1. Uvod

U prenosu i obradi informacija, optički kablovi (OFC) igraju ključnu ulogu. Smatraju se autoputevima telekomunikacija i telematike. Stoga je od najveće važnosti da garantuju sigurne veze u svakom trenutku. Međutim, povremeno, radni vijek OFC-a može biti ugrožen glodarima, na primjer kada su OFC-i instalirani u kanalima lako dostupnim pacovima. U takvim okruženjima OFC-i moraju biti zaštićeni, jer pacovi imaju prirodnu sklonost da glođu i napadaju OFC-e kada im je izlaz blokiran u tim kanalima.

Za optimalan dizajn kabla, proizvođači kablova preferiraju upotrebu materijala koji kombinuje svojstva ojačanja sa zaštitom od glodara. Takođe žele da OFC-ovi budu fleksibilni i lagani, te da imaju mali prečnik. Materijali za ojačanje dielektričnih OFC-ova su pretežno aramid i u manjoj mjeri E-staklo. Upotreba aramida je veoma popularna i brzo se povećava zbog svoje nenadmašne kombinacije mehaničkih i hemijskih svojstava i dobrih svojstava obrade, što rezultira veoma isplativim OFC-ovima sa odličnim performansama i dugoročnom pouzdanošću. Međutim, često se postavljalo pitanje da li E-staklo i aramid osiguravaju dovoljnu zaštitu od glodara. Bilo je teško dobiti jasan odgovor od krajnjih korisnika OFC-a. Iskustva krajnjih korisnika OFC-a u Švicarskoj, na primjer, pokazala su da su u nekim slučajevima i kablovi ojačani E-staklom i aramidom bili toliko oštećeni od strane pacova da više nisu ispravno funkcionisali. Kako bismo razjasnili situaciju u vezi sa zaštitom od glodara i podržali proizvođače dielektričnih OFC-ova, odlučili smo, u saradnji sa jednim od naših švajcarskih kupaca, da pozovemo nezavisni istraživački institut, TNO (holandsku organizaciju za primijenjena naučna istraživanja), da sprovede studiju u praktičnim uslovima kako bi testirao otpornost nekoliko vrsta OFC-ova na glodare.

2. Eksperimentalno

Postavke testa

Za testiranje otpornosti organskih cerebrospinalnih kiselina (OFC) na glodare, TNO je koristio pacove Sprague Dawley smještene u kavezima posebno dizajniranim za ovu studiju. Ovi kavezi su bili podijeljeni u dva odjeljka pomoću pregrade s kružnim otvorom za povezivanje dva odjeljka (vidi Sl. 1). Jedan od odjeljaka je bio osvijetljen, a drugi zamračen. Tokom ispitivanja, ulaz u zamračeni odjeljak, u kojem se nalazila hrana pacova, bio je blokiran OFC-ima koji su bili na testiranju. Budući da glodari preferiraju tamno okruženje, veći dio vremena će provoditi na tamnoj strani. Dakle, postojala su dva podsticaja za pacove da uđu u zamračeni odjeljak. Tokom cijelog perioda testiranja, pacovi su imali slobodan pristup vodi. Nakon što su se pacovi navikli na uslove u kavezima, započeta su prva ispitivanja.

Sl. 1: Testni kavez podijeljen u dva odjeljka.

Na početku ispitivanja, tri pacova su bila smještena u osvijetljenim odjeljcima svakog kaveza tokom dva naredna dana, dok je otvor u pregradi bio blokiran OFC dizajnom tokom ispitivanja (vidi Sl. 2). Nakon ovog perioda, pacovi su prebačeni u druge kaveze na četiri dana, a zatim vraćeni u testne kaveze na još dva dana.

Sl. 2: Rupa u pregradi koju su blokirali OFC-ovi na probi.

OFC dizajni su procijenjeni

Devet različitih OFC dizajna je procijenjeno na otpornost na glodare. Ovi dizajni su svi dio grupe dizajna koji čine najveći dio tržišta OFC-a. OFC se mogu podijeliti u dvije kategorije:

1. Standardni OFC dizajni koji koriste aramidnu pređu ili E-staklo (sa ili bez impregnacije) kao ojačavajući materijal ispod vanjskog PE plašta (slike 3a do 3d).

2. Specijalni OFC dizajni za otpornost na napade glodara, npr. dvoslojne konstrukcije ili konstrukcije s PA12 ili valovitim čelikom (slike 3e do 3i).

Sl. 3a: Poprečni presjek standardnog OFC dizajna. Sl. 3b: Poprečni presjek standardnog OFC dizajna.

Sl. 3c: Poprečni presjek standardnog OFC dizajna.Sl. 3d: Poprečni presjek standardnog OFC dizajna.

Sl. 3e: Poprečni presjek specijalnog OFC dizajna.Sl. 3f: Poprečni presjek specijalnog OFC dizajna.

Sl. 3g: Poprečni presjek specijalnog OFC dizajna.Sl. 3h: Poprečni presjek specijalnog OFC dizajna.

Sl. 3i: Poprečni presjek specijalnog OFC dizajna.

3. Rezultati i diskusija

Nakon dva testna perioda od po dva dana, ispitana su oštećenja uzrokovana napadima glodara. Na slikama 4a do 4i vidjet ćete dvije slike svakog od testiranih dizajna kabela; gornja slika prikazuje najmanje oštećen, a donja prikazuje najviše oštećeni OFC. Rezultati makroskopskog pregleda kabela jasno pokazuju razlike u oštećenjima između devet OFC dizajna. Ali, kao što možete vidjeti na slikama, svi OFC - s izuzetkom dizajna od valovitog čelika/aramida - oštećeni su na takav način da se može očekivati ​​da će dugoročna svojstva prijenosa biti pogođena. To vrijedi i za OFC dizajne PE/impregnirano E-staklo/traka za blokiranje vode (slika 4d) i PE/impregnirane E-staklene niti/PE/aramid (slika 4h), iako ovi dizajni pokazuju manje ozbiljna oštećenja. Međutim, u praksi se radi o nedomaćim glodarima, što bi moglo uključivati ​​agresivnije i upornije napade u slučaju hvatanja glodara. Stoga, na osnovu rezultata TNO testa, zaključak mora biti da je od testiranih dizajna samo dizajn od valovitog čelika/aramida u potpunosti otporan na glodare.

Otpornost OFC-a na glodare može se poboljšati i upotrebom vanjskih plašteva izrađenih od amorfnog poliamida ili poliamidnih kopolimera s vrlo visokom tvrdoćom po Shore D. Stoga predlažemo projektantima kablova da poboljšaju otpornost OFC-a na glodare korištenjem valovitog čelika (npr. Zetabon) ili plašteva izrađenih od amorfnog poliamida ili poliamidnih kopolimera (npr. Grilamid). Upotreba valovitog čelika čini se optimalnim izborom.

Sugestija da prečnik kabla utiče na otpornost OFC-a na glodare - u smislu da bi od određenog prečnika kabla nadalje mogao doći do pozitivnog uticaja na otpornost na glodare - je zanimljiva i daljnja istraživanja bi se mogla pokazati vrijednim za dizajnere kablova.

Sl. 4a: Dizajn PE/aramidnog kabla nakon probe; prečnik 13,5 mm.

Sl. 4b: Dizajn PE/impregniranog E-stakla kabla nakon probnog rada; prečnik 11,8 mm.

Sl. 4c: Dizajn PE/E-staklenog kabla nakon probnog rada; prečnik 9,5 mm.

Sl. 4d: Dizajn kabla od PE/impregniranog E-stakla/trake za blokiranje vode nakon probnog rada; prečnik 15,5 mm.

Sl. 4e: Dizajn kabla od PE/impregniranog E-stakla/PE/aramidnog materijala nakon probnog rada; prečnik 8,8 mm.

Sl. 4f: Dizajn PE/aramid/PE/aramidnog kabla nakon probnog rada; prečnik 21 mm.

Sl. 4g: Dizajn PE/PA12/aramidnog kabla nakon probnog rada; prečnik 8,5 mm.

Sl. 4h: Dizajn kabela od PE/impregniranih E-staklenih niti/PE/aramidnih niti nakon probnog rada; promjer 15,7 mm

Sl. 4i: Dizajn kabla od PE/valovitog čelika/PE/aramidnog čelika nakon probnog rada; prečnik 14,7 mm.

4. Zaključak

Na osnovu rezultata ispitivanja, TNO je zaključio da je od testiranih OFC dizajna samo dizajn od valovitog čelika/aramida u potpunosti otporan na glodare. Svi ostali dizajni (ojačani E-staklom sa ili bez impregnacije - ili aramida, ili sa plaštom od PA12) nisu dovoljno odoljeli napadima glodara. Studija jasno pokazuje da ako je potrebna otpornost na glodare, posebna pažnja se mora posvetiti dizajnu kabla.