sob encomenda, mesmo em quantidades relativamente pequenas.
Fibra soprada a ar
Outro tipo de "cabo" que, na verdade, não é um cabo. Ao instalar um "cabo" que nada mais é do que um feixe de tubos plásticos vazios, você pode "insuflar" fibras dentro dos tubos usando gás comprimido, conforme necessário. Se precisar atualizar, basta remover as fibras antigas e insuflar as novas. Existem versões de cabos de fibra óptica insuflada a ar para uso interno e externo, e essa tecnologia já foi utilizada até mesmo em FTTH (Fiber to the Home). São necessárias fibras especiais revestidas para facilitar a passagem pelas fibras através dos tubos, mas qualquer fibra monomodo ou multimodo está disponível. A instalação é mais cara, pois exige a instalação dos tubos, equipamentos especiais e instaladores treinados, mas pode ser uma opção economicamente viável para atualizações.
Cabos híbridos e compostos
Esses dois tipos de cabos são frequentemente confundidos, mas quase todos, incluindo o NEC (Código Elétrico Nacional), os definem como:
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