1. Въведение

При предаването и обработката на информация, оптичните кабели (OFC) играят ключова роля. Те се считат за магистралите на телекомуникациите и телематиката. Следователно е от изключителна важност те да гарантират безопасни връзки по всяко време. Понякога обаче експлоатационният живот на OFC може да бъде застрашен от гризачи, например когато OFC са инсталирани в канали, лесно достъпни за плъхове. В такива среди OFC трябва да бъдат защитени, тъй като плъховете имат естествена склонност да гризат и атакуват OFC, когато изходът им е възпрепятстван в тези канали.

За оптимален дизайн на кабела, производителите на кабели предпочитат да използват материал, който съчетава армировъчни свойства със защита от гризачи. Те също така искат OFC (Office of Components) да бъдат гъвкави и леки, както и да имат малък диаметър. Материалите за армиране на диелектричните OFC са предимно арамид и в по-малка степен E-стъкло. Употребата на арамид е много популярна и бързо се увеличава поради несравнимата му комбинация от механични и химични свойства и добрите му свойства за обработка, което води до много рентабилни OFC с отлична производителност и дългосрочна надеждност. Често обаче се повдига въпросът дали E-стъклото и арамидът осигуряват достатъчна защита от гризачи. Трудно е да се получи ясен отговор от крайните потребители на OFC. Опитът на крайните потребители на OFC в Швейцария например показва, че в някои случаи както E-стъклените, така и арамидно-армираните кабели са били толкова силно повредени от плъхове, че вече не са функционирали правилно. За да изясним ситуацията със защитата от гризачи и да подкрепим производителите на диелектрични кислородни черупки (OFC), решихме, в сътрудничество с един от нашите швейцарски клиенти, да се обърнем към независим изследователски институт TNO (холандска организация за приложни научни изследвания), за да проведе проучване при практически условия, за да тества устойчивостта на няколко вида OFC срещу гризачи.

2. Експериментално

Тестова настройка

За да тества устойчивостта на кислородните фунгициди (OFC) към гризачи, TNO използва плъхове Sprague Dawley, настанени в клетки, специално проектирани за това изследване. Тези клетки бяха разделени на две отделения посредством преграда, снабдена с кръгъл отвор за свързване на двете отделения (виж Фиг. 1). Едното от отделенията беше осветено, а другото - затъмнено. По време на опитите входът към затъмненото отделение, в което се намираше храната на плъховете, беше блокиран от OFC върху теста. Тъй като гризачите предпочитат тъмна среда, те ще прекарват по-голямата част от времето си на тъмната страна. Така че имаше два стимула за плъховете да влязат в затъмненото отделение. По време на целия тестов период плъховете имаха свободен достъп до вода. След като плъховете свикнаха с условията в клетките, започнаха първите опити.

Фиг. 1: Тестова клетка, разделена на две отделения.

В началото на опитите, три плъха бяха настанени в осветените отделения на всяка клетка в продължение на два последователни дни, докато отворът в преградата беше блокиран от OFC дизайна по време на изпитването (виж Фиг. 2). След този период плъховете бяха преместени в други клетки за четири дни и впоследствие върнати в тестовите клетки за още два дни.

Фиг. 2: Дупка в преградата, блокирана от ОФЦ по време на проба.

Оценени OFC проекти

Девет различни дизайна на безкислородни влакна (OFC) бяха оценени за устойчивост на гризачи. Всички тези дизайни са част от групата дизайни, които представляват най-голямата част от пазара на безкислородни влакна (OFC). Безкислородните влакна могат да бъдат разделени на две категории:

1. Стандартни OFC конструкции, използващи арамидна прежда или E-стъкло (със или без импрегниране) като подсилващ материал под външната обвивка от PE (фиг. 3a до 3d).

2. Специални конструкции от безкислородна стомана (OFC), устойчиви на атаки от гризачи, например двуслойни конструкции или конструкции с PA12 или гофрирана стомана (фиг. 3e до 3i).

Фиг. 3а: Напречно сечение на стандартен OFC дизайн. Фиг. 3б: Напречно сечение на стандартен OFC дизайн.

Фиг. 3в: Напречно сечение на стандартен OFC дизайн.Фиг. 3d: Напречно сечение на стандартен OFC дизайн.

Фиг. 3д: Напречно сечение на специален OFC дизайн.Фиг. 3f: Напречно сечение на специален OFC дизайн.

Фиг. 3ж: Напречно сечение на специален OFC дизайн.Фиг. 3h: Напречно сечение на специален OFC дизайн.

Фиг. 3i: Напречно сечение на специален OFC дизайн.

3. Резултати и дискусия

След двата тестови периода от по два дни бяха изследвани щетите, причинени от нападения от гризачи. На Фиг. 4а до 4и ще видите по две снимки на всеки от тестваните дизайни кабели; горната снимка показва най-малко повредения, а долната показва най-повредения безкислороден кабел (OFC). Резултатите от макроскопското изследване на кабелите ясно показват разлики в повредите между деветте дизайна OFC. Но, както можете да видите на снимките, всички OFC - с изключение на дизайна от гофрирана стомана/арамид - са повредени по такъв начин, че може да се очаква, че дългосрочните преносни свойства ще бъдат засегнати. Това важи и за дизайните OFC PE/импрегнирано E-стъкло/водоблокираща лента (Фиг. 4d) и PE/импрегнирани E-стъклени нишки/PE/арамид (Фиг. 4h), въпреки че тези дизайни показват по-малко сериозни повреди. На практика обаче се работи с недомашни гризачи, което може да включва по-агресивни и упорити атаки в случай на заклещване на гризача. Следователно, въз основа на резултатите от теста TNO, заключението трябва да бъде, че от тестваните конструкции само конструкцията от гофрирана стомана/арамид е напълно устойчива на гризачи.

Устойчивостта на OFC срещу гризачи може да се подобри и чрез използването на външни обвивки, изработени от аморфен полиамид или полиамидни съполимери с много висока твърдост по Shore D. Поради това предлагаме на проектантите на кабели да подобрят устойчивостта на OFC срещу гризачи, като използват гофрирана стомана (напр. Zetabon) или обвивки, изработени от аморфен полиамид или полиамидни съполимери (напр. Grilamid). Използването на гофрирана стомана изглежда е оптималният избор.

Предположението, че диаметърът на кабела влияе върху устойчивостта на безкислородни влакна към гризачи - в смисъл, че от определен диаметър на кабела нататък може да се наблюдава положително влияние върху устойчивостта на гризачи - е интересно и по-нататъшни проучвания биха могли да се окажат полезни за проектантите на кабели.

Фиг. 4а: Конструкция на PE/арамиден кабел след изпитване; диаметър 13,5 мм.

Фиг. 4б: Дизайн на кабел от PE/импрегнирано E-стъкло след изпитване; диаметър 11,8 мм.

Фиг. 4в: Дизайн на кабел от PE/E-стъкло след пробен период; диаметър 9,5 мм.

Фиг. 4d: Проектиране на кабел с PE/импрегнирано E-стъкло/водоустойчива лента след изпитване; диаметър 15,5 мм.

Fig. 4e: Конструкция на кабела от PE/импрегнирано E-стъкло/PE/арамид след изпитване; диаметър 8,8 мм.

Фиг. 4е: Конструкция на кабела PE/арамид/PE/арамид след изпитване; диаметър 21 мм.

Фиг. 4ж: Конструкция на кабела PE/PA12/арамид след изпитване; диаметър 8,5 мм.

Фиг. 4h: Дизайн на кабела от PE/импрегнирани E-стъклени нишки/PE/арамид след изпитване; диаметър 15,7 мм

Фиг. 4i: Конструкция на кабел от PE/гофрирана стомана/PE/арамид след изпитване; диаметър 14,7 мм.

4. Заключение

Въз основа на резултатите от изпитванията, TNO заключи, че от тестваните OFC конструкции само конструкцията от гофрирана стомана/арамид е напълно устойчива на гризачи. Всички останали конструкции (подсилени с E-стъкло със или без импрегниране - или арамид, или с обвивка от PA12) не са достатъчно устойчиви на нападения от гризачи. Проучването ясно показва, че ако се изисква устойчивост на гризачи, трябва да се обърне специално внимание на конструкцията на кабела.