Quelle est la résistance des micro-câbles soufflés à l’air aux fluctuations de température ?

Microcâbles soufflés à l'air (ABMC) sont apparus comme une solution révolutionnaire dans les réseaux de fibre optique modernes. Ils offrent flexibilité, évolutivité et rentabilité dans le déploiement, en particulier dans les environnements urbains où l'espace est limité. Cependant, une préoccupation majeure pour les ingénieurs, les planificateurs de réseaux et les opérateurs est comment ces câbles se compoutent sous des variations de température . Comprendre la résilience thermique des microcâbles soufflés par air est essentiel pour garantir la fiabilité du réseau à long terme et éviter des pannes coûteuses.

1. Comprendre les micro-câbles soufflés par air

Les microcâbles soufflés par air sont un type de câble à fibres optiques conçu pour transporter des fibres optiques à l'intérieur d'un microconduit creux. Contrairement aux câbles à fibres conventionnels, où les fibres sont directement intégrées dans une gaine de protection, les ABMC utilisent un système d'installation de fibre soufflée , permettant d'insérer ou de remplacer les fibres sans retirer le câble lui-même. Les principaux avantages comprennent :

• Interruption minimale lors des mises à niveau du réseau
• Haute densité de fibres dans les petits conduits
• Facilité d’agrandissement futur sans travaux de creusement ou d’installation importants

Compte tenu de ces avantages, les ABMC sont de plus en plus déployés dans les projets de télécommunications, de centres de données et FTTH (Fiber to the Home). Cependant, leur petite taille et leur conception légère signifient que les contraintes thermiques peuvent affecter leurs performances différemment des câbles à fibres conventionnels .

2. Comment la température affecte les câbles à fibres optiques

Les fluctuations de température peuvent avoir un impact sur les câbles à fibre optique de plusieurs manières :

1. Expansion et contraction des matériaux :
   Tous les matériaux des câbles se dilatent et se contractent lorsque les températures changent. Pour les câbles à fibres optiques, cela inclut la gaine, les tubes tampons et les fibres elles-mêmes. Une expansion ou une contraction excessive peut entraîner une microcourbure, ce qui peut augmenter l'atténuation du signal.

2. Contrainte mécanique :
   Des changements rapides de température peuvent provoquer des contraintes entre les couches du câble. Dans les câbles rigides ou mal conçus, cette contrainte peut entraîner des fissures ou des déformations.

3. Performances des signaux :
   Les fibres optiques sont sensibles à la flexion et aux contraintes. La contraction de la gaine du câble induite par la température peut légèrement plier les fibres, entraînant une perte d'insertion accrue.

4. Défis d'installation :
   Des températures extrêmement basses peuvent rendre les micro-câbles rigides et plus difficiles à souffler dans les conduits, tandis que des températures très élevées peuvent les rendre mous, entraînant des dommages potentiels lors de l'installation.

3. Composition matérielle des micro-câbles soufflés par air

La résistance à la température des ABMC dépend fortement de la composition de leur matériau. Les composants clés comprennent :

3.1. Veste extérieure

• Généralement fabriqué à partir de polyéthylène haute densité (HDPE) or à faible émission de fumée et sans halogène (LSZH) matériels.
• Le PEHD offre une excellente flexibilité par temps froid, conservant sa forme à des températures aussi basses que -40°C.
• Le LSZH est souvent utilisé pour les applications intérieures, capable de résister à des températures allant jusqu'à 70°C sans dégradation.

3.2. Tube de microconduit

• Le tube creux à l'intérieur duquel les fibres sont soufflées est conçu pour maintenir un diamètre interne constant même sous des variations de température.
• La plupart des microduits sont fabriqués à partir de polyéthylène ou polypropylène avec des stabilisants UV pour une utilisation en extérieur, capables de tolérer régulièrement -30°C à 70°C, et dans certains cas jusqu'à 85°C pour les environnements à forte chaleur.

3.3. Fibres Optiques

• Les fibres elles-mêmes sont à base de silice, intrinsèquement résistantes aux températures extrêmes.
• Les revêtements protecteurs sur les fibres (revêtements acryliques ou double couche) sont conçus pour maintenir la flexibilité et empêcher les microcourbures dans les plages de -40°C à 85°C.

4. Tests et normes en laboratoire

Les fabricants d'ABMC effectuent des tests rigoureux pour garantir la résilience à la température :

• Tests de cyclage thermique : Les câbles sont exposés à des cycles répétés de températures élevées et basses pour simuler les fluctuations saisonnières et quotidiennes.

• Vieillissement thermique : Exposition à long terme à des températures élevées pour évaluer la dégradation des matériaux.

• Essais de pliage à froid : Évalue la flexibilité du câble à basse température pour garantir que les fibres ne se cassent pas pendant l'installation ou le fonctionnement.

• Conformité aux normes :

  • CEI 60794 : Norme internationale pour les câbles à fibres optiques, y compris les températures nominales.
  • ITU-T G.657 : Lignes directrices pour les fibres insensibles à la flexion, qui aident à maintenir les performances sous contrainte thermique.

Ces tests fournissent des données sur les températures maximales de fonctionnement, les performances attendues dans le temps et les marges de sécurité pour une installation dans des climats extrêmes.

5. Résistance pratique à la température des ABMC

Basés sur la conception des matériaux et les tests en laboratoire, les micro-câbles soufflés par air résistent généralement :

Ces gammes rendent les ABMC adaptés à :

• Réseaux extérieurs urbains et périurbains
• Déploiements en intérieur avec des environnements à température contrôlée
• Régions avec des variations saisonnières importantes

Il est important de noter que conditions extrêmes en dehors de ces plages — comme la chaleur du désert supérieure à 90 °C ou le froid arctique inférieur à -50 °C — peuvent nécessiter des câbles spécialement conçus.

6. Considérations d'installation dans des environnements à température variable

Même si un câble est conçu pour de larges plages de températures, les techniques d'installation affectent considérablement les performances :

1. Pré-conditionnement :

   • Par temps extrêmement froid, il peut être nécessaire de réchauffer les câbles pour améliorer la flexibilité de soufflage.

2. Sélection appropriée des conduits :

   • Les microducs à faible dilatation thermique réduisent les contraintes sur les câbles lors des variations de température.

3. Ajustements de la pression de soufflage :

   • La pression de l'air pendant l'installation devra peut-être être ajustée pour compenser les changements de rigidité du matériau causés par la température.

4. Éviter l'exposition directe à la lumière du soleil pendant l'installation :

   • Les températures élevées lors de l'installation peuvent ramollir temporairement la gaine, la rendant sujette à la déformation si une tension excessive est appliquée.

7. Fiabilité à long terme dans des climats variables

Les micro-câbles soufflés à l'air sont conçus pour absorber le stress thermique au fil du temps sans dégradation significative des performances. Plusieurs facteurs contribuent à leur fiabilité à long terme :

• Gaine et tampon flexibles : Réduisez les microcourbures même lorsque le câble se dilate ou se contracte.
• Conception modulaire : Les fibres individuelles peuvent être remplacées sans perturber l'ensemble du câble, minimisant ainsi les temps d'arrêt.
• Stabilisateurs UV : Les microcâbles extérieurs résistent à la dégradation thermique et ultraviolette.
• Faible absorption d'eau : Prévient les dommages causés par les cycles de gel et de dégel, en particulier dans les environnements extérieurs.

Des études sur le terrain ont montré que les ABMC situés dans des régions présentant des variations de température de -30 °C à 50 °C maintiennent une faible atténuation du signal et présentent une usure physique minimale sur une décennie de fonctionnement.

8. Stratégies d'atténuation pour les températures extrêmes

Pour les déploiements dans des climats extrêmes :

1. Climats froids (-40°C à -20°C) :

   • Utilisez des câbles offrant une flexibilité améliorée à basse température.
   • Préchauffer les microducs ou câbles avant l'installation.
   • Évitez les virages serrés pour réduire le risque de fissuration des fibres.

2. Climats chauds (50°C à 85°C) :

   • Sélectionnez des câbles avec des gaines très résistantes à la chaleur.
   • Pensez à ombrager les conduits extérieurs pour réduire le chauffage solaire.
   • Surveillez la dilatation thermique et les contraintes sur les structures de support.

3. Fluctuations rapides de température :

   • Mettez en place des boucles de mou de câble pour absorber la dilatation/contraction.
   • Inspectez régulièrement les segments du réseau extérieur pour détecter tout signe de fatigue des matériaux.

9. Études de cas et performances sur le terrain

Étude de cas 1 : Déploiement urbain du FTTH

Dans une ville européenne avec des températures hivernales aussi basses que -25°C et des températures estivales maximales de 35°C, des ABMC ont été installés dans des microconduits pré-posés. Après cinq ans :

• Les performances de la fibre sont restées constantes.
• Aucun problème de microcourbure n’a été observé.
• L'expansion et la contraction ont été absorbées par la flexibilité du conduit et du câble.

Étude de cas 2 : dorsale du centre de données

Un centre de données a installé des ABMC dans des environnements intérieurs allant de 18°C ​​à 27°C quotidiennement. Les fluctuations de température ont eu aucun impact sur la qualité du signal, démontrant que les ABMC gèrent facilement les variations intérieures mineures.

10. Conclusion

Offre de microcâbles soufflés à l'air excellente résistance aux variations de température , à condition qu'ils soient correctement spécifiés et installés. Leur conception flexible, leurs matériaux de haute qualité et leur respect des normes internationales leur permettent de fonctionner de manière fiable sur une large plage de températures :

• Gaines extérieures en PEHD : -40°C à 85°C
• Vestes LSZH intérieures : 0°C à 70°C
• Revêtements de fibres : -40°C à 85°C

Les principales considérations pour maximiser la résilience à la température comprennent sélection de conduits, techniques d'installation et stratégies d'atténuation appropriées pour les climats extrêmes . Grâce à ces mesures, les micro-câbles soufflés par air peuvent maintenir leurs performances à long terme, ce qui en fait un choix privilégié pour les réseaux de fibre optique modernes qui exigent à la fois évolutivité et résilience environnementale .