1. Inleiding

In die oordrag en verwerking van inligting speel optiese veselkabels (OVK's) 'n deurslaggewende rol. Hulle word beskou as die snelweë van telekommunikasie en telematika. Daarom is dit van die uiterste belang dat hulle te alle tye veilige verbindings waarborg. Soms kan die lewensduur van 'n OVK egter deur knaagdiere bedreig word, byvoorbeeld wanneer OVK's in kanale geïnstalleer word wat maklik toeganklik is vir rotte. In sulke omgewings moet die OVK's beskerm word, want rotte het 'n natuurlike geneigdheid om die OVK's te knaag en aan te val wanneer hul uitgang in hierdie kanale belemmer word.

Vir 'n optimale kabelontwerp verkies kabelvervaardigers om 'n materiaal te gebruik wat versterkende eienskappe met knaagdierbeskerming kombineer. Hulle wil ook hê dat die OFC's buigsaam en lig moet wees, en 'n klein deursnee moet hê. Die materiale om diëlektriese OFC's te versterk, is hoofsaaklik aramied en E-glas in 'n mindere mate. Die gebruik van aramied is baie gewild en neem vinnig toe as gevolg van sy ongeëwenaarde kombinasie van meganiese en chemiese eienskappe en sy goeie verwerkingseienskappe, wat lei tot baie koste-effektiewe OFC's met uitstekende werkverrigting en langtermynbetroubaarheid. Die vraag of E-glas en aramied voldoende knaagdierbeskerming verseker, is egter dikwels geopper. Dit was moeilik om 'n duidelike antwoord van OFC-eindgebruikers te kry. Die ervarings van OFC-eindgebruikers in Switserland, byvoorbeeld, het getoon dat in sommige gevalle beide E-glas en aramiedversterkte kabels so erg deur rotte beskadig is dat hulle nie meer behoorlik gefunksioneer het nie. Om die situasie rakende knaagdierbeskerming te verduidelik en die vervaardigers van diëlektriese OFC's te ondersteun, het ons in samewerking met een van ons Switserse kliënte besluit om 'n onafhanklike navorsingsinstituut, TNO (’n Nederlandse organisasie vir toegepaste wetenskaplike navorsing), in te roep om 'n studie onder praktiese toestande uit te voer om die knaagdierweerstand van verskeie tipes OFC's te toets.

2. Eksperimenteel

Toetsopstelling

Om die knaagdierweerstand van OFC's te toets, het TNO Sprague Dawley-rotte gebruik wat in hokke gehuisves is wat spesiaal vir hierdie studie ontwerp is. Hierdie hokke is in twee kompartemente verdeel deur middel van 'n afskorting met 'n sirkelvormige gat om die twee kompartemente te verbind (sien Fig. 1). Een van die kompartemente was verlig en die ander een was verdonker. Tydens die proewe is die ingang na die donker kompartement, waarin die rotte se kos geleë was, deur die OFC's op die toets geblokkeer. Aangesien knaagdiere 'n donker omgewing verkies, sal hulle die grootste deel van hul tyd aan die donker kant deurbring. Daar was dus twee stimuli vir die rotte om in die donker kompartement te kom. Gedurende die hele toetsperiode het die rotte vrye toegang tot water gehad. Nadat die rotte gewoond was aan die toestande in die hokke, is die eerste proewe begin.

Fig. 1: Toetshok verdeel in twee kompartemente.

Aan die begin van die proewe is drie rotte vir twee daaropvolgende dae in die verligte kompartemente van elke hok gehuisves, terwyl die gat in die afskorting deur die OFC-ontwerp tydens die proef geblokkeer is (sien Fig. 2). Na hierdie tydperk is die rotte vir vier dae na ander hokke oorgeplaas en daarna vir nog twee dae na die toetshokke teruggeplaas.

Fig. 2: Gat in die partisie geblokkeer deur OFC's tydens verhoor.

OFC-ontwerpe geëvalueer

Nege verskillende OFC-ontwerpe is vir knaagdierweerstand geëvalueer. Hierdie ontwerpe is almal deel van die groep ontwerpe wat die grootste deel van die OFC-mark uitmaak. Die OFC's kan in twee kategorieë verdeel word:

1. Standaard OFC-ontwerpe wat aramiedgaring of E-glas (met of sonder impregnering) as versterkingsmateriaal onder die PE-buitenste skede gebruik (Fig. 3a tot 3d).

2. Spesiale OFC-ontwerpe om knaagdieraanvalle te weerstaan, bv. dubbellaagkonstruksies of konstruksies met PA12 of gegolfde staal (Fig. 3e tot 3i).

Fig. 3a: Dwarssnit van 'n standaard OFC-ontwerp. Fig. 3b: Dwarssnit van 'n standaard OFC-ontwerp.

Fig. 3c: Dwarssnit van 'n standaard OFC-ontwerp.Fig. 3d: Dwarssnit van 'n standaard OFC-ontwerp.

Fig. 3e: Dwarssnit van 'n spesiale OFC-ontwerp.Fig. 3f: Dwarssnit van 'n spesiale OFC-ontwerp.

Fig. 3g: Dwarssnit van 'n spesiale OFC-ontwerp.Fig. 3h: Dwarssnit van 'n spesiale OFC-ontwerp.

Fig. 3i: Dwarssnit van 'n spesiale OFC-ontwerp.

3. Resultate en bespreking

Na die twee toetsperiodes van twee dae elk, is die skade as gevolg van knaagdieraanvalle ondersoek. In Fig. 4a tot 4i sal u twee foto's van elk van die getoetste kabelontwerpe sien; die boonste foto toon die minste beskadigde en die onderste een toon die mees beskadigde OFC. Die resultate van die makroskopiese ondersoek van die kabels toon duidelik verskille in skade tussen die nege OFC-ontwerpe. Maar, soos u in die foto's kan sien, is alle OFC's - met die uitsondering van die geriffelde staal/aramied-ontwerp - so beskadig dat 'n mens kan verwag dat langtermyn-oordragseienskappe beïnvloed sal word. Dit geld ook vir die OFC-ontwerpe PE/geïmpregneerde E-glas/waterblokkerende band (Fig. 4d) en PE/geïmpregneerde E-glasstringe/PE/aramied (Fig. 4h), hoewel hierdie ontwerpe minder ernstige skade toon. In die praktyk het 'n mens egter te doen met nie-huishoudelike knaagdiere, wat meer aggressiewe en volgehoue ​​aanvalle kan behels in die geval van verstrikking van die knaagdier. Daarom, op grond van die TNO-toetsresultate, moet die gevolgtrekking wees dat van die getoetste ontwerpe slegs die geriffelde staal/aramied-ontwerp ten volle knaagdierbestand is.

Die knaagdierweerstand van 'n OFC kan ook verbeter word deur die gebruik van buitenste skedes gemaak van amorfe poliamied of poliamied kopolimere met 'n baie hoë Shore D-hardheid. Daarom stel ons voor dat kabelontwerpers die knaagdierweerstand van OFC's verbeter deur geriffelde staal (bv. Zetabon) of skedes gemaak van amorfe poliamied of poliamied kopolimere (bv. Grilamid) te gebruik. Die gebruik van geriffelde staal blyk die optimale keuse te wees.

Die voorstel dat die kabeldiameter die knaagdierweerstand van 'n OFC beïnvloed - tot die effek dat vanaf 'n sekere kabeldiameter 'n positiewe invloed op knaagdierweerstand kan voorkom - is interessant en verdere studie kan die moeite werd wees vir kabelontwerpers.

Fig. 4a: PE/aramide kabelontwerp na proefneming; deursnee 13.5 mm.

Fig. 4b: PE/geïmpregneerde E-glas kabelontwerp na proefneming; deursnee 11.8 mm.

Fig. 4c: PE/E-glas kabelontwerp na proefneming; deursnee 9.5 mm.

Fig. 4d: PE/geïmpregneerde E-glas/waterblokkerende band kabelontwerp na proefneming; deursnee 15.5 mm.

Fig. 4e: PE/geïmpregneerde E-glas/PE/aramide kabelontwerp na proefneming; deursnee 8.8 mm.

Fig. 4f: PE/aramid/PE/aramid kabelontwerp na proefneming; deursnee 21 mm.

Fig. 4g: PE/PA12/aramide kabelontwerp na proefneming; deursnee 8.5 mm.

Fig. 4h: PE/geïmpregneerde E-glasdrade/PE/aramide kabelontwerp na proefneming; deursnee 15.7 mm

Fig. 4i: PE/geriffelde staal/PE/aramide kabelontwerp na proefneming; deursnee 14.7 mm.

4. Gevolgtrekking

Op grond van die resultate van die proewe het TNO tot die gevolgtrekking gekom dat van die getoetste OFC-ontwerpe slegs die geriffelde staal/aramied-ontwerp ten volle knaagdierbestand is. Alle ander ontwerpe (versterk met E-glas met of sonder impregnasie- of aramied, of met 'n skede van PA12) het nie voldoende knaagdieraanvalle weerstaan ​​nie. Die studie toon duidelik dat indien knaagdierbestandheid benodig word, spesiale aandag aan kabelontwerp gegee moet word.