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光ファイバー地中敷設基準とは何ですか？

光ファイバーケーブルの地下敷設は、埋設深さ、試験方法、設置技術、安全要件を規定する特定の基準に従っています。これらの規格は、国家電気規格 (NEC)、国家電気安全規格 (NESC)、ANSI/TIA などの組織によって確立されており、信頼性の高いネットワーク パフォーマンスと長期的なケーブル保護を保証します。-

埋設深さの要件と規制

光ファイバーケーブルが埋設される深さは、損傷や環境要因からの保護に直接影響します。要件は場所、ケーブルの種類、地域の規制によって異なり、通常、奥行きの範囲は 18 ～ 48 インチです。

場所別の標準埋没深さ

住宅地域では、ほとんどの設置に 24 ～ 36 インチの奥行きが必要です。これにより、造園作業や小規模な掘削作業からケーブルを保護します。商業ゾーンと工業ゾーンでは、重機の稼働と頻繁な地面の乱れのため、36 ～ 48 インチのより深い設置が必要です。

道路脇や道路の右側に設置する場合は、42 ～ 48 インチの最も深い埋設が必要です。この深さは、道路のメンテナンス、再舗装プロジェクト、および大量の交通負荷に対応します。農村地域や農業地域では、土壌の奥深くまで侵入する耕起装置による損傷を防ぐために、深さ 48 インチも必要です。

埋設深さの規制基準

NEC の第 830.47 条では、光ファイバー ケーブルを含むネットワーク駆動のブロードバンド通信システムを直接埋設する場合の最小深さは 18 インチと規定されています。-ただし、これは絶対的な最小値を表しており、ほとんどの専門的な設置ではこの要件を超えています。

NESC は、公共事業規模の導入に対してより厳格なガイダンスを提供しています。{0}道路の下では最低 0.9 メートル（約 36 インチ）、鉄道線の下では 1.2 メートル（約 48 インチ）の深さを設けることが義務付けられています。一般的なエリアの場合、NESC には少なくとも 0.6 メートル (24 インチ) が必要です。

IEC 60794-1-1 の国際規格では、一般地域の最小埋設深さとして 0.6 メートルが指定されています。ヨーロッパで適用される CENELEC 規格では、都市部では 0.8 メートル、郊外では 0.6 メートルが必要です。

埋没深さに影響を与える要因

土壌の組成は深さの要件に大きく影響します。砂質または緩い土壌では、時間の経過による移動やケーブルの露出を防ぐために、より深い埋設が必要になる場合があります。緻密な土壌または粘土ベースの土壌は安定性が高く、保護を維持しながらわずかに浅く設置できる可能性があります。

深度の決定には気候条件が重要な役割を果たします。寒冷地では、ケーブルを霜線よりも下に埋める必要があります。霜線は地理的な場所に応じて通常 24 ～ 48 インチの範囲になります。これにより、地盤の隆起を引き起こす凍結融解サイクルによる損傷を防ぎます。{4}

既存の公共施設に近接する場合は、慎重な奥行き計画が必要です。 NEC 770.47(B) では、導電性光ファイバー ケーブルと電源ケーブルの間を 12 インチ (300 mm) 離すことが義務付けられています。この分離により電磁干渉が防止され、安全なメンテナンスアクセスが容易になります。

ケーブルの種類と保護システム

直接埋設と導管保護設置のどちらを選択するかは、埋設深さの要件と長期ケーブル耐久性の両方に影響します。{0}{1}

直接埋設ケーブル

直接埋設の光ファイバー ケーブルは、電線管なしで地下に設置できるように強化された保護機能を備えて設計されています。これらのケーブルには通常、波形鋼鉄外装 (CSA) または誘電外装が組み込まれており、最大 1000 N/cm の圧壊力に耐えます。

GYTA53 のような外装ケーブルは、スチールテープ外装と PE 外側シースを備えており、深さ 24 ～ 48 インチの直接埋設に適しています。ゲル-を充填したルーズ チューブや防水-糸などの防水-素材は、光学性能を低下させる可能性のある湿気の侵入を防ぎます。

直接埋設ケーブルの最大引張張力は、ケーブルの構造に応じて 600 ～ 2,700 ニュートンの範囲です。撚り線ルーズ チューブ設計は、通常、Corning などのメーカーの指定に従って、取り付け時に 600 lbF (2,700 N) の最大張力をサポートします。

導管-保護されたシステム

導管を設置すると、追加の機械的保護により、通常は 12 ～ 36 インチの浅い埋設深さが可能になります。スケジュール 40 PVC および HDPE コンジットは標準的な選択肢であり、熱膨張に対する柔軟性を維持しながら耐圧潰性を提供します。

導管の内径は、1 本のケーブルを取り付けた状態で充填率 65% を超えてはなりません。これにより、ケーブルを引っ張る際の過度の摩擦が防止され、将来のケーブルの追加が可能になります。複数のケーブルの場合、充填率はケーブルの総断面積に基づいて計算する必要があります。-

インナーダクト システムは、より大きな導管内に追加の組織を提供します。複数のインナーダクトを単一の導管に配置し、各インナーダクトに個別のケーブルを収容することができます。この構成は段階的な展開をサポートし、将来のメンテナンスやアップグレードを簡素化します。

設置方法とテクニック

光ファイバーケーブルの地中敷設では、従来のトレンチング、方向性ボーリング、およびマイクロトレンチングという 3 つの主な方法が主流です。それぞれが、特定の用途や現場条件に対して明確な利点をもたらします。

伝統的なトレンチング

トレンチングには、ケーブルを配置するための連続した経路を掘削することが含まれます。トレンチマシンは幅 4 ～ 36 インチの範囲の経路を切り開き、埋設要件に合わせて深さを調整します。この方法は最も簡単に設置できますが、表面に大きな破壊が生じます。

コーニングの設置基準によれば、バックフィル光ファイバ ケーブルの最小トレンチ深さは 36 インチ (91 cm) です。埋め戻し土の深さは、ケーブルの上から 9 ～ 12 インチ (23 ～ 30 cm) とし、将来の掘削の安全性を考慮して、警告テープを地表から 30 cm (12 インチ) 下に配置する必要があります。

従来のトレンチの平均設置率は、作業員 1 人あたり 1 日あたり約 100 フィートに達します。このプロセスでは、土地の開墾、掘削、ケーブルの設置、埋め戻し、表面の修復が必要です。作業者の安全基準を超える深さでは、トレンチ支保工が必要になる場合があります。

振動耕うん

振動プラウは、溝掘りとケーブル敷設を 1 つの作業に組み合わせたものです。専用の耕起装置は、同時に狭い溝を開け、ケーブルを必要な深さまで送ります。この方法により、田舎や開けた地形での展開の設置速度が大幅に向上します。

設置全体を通じて一貫した耕深を監視するには、プラウブレードにマークを付ける必要があります。ケーブルや機器の損傷を防ぐために、オペレーターは地下の障害物に遭遇したらすぐに振動プラウを停止する必要があります。ケーブル経路に沿った勾配の変化は、耕起を開始する前に滑らかにする必要があります。

水平方向の穴あけ

HDD は、所定の経路に沿ってパイロット穴を開け、ケーブルを通す前に導管を収容できるように穴を拡大することにより、溝を使わずに設置できます。経験豊富な HDD チームは、1 日あたり最大 600 フィートのケーブルを設置できます。これは、従来のトレンチの 6 倍の生産性を表します。

HDD プロセスには、GPS、ジャイロスコープ、電磁追跡を組み合わせた誘導システムを使用して遠隔操作される操縦可能なドリルが必要です。これらのシステムは、先進システムの場合、ボーリング孔がコース上に留まり、±0.05 メートル以内の精度でターゲットエンドポイントに到達することを保証します。

方向性ボーリングは、道路、建物、水路、既存の公共インフラなどの障害物を乗り越えるのに優れています。ただし、既存の埋設施設に誤って侵入する可能性がある-クロスボア リスク-が伴います。 Call Before You Dig サービスと地中レーダーを使用して、公共施設の適切な位置を確認することが不可欠です。{4}}

マイクロトレンチング

マイクロトレンチングでは、通常、幅 1 ～ 2 インチ、深さ 12 ～ 24 インチの狭くて浅い溝が道路の端や歩道に沿って作成されます。このプロセスには、正確な溝を切り、小さな直径のマイクロダクトを配置し、圧縮空気を使用して光ファイバー マイクロケーブルをダクトに吹き込むことが含まれます。

この方法により、表面の混乱が大幅に軽減され、都市環境への導入が加速されます。マイクロトレンチの設置は、交通への影響を最小限に抑えながら、従来の方法よりも迅速に進められます。深さが浅いため、表層活動が激しいエリアでは耐久性が懸念されます。

光ファイバー マイクロケーブルは、144- ファイバー ケーブルの直径を約 0.5 インチに縮小し、直径 0.5 インチ未満のダクトへの設置を可能にします。エアアシストによるケーブルブローは、1 回の連続実行で 1 マイルを超える設置距離を達成できます。

試験および検証基準

包括的なテストにより、ネットワークをアクティブ化する前に、設置された光ファイバー ケーブルが性能仕様と業界標準を満たしていることを確認します。 2 つのテスト層により、異なるレベルの検証が提供されます。

Tier 1 テスト: 光損失テスト

Tier 1 テストでは、光損失テスト セット（OLTS）を使用してエンドツーエンドの挿入損失を測定します。--この方法では、一方の端に校正済みの光源を使用し、もう一方の端にパワー メーターを使用して、リンクからどの程度の光パワーが発生するかを正確に定量化します。

テストは、ファイバーの種類に適した波長で行う必要があります。マルチモード ファイバーは 850nm と 1300nm でテストされますが、シングルモード ファイバーは 1310nm と 1550nm でテストする必要があります。業界標準では、1550nm テストがファイバーの応力損失を最もよく明らかにすることを指定しています。

最大チャネル損失制限は、リンク長とファイバーの種類に基づいて、TIA-568 および ISO/IEC 規格によって定義されています。 850nm のマルチモード OM3 ファイバーの場合、最大損失は 90 メートルまでの水平リンクで 2.0 dB に相当します。バックボーン リンクでは、最大 300 メートルの距離で 3.0 dB が許容されます。

マルチモード試験では、再現性のある正確な測定を保証するために、Encircled Flux (EF) 準拠の光源が必要です。 EF 準拠により、モード コンディショニング ローンチ ケーブルの必要性がなくなり、測定精度の信頼性が 100% となるのに対し、従来のテスト方法では 95% でした。

双方向テストでは、リンクの両端からの読み取り値を平均することで測定精度が向上します。これにより、コネクタとスプライスにおける方向性の影響が補正されます。一貫した結果を保証するには、テスト全体を通して同じファイバーの位置合わせを維持する必要があります。

Tier 2 テスト: OTDR の特性評価

光タイムドメイン反射計（OTDR）は、高出力の光パルスをファイバーに送信し、ケーブルに沿ったイベントから反射された後方散乱光を測定します。{0}これにより、個々のコネクタ、スプライス、ケーブル セグメントの損失寄与を示すシグネチャ トレースが作成されます。

OTDR テストは、ファイバー リンク内のすべてのイベントの正確な位置や損失など、OLTS では捕捉できない詳細な分析を提供します。この情報は、文書化、トラブルシューティング、およびリンク内に予期しないスプライスや接続が存在しないことの確認にとって非常に貴重であることがわかります。

エンドコネクタを正確に測定するには、OTDR テスト中に発射ケーブルと受信ケーブルを使用する必要があります。受信ケーブルがないと、遠端コネクタを適切に特性評価できません。-ローンチ ケーブルは、テスト対象のケーブルのファイバ タイプとコネクタのスタイルと一致する必要があります。

複数のパルス幅により、さまざまなケーブル長にわたる OTDR テストが可能になります。 5 ナノ秒から 25 マイクロ秒の範囲のパルス幅は、短い構内配線から長距離の屋外プラント ケーブルまでの設置に対応します。-近端のデッド ゾーンでは、正確なコネクタ測定のためにローンチ ケーブルが必要です。

テスト仕様では、双方向テストの結果を平均した両方の標準波長での測定が必要です。光距離が 64 キロメートル未満のスパンでは、1310nm と 1550nm の両方のテストを実行する必要があります。 64 キロメートルを超えるスパンでは 1310nm テストが省略される場合があります。

パフォーマンスの合格基準

OTDR によって測定される接続損失は、融着接続の場合は 0.3 dB、メカニカル スプライスの場合は 0.5 dB を超えてはなりません。コネクタの挿入損失制限は、TIA-568 規格で接続ポイントごとに最大 0.75 dB と規定されていますが、これは保守的な制限であり、高品質の設置では簡単に超えます。

反射率測定は、物理接続の品質を示します。リターンロスは、PC (物理接触) コネクタの場合は -50 dB を超え、APC (角度付き物理接触) コネクタの場合は -60 dB を超える必要があります。高い反射率の値は、端面の形状または汚れが不良であることを示します。

ケーブルの減衰係数はケーブルの品質を検証します。マルチモード ファイバーは、850nm で 3.0 dB/km 未満、1300nm で 1.0 dB/km 未満を示す必要があります。シングルモード ファイバーの測定値は、1310nm で 0.5 dB/km 未満、1550nm で 0.4 dB/km 未満である必要があります。

安全性とベストプラクティス

適切な安全プロトコルにより、地下埋設時に設置作業員と光ファイバー ケーブルの完全性の両方が保護されます。

インストール前の要件-

包括的な現場調査では、既存の地下施設、地形の課題、潜在的な障害物をすべて特定する必要があります。保護地域や水路に影響を与える施設については、環境保護庁の調査が必要になる場合があります。

掘削を開始する前に、ユーティリティの調整が必須です。作業開始の少なくとも 48 ～ 72 時間前に、現地の「Before You Dig」サービスにご連絡ください。埋設施設の詳細な地図を入手し、地中レーダーや電磁位置探知装置を使用して位置を確認します。{4}

ルート計画では、必要な分離距離を維持しながら、既存の公共施設の交差を最小限に抑える必要があります。すべてのユーティリティの場所、深さ、交差点を文書化します。設置中に発見された予期せぬ障害に対する緊急時対応計画を作成します。

設置時の安全対策

ケーブルの取り扱いでは、機械的応力の制限に注意する必要があります。最大引っ張り張力の仕様を決して超えないでください。この仕様は、ケーブルの構造に応じて通常 600 ～ 2,700 ニュートンの範囲です。ケーブルを引っ張るときに動力計を使用して張力をリアルタイムで監視します。-

設置中は最小曲げ半径を維持してください。 2 ～ 4 本のファイバーを備えた水平ケーブルの場合、TIA-568 は、設置後の曲げ半径 25 mm、または 222 ニュートンの最大引張張力下での曲げ半径 50 mm を指定します。大きなケーブルでは、無負荷状態では外径の 10 倍の曲げ半径が必要ですが、張力がかかると 15 倍に増加します。

ケーブル潤滑剤は、電線管の取り付け時の摩擦と引っ張り力を軽減します。推奨される製品には、ポリエチレン ケーブル ジャケットと互換性のある Polywater および Hydralube が含まれます。導管に入る牽引ロープとケーブルの両方に潤滑剤を塗布し、中間のアクセス ポイントにも潤滑剤を塗布します。

ファイバーの安全上の注意事項

光ファイバーには、設置およびメンテナンス中に特有の安全上の危険が伴います。レーザーまたは LED 光源に接続されている可能性のあるファイバー端を決して直視しないでください。 -低出力の光源であっても、目の自然なレンズ倍率で見ると、目に永久的な損傷を引き起こす可能性があります。

ケーブルの切断や破損による繊維の破片は皮膚に突き刺さる可能性があり、除去するのが困難です。繊維のスクラップは、指定された耐衝撃性の容器に廃棄してください。-透明な繊維の破片が見えるように、作業面は濃い色にする必要があります。-

スプライシングおよび結線処理中に使用される洗浄溶剤により、化学物質にさらされるリスクが存在します。イソプロピル アルコールとヘキサンには適切な換気と個人用保護具が必要です。吸入、摂取、または重大な皮膚接触があった場合は、直ちに医師の診察を受ける必要があります。

文書化とコンプライアンス

徹底した文書化により説明責任が確立され、将来のメンテナンスが容易になり、規制遵守が実証されます。

必要な書類

-完成図には、設置されたケーブルのルート、深さ、位置が正確に反映されている必要があります。これらには、スプライス エンクロージャ、地上キャビネット、埋設セグメントと空中セグメント間の移行点の GPS 座標が含まれている必要があります。-建物や構造物へのすべてのケーブル入口にマークを付けます。

テスト結果の文書には、ケーブル内のすべてのファイバーの完全な OTDR トレース、光損失測定、および認証レポートが含まれている必要があります。すべてのトレースを電子形式と印刷形式の両方で保存します。テスト機器の校正証明書と技術者の証明書が含まれます。

ケーブルのラベル付けでは、ケーブルのタイプ、ファイバー数、送信元/宛先情報を識別する必要があります。ラベルは、すべてのアクセス ポイント、スプライス エンクロージャ、および移行場所に配置する必要があります。設置期間中ずっと判読できる、恒久的な耐候性ラベルを使用してください。-

規制遵守の検証

建築基準法や地域の規制では、国家基準を超える最低要件が指定されていることがよくあります。埋設の深さ、ユーティリティの分離、修復基準に関する自治体の要件に準拠していることを確認します。設置を開始する前に、必要な許可をすべて取得してください。

公共の土地に敷設されるケーブルや私有地を横断するケーブルについては、通行用地契約を確保する必要があります。--すべての地役権、許可、フランチャイズ契約の文書を維持します。一部の管轄区域では、地下インフラの位置について年次報告を義務付けています。

OSHA の安全コンプライアンスには、適切な溝の保護、機器の動作認証、危険物の取り扱い手順が含まれます。すべての設置担当者は、レーザーの安全性や洗浄用化学薬品の適切な取り扱いなど、光ファイバーの安全上の危険に関するトレーニングを受ける必要があります。

よくある質問

NEC が要求する光ファイバー ケーブルの最小埋設深さはどれくらいですか?

米国電気法第 830.47 条では、ネットワークを利用したブロードバンド通信システムとして分類される光ファイバー ケーブルの直接埋設の最小深さとして 18 インチを指定しています。{2}ただし、ほとんどの専門的な設置はこの最小値を超えており、場所や地域の規制に応じて通常の奥行きは 24 ～ 48 インチの範囲になります。

すべての光ファイバー ケーブルには導管の保護が必要ですか?

すべての設置に電線管が必要なわけではありません。直接埋設ケーブルは、鋼鉄または誘電体外装を含む強化された保護構造を備えており、24 ～ 48 インチの深さで導管なしで設置することができます。電線管-で保護された設置により、12 ～ 36 インチの浅い埋設が可能になり、将来のアクセスが容易になり、機械的保護が強化されます。

光ファイバーケーブルの設置後にはどのようなテストが必要ですか?

業界標準では、エンドツーエンドの挿入損失を測定し、リンクが性能仕様を満たしていることを確認するために、光損失テスト セット（OLTS）を使用した Tier 1 テストが必要です。-- Tier 2 テストでは、各ファイバーのシグネチャ トレースを文書化するための OTDR 特性評価が追加され、個々のコンポーネントの詳細な損失分析が提供され、将来のトラブルシューティングが容易になります。

方向性ボーリングは、ファイバー設置のための従来のトレンチングとどのように比較されますか?

方向性ボーリングでは、表面の破壊を最小限に抑えながら溝のない設置が可能で、従来の溝掘削では 1 日あたり約 100 フィートであるのに対し、1 日あたり最大 600 フィートの設置が可能です。 HDD は障害物や保護エリアを通過するのに優れていますが、特殊な機器が必要であり、既存のユーティリティが事前に適切に配置されていない場合にはクロスボアのリスクが伴います。-

データソース:

米国電気工事規程 (NEC) 2023 - 第 770 条および第 830 条

米国電気安全規定 (NESC) 2025 年版 - 規則 354

ANSI/TIA-568.3-E - 光ファイバーケーブルおよびコンポーネント規格、2022 年

IEC 60794-1-1 - 光ファイバーケーブルの一般仕様

Corning Optical Communications - 設置基準 (SRP-005-012)

ISO/IEC 14763-3:2014 - 光ファイバーケーブルのテスト

内部リンクの機会:

光ファイバーケーブルの種類と仕様

OTDR テストの手順と解釈

ネットワークインフラストラクチャの計画と設計

電気通信の安全規格とプロトコル