屋内と屋外の光ファイバー ケーブルの違いを確認する理由
屋内と屋外の光ファイバー ケーブルの違いを理解することで、設置の失敗、消防法違反、ケーブルの早期劣化を防ぐことができます。屋内ケーブルには屋外環境に必要な耐紫外線性と防水性が欠けており、屋外ケーブルは屋内の防火定格を満たしていない可能性があります。間違ったタイプのケーブルを使用すると、信号損失、物理的損傷、規制違反が発生します。-
屋内ケーブルと屋外ケーブルの構造の違いが性能に影響を与える
屋内と屋外の光ファイバー ケーブルの違いは、直面する脅威が異なるため、根本的に異なる建設アプローチから始まります。
屋内用ファイバー ケーブルは、主な強度部材としてアラミド糸を使用した、しっかりと緩衝された構造を採用しています。{0} 900- ミクロンのコーティングが各ファイバーを直接保護し、これらのケーブルの柔軟性を高め、限られたスペースでの終端を容易にします。これらのジャケットは、耐候性ではなく、特に火災安全コンプライアンスを目的として選択された PVC または低煙ゼロハロゲン (LSZH) 素材で構成されています。-
屋外ケーブルはルーズ チューブ構造を採用しており、バッファ チューブ内のゲルまたは水分ブロック化合物に繊維が浮遊しています。-中央の金属製の強度部材が構造的なサポートを提供し、多くの屋外設計では追加の保護のために鋼鉄外装または波形鋼テープが組み込まれています。アウタージャケットには耐紫外線性を高めるためにカーボンブラックを添加したポリエチレン (PE) が使用されています。この構造により、屋内ケーブルの一般的な定格 200N ～ 400N と比較して、屋外ケーブルは設置時に 600N ～ 2,600N の引張荷重に耐えることができます。
防水のアプローチが大きく異なります。屋外用ケーブルには、ケーブル長に沿った湿気の移動を防ぐために、構造全体に止水糸またはゲルが組み込まれています。{1}屋内ケーブルでは、動作環境が気候制御と風雨からの保護を前提としているため、これらの機能は完全に省略されています。
防火要件により法的境界が生じる
耐火等級によって、建物内でケーブルを合法的に設置できる場所が決まります。これらの要件は交渉の余地がありません。{0}
米国電気工事法 (NEC) 第 770 条では、プレナム (OFNP/OFCP)、ライザー (OFNR/OFCR)、および汎用 (OFNG/OFN) の 3 つの耐火等級階層を確立しています。 OFNP ケーブルは、煙の発生を最小限に抑え、有毒ガスを発生させずに、炎の広がりから 5 メートル以内で自己消火する必要があります。- OFNR ケーブルは垂直燃焼試験に合格していますが、燃焼中により多くの煙が発生します。屋外ケーブルの PE ジャケットは屋内で過度の煙を発生させるため、耐火等級はありません。
建築基準法では、屋外定格ケーブルを構造物に進入することが許可されていますが、屋内定格ケーブルへの移行接続が必要になるまでの距離は最大 50 フィートに限られます。-この規制が存在するのは、屋外のケーブル ジャケットが燃えた場合、濃い煙と潜在的に有毒なガスが放出され、空気処理スペースが充満する可能性があるためです。-火災の際、プレナム スペースでは煙がフロア全体に急速に広がる可能性があるため、低煙特性は居住者の安全にとって不可欠です。-
防火要件に違反すると、重大な責任が生じます。不適切な定格のケーブルが火災の延焼や有毒な煙の発生に寄与した場合、建物の所有者は出廷、保険金請求の拒否、および潜在的な法的措置に直面する可能性があります。管轄区域を管轄する地方自治体 (AHJ) は、準拠していない設備の完全な撤去を命令できるため、設置請負業者は設置前にケーブル定格を確認する必要があります。-。
環境ストレス耐性がケーブルの耐久性を定義する
どのケーブル構造が長期の展開に耐えられるかは、動作環境によって決まります。{0}}極端な温度と紫外線暴露を考慮すると、屋内と屋外の光ファイバー ケーブルの違いが重要になります。
屋内ケーブルは通常、ある程度の温度制御が行われていることを前提として、-20 度から +60 度の範囲で動作します。屋外ケーブルは、北極圏の冬と夏の直射日光の両方に耐え、-40 度から +70 度まで機能する必要があります。ポリエチレンのジャケットは、PVC が亀裂を生じるような極度の低温でも柔軟性を保ちます。屋内と屋外の光ファイバー ケーブルのこの違いを理解することは、過酷な環境での早期故障を防ぐのに役立ちます。
屋外に設置してから数か月以内に、屋内のケーブル ジャケットが紫外線にさらされると劣化します。屋外用ケーブルのメーカーは、PE ジャケットに 2 ～ 3% のカーボン ブラックを添加し、ケーブルの内部コンポーネントに到達する前に紫外線を吸収します。この保護がないと、ジャケットの素材が光劣化し、ひび割れが発生し、繊維が湿気や物理的損傷にさらされます。
水の侵入にはさまざまな課題が生じます。屋内ケーブルは HVAC の結露による湿気に時々遭遇することがありますが、屋外ケーブルは導管内の滞留水、直接の埋没湿気、および湿度の循環にさらされます。屋外ケーブルの防水技術-は、水分と接触すると膨張し、繊維ストランドに沿って水が移動するのを防ぐバリアを形成します。屋内ケーブルにはこの機能がありません。-水がケーブル構造に入ると、自由に移動し、長期的な伝送問題を引き起こす可能性があります。-
設置要件には特定のケーブルタイプが必要
設置の機械的要求により、屋内と屋外の光ファイバー ケーブルの間にもう 1 つの重大な違いが生じ、設置者はこれを尊重する必要があります。
引っ張り張力の仕様は大幅に異なります。屋外ケーブルを導管を通して長距離に設置する場合、設置者は最大 600 ポンド (2,669N) の引っ張り力を加えることがあります。アラミド糸強度部材を備えた屋内ケーブルは、繊維損傷の危険が生じる前に 90 ～ 220 ポンド (400 ～ 980N) しかサポートできません。屋内ケーブルを屋外経路に引き込もうとすると、通常、ケーブルが伸びたり、減衰が増加したり、ファイバーが完全に破損したりする結果になります。
曲げ半径の要件も異なります。屋内用のタイトなバッファ付きケーブルは、設置中に外径の 10 倍、静的配線中に 15 倍まで曲がる可能性があります。屋外ルーズチューブ ケーブル-は、バッファ チューブ構造のため、設置時に直径の 15 ～ 20 倍が必要です。最小曲げ半径に違反すると、ファイバーに微小な曲がりが生じ、即座に信号損失が発生したり、数か月後に潜在的な障害が発生したりすることがあります。
直接埋設する場合は、地下展開用に特別に設計されたケーブルが必要です。これらのケーブルは、屋内ケーブルにはまったく欠けている鋼鉄外装と浸水化合物を統合しています。屋内ケーブルを地下に設置すると、たとえ導管内であっても、土壌水分、極端な温度、地上交通による潜在的な圧壊荷重にさらされます。ほとんどの屋内ケーブルは、直接埋設用途に使用すると 1 ～ 2 年以内に故障します。
アプリケーションシナリオによる選択基準の明確化
各ケーブルの種類がどこに属するかを理解することで、コストのかかる間違いを防ぐことができます。
屋内ケーブルは、建物内での水平配線に優れています。{0}スイッチをパッチ パネルに接続したり、吊り天井を通ったり、ライザー シャフトを介して床を接続したりすることができます。柔軟性があるため、ケーブル トレイや機器の周りをしっかりと配線できます。防火ジャケットは、空気を扱う空間の規定要件を満たしています。-これらのケーブルは通常、意図された使用例に合わせて 300 メートル以内のエンドポイントを接続します。
屋外ケーブルは、建物、キャンパスの通路、長距離の道路を接続するバックボーン インフラストラクチャを処理します。-空中ポールから吊り下げたり、地下の導管システムを通ったり、直接埋設したりして設置します。堅牢な構造は、設置時のストレス、環境への曝露、動物や造園設備による物理的脅威に耐えます。これらの設備は、メートルではなくキロメートルにわたることがよくあります。
屋内/屋外定格ケーブルは、環境間を移行する設置のギャップを橋渡しします。ファイバー・トゥ・ザ・ホーム（FTTH）ドロップ ケーブルは、建物の外壁まで空中に伸び、内部で光ネットワーク端末に配線される場合があります。---二重定格ケーブルを使用すると、建物の入り口で屋外から屋内への移行スプライスが不要になり、設置時間と潜在的な障害点が削減されます。{6}}
コストへの影響がネットワーク経済に影響を与える
屋内ケーブルと屋外ケーブルの価格差は構造の複雑さを反映していますが、間違ったケーブルを使用すると、初期の節約よりもはるかに多くの費用がかかります。
通常、屋外ケーブルのコストは、同等のファイバー数の屋内ケーブルより 30-60% 高くなります。 12- 屋外用ケーブルの費用は 1 フィートあたり 2.50 ドル -4.00 ドルですが、屋内の同等ケーブルの場合は 1.50 ～ 2.50 ドルです。価格の割増は、金属強度部材、外装材、防水化合物、耐紫外線ジャケットなどの追加材料によって生じます。
ただし、屋内ケーブルを屋外で使用すると、高額な障害が発生します。屋内ケーブルが紫外線暴露や水による損傷によって劣化した場合、修理には故障箇所の特定、ケーブル経路の掘削またはアクセス、交換部分の接続、および修理のテストが必要です。修理費用の総額は 1 回の故障につき 5,000 ～ 15,000 ドルを超えることが多く、初期のケーブル節約額をはるかに上回ります。屋外ケーブルの設置は、適切に選択された場合、通常 20 ～ 30 年間持続しますが、屋内ケーブルの使用を誤ると 2 ～ 5 年以内に故障する可能性があります。
逆に、屋外ケーブルを屋内で使用すると、コストが無駄になり、規約違反が発生します。過剰なコストにより、屋内環境に必要のない機能 (耐紫外線性、防水性) が購入されますが、防火等級が不足しているため、ほとんどの屋内空間に合法的に設置することができません。 50- NEC の制限は、建物に入る屋外ケーブルには屋内定格ケーブルへの移行接続が必要であることを意味し、人件費と接続点が追加されます。
機械的性能基準は設計意図を明らかにする
引張強度、耐圧潰性、および耐衝撃性の仕様は、各ケーブルの意図された配置環境を示します。
屋内ケーブルの仕様は、長期的な環境ストレスではなく、設置時の取り扱いを最適化しています。{0}}アラミド糸を使用した緊密な緩衝構造により、設置者が特別な機器を使用せずに建物内にケーブルを配線するのに十分な強度が得られます。 900 ミクロンのコーティングは、終端処理および取り扱い中にファイバを保護しますが、外部の押しつぶし力に対しては最小限の保護しか提供しません。
屋外ケーブルは、20- 年の寿命にわたって機械的脅威に耐えるよう設計されています。中央に金属製の強度部材を備えたルーズチューブ構造により、長い空中スパンでもケーブルの重量を支えます。設計によっては、中間サポートなしで 200 メートルを超えるスパン長に対応できる場合もあります。外装ケーブルは 1 インチあたり最大 1,000 ポンドの圧壊荷重に耐え、掘削装置や落下する破片による偶発的な衝撃から保護します。
テスト規格はケーブルの種類によって異なります。屋内ケーブルは、NFPA 262 または UL 910 (プレナム定格) に基づく火炎伝播テストに合格する必要があります。屋外ケーブルは、凍結融解サイクル、水浸透テスト、長年の太陽光暴露をシミュレートする UV 暴露チャンバーなどの環境テストを受けます。{4}これらのテスト体制では、各ケーブルが意図された環境に適合しているかどうかを検証します。
実際の結果を示すインストールエラーの例
現場での経験から、設置者がケーブルの種類の違いを無視すると何が起こるかがわかります。
大学のキャンパスでは、コストを節約するために、建物間の地下導管に屋内定格ケーブルを設置しました。- 18 か月以内に、大雨の際に水が導管システムに浸入しました。インドア ケーブルの PVC ジャケットが湿気を吸収し、水がアラミド糸の強度部材に沿って移動しました。信号品質は障害が発生するまで徐々に低下しました。大学は 1,200 フィートのケーブルの掘削と交換に 47,000 ドルを費やしました。-当初屋内ケーブルを使用して節約した 8,000 ドルをはるかに上回りました。
オフィスビルの改修により、屋外定格ケーブル 120 フィートが建物内に引き込まれ、通信クローゼットに到達しました。{0}消防検査の際、AHJ は、この設置が建物内の屋外ケーブルの 50 フィート制限に違反していると指摘しました。{5}請負業者は、屋内定格ケーブルを建物の入り口で接続し、内部セクションの配線を変更する必要があり、さらに 6,500 ドルの材料費と人件費がかかりました。プロジェクトの納品は 2 週間遅れました。
データセンターでは、フロアを接続する短い垂直ライザーに屋外ケーブルを使用していました。ケーブルの大きな直径と堅いルーズチューブ構造により、支持点に過剰な応力が発生しました。- 6 か月後、ケーブルの重量がアラミド糸の長期耐荷重を徐々に超えたため、繊維が 1 本ずつ切れ始めました。-この障害により、費用のかかるメンテナンス期間中に交換が必要になりました。
よくある質問
屋外のファイバーケーブルを屋内で使用できますか?
屋外ケーブルは建物内に入ることができますが、NEC 770.113 に基づく屋内定格ケーブルに移行する必要があるまでは最大 50 フィートに限られます。-屋外ケーブルは屋内設置に必要な防火等級を満たしておらず、検査中に発見された場合、地方自治体は撤去を命じる予定だ。
屋内ケーブルを屋外に設置するとどうなりますか?
屋内ケーブルは、屋外では紫外線、極端な温度、湿気により急速に劣化します。 PVC または LSZH ジャケットは数か月以内に亀裂が入り、ケーブル構造に水が侵入し、ファイバーが破損します。ケーブルの交換は、適切に定格されたケーブルの場合 20+ 年であるのに対し、2 ～ 5 年以内であると考えてください。
屋内/屋外定格ケーブルは高価ですか?
屋内/屋外ケーブルのコストは標準の屋内ケーブルより 20 ～ 40% 高くなりますが、建物の入り口での渡り接続の必要がなくなります。建物の境界を越えて設置する場合、人件費と筐体の接続費用を節約することで、総設置コストを削減します。
ケーブルの定格はどうやって特定するのですか?
ケーブルジャケットの印刷を確認してください。屋内ケーブルには、「OFNP」、「OFNR」、または「OFN」の後にメーカー情報が表示されます。屋外ケーブルには、「OSP」（屋外プラント）または特定の埋設/空中指定が表示されます。不明な場合は、取り付ける前にメーカーの仕様書を参照してください。
屋内光ファイバ ケーブルと屋外光ファイバ ケーブルには、それぞれのタイプが根本的に異なる課題に合わせて最適化されているため、区別が存在します。屋内ケーブルは、火災安全性、柔軟性、結線の容易さを優先します。屋外用ケーブルは、環境保護、機械的強度、長期耐久性を重視しています。-実際の設置環境に基づいて適切なケーブルを選択すると、障害が防止され、規格への準拠が維持され、期待されるケーブル寿命が実現します。計画段階から屋内と屋外の光ファイバー ケーブルの違いを認識しておくことで、ネットワーク導入にかかる時間と費用の両方を節約できます。
建物の境界を越える設置を計画する場合は、屋外ケーブルが屋内ケーブルに引き継がれる移行点を指定します。最初から適切なケーブル タイプの予算を設定する-正しいケーブルを選択するための少額の割増費用は、初期故障の交換コストや規定違反のペナルティに比べれば取るに足らないものです。一部の管轄区域では国家標準よりも厳しい要件があるため、仕様を最終決定する前に NEC に対する現地の修正を確認してください。