1. Introducció

En la transmissió i el processament d'informació, els cables de fibra òptica (CFO) tenen un paper crucial. Es consideren les autopistes de les telecomunicacions i la telemàtica. Per tant, és de la màxima importància que garanteixin connexions segures en tot moment. Ocasionalment, però, la vida útil d'un CFO pot estar amenaçada per rosegadors, per exemple quan els CFO s'instal·len en conductes fàcilment accessibles a les rates. En aquests entorns, els CFO s'han de protegir, ja que les rates tenen una propensió natural a rosegar i atacar els CFO quan la seva sortida està obstruïda en aquests conductes.

Per a un disseny de cable òptim, els fabricants de cables prefereixen utilitzar un material que combini propietats de reforç amb protecció contra rosegadors. També volen que els OFC siguin flexibles i lleugers, i que tinguin un diàmetre petit. Els materials per reforçar els OFC dielèctrics són predominantment aramida i vidre E en menor mesura. L'ús d'aramida és molt popular i està augmentant ràpidament a causa de la seva combinació inigualable de propietats mecàniques i químiques i les seves bones propietats de processament, donant com a resultat OFC molt rendibles amb un rendiment excel·lent i una fiabilitat a llarg termini. Tanmateix, sovint s'ha plantejat la qüestió de si el vidre E i l'aramida garanteixen una protecció suficient contra rosegadors. Va ser difícil obtenir una resposta clara dels usuaris finals d'OFC. Les experiències dels usuaris finals d'OFC a Suïssa, per exemple, van mostrar que en alguns casos tant els cables de vidre E com els reforçats amb aramida van ser tan greument danyats per les rates que ja no funcionaven correctament. Per aclarir la situació sobre la protecció contra rosegadors i per donar suport als fabricants de piles oxigenades dielèctriques, vam decidir, en col·laboració amb un dels nostres clients suïssos, contractar un institut de recerca independent, el TNO (una organització neerlandesa per a la recerca científica aplicada), per dur a terme un estudi en condicions pràctiques per provar la resistència als rosegadors de diversos tipus de piles oxigenades.

2. Experimental

Configuració de la prova

Per provar la resistència als rosegadors dels OFC, el TNO va utilitzar rates Sprague Dawley allotjades en gàbies especialment dissenyades per a aquest estudi. Aquestes gàbies es van dividir en dos compartiments mitjançant una partició proveïda d'un forat circular per connectar els dos compartiments (vegeu la figura 1). Un dels compartiments estava il·luminat i l'altre estava enfosquit. Durant les proves, l'entrada al compartiment fosc, on es trobava el menjar de les rates, va ser bloquejada pels OFC de prova. Com que els rosegadors prefereixen un ambient fosc, passaran la major part del temps al costat fosc. Per tant, hi va haver dos estímuls perquè les rates entréssin al compartiment fosc. Durant tot el període de prova, les rates van tenir lliure accés a l'aigua. Després que les rates s'acostumessin a les condicions de les gàbies, es van començar les primeres proves.

Figura 1: Gàbia de prova dividida en dos compartiments.

A l'inici dels assajos, tres rates van ser allotjades als compartiments il·luminats de cada gàbia durant dos dies següents, mentre que el forat de la partició va ser bloquejat pel disseny OFC de prova (vegeu la figura 2). Després d'aquest període, les rates van ser transferides a altres gàbies durant quatre dies i posteriorment van ser retornades a les gàbies de prova durant dos dies més.

Figura 2: Forat a la partició bloquejat pels OFC durant el judici.

Dissenys OFC avaluats

Es van avaluar nou dissenys diferents de COF per a la resistència als rosegadors. Tots aquests dissenys formen part del grup de dissenys que representen la major part del mercat de COF. Els COF es poden dividir en dues categories:

1. Dissenys estàndard d'OFC que utilitzen fil d'aramida o vidre E (amb o sense impregnació) com a material de reforç sota la funda exterior de PE (Figs. 3a a 3d).

2. Dissenys especials d'OFC per resistir els atacs de rosegadors, p. ex. construccions de doble capa o construccions amb PA12 o acer corrugat (Figs. 3e a 3i).

Figura 3a: Secció transversal d'un disseny OFC estàndard. Figura 3b: Secció transversal d'un disseny OFC estàndard.

Figura 3c: Secció transversal d'un disseny OFC estàndard.Figura 3d: Secció transversal d'un disseny OFC estàndard.

Figura 3e: Secció transversal d'un disseny especial d'OFC.Figura 3f: Secció transversal d'un disseny especial d'OFC.

Figura 3g: Secció transversal d'un disseny especial d'OFC.Figura 3h: Secció transversal d'un disseny especial d'OFC.

Figura 3i: Secció transversal d'un disseny especial d'OFC.

3. Resultats i discussió

Després dels dos períodes de prova de dos dies cadascun, es van examinar els danys deguts als atacs de rosegadors. A les figures 4a a 4i veureu dues imatges de cadascun dels dissenys de cable provats; la imatge superior mostra el cable corrugat menys danyat i la inferior mostra el cable corrugat de doble cara (OFC) més danyat. Els resultats de l'examen macroscòpic dels cables mostren clarament diferències de danys entre els nou dissenys d'OFC. Però, com podeu veure a les imatges, tots els OFC, amb l'excepció del disseny d'acer corrugat/aramida, estan danyats de tal manera que es podria esperar que les propietats de transmissió a llarg termini es veiessin afectades. Això també s'aplica als dissenys d'OFC PE/vidre E impregnat/cinta bloquejadora d'aigua (Fig. 4d) i PE/fils de vidre E impregnats/PE/aramida (Fig. 4h), tot i que aquests dissenys mostren danys menys greus. A la pràctica, però, es tracta de rosegadors no domèstics, que podrien implicar atacs més agressius i persistents en cas d'atrapament del rosegador. Per tant, sobre la base dels resultats de la prova TNO, la conclusió ha de ser que, dels dissenys provats, només el disseny d'acer corrugat/aramida és totalment resistent als rosegadors.

La resistència als rosegadors d'un cable corrugat operatiu (OFC) també es pot millorar mitjançant l'ús de beines exteriors fetes de poliamida amorfa o copolímers de poliamida amb una duresa Shore D molt alta. Per tant, suggerim als dissenyadors de cables que millorin la resistència als rosegadors dels OFC mitjançant l'ús d'acer corrugat (per exemple, Zetabon) o beines fetes de poliamida amorfa o copolímers de poliamida (per exemple, Grilamid). L'ús d'acer corrugat sembla ser l'opció òptima.

El suggeriment que el diàmetre del cable afecta la resistència als rosegadors d'un OFC (en el sentit que a partir d'un cert diàmetre de cable es podria produir una influència positiva en la resistència als rosegadors) és interessant i podria ser útil estudiar-lo més a fons per als dissenyadors de cables.

Figura 4a: Disseny de cable de PE/aramida després de la prova; diàmetre 13,5 mm.

Figura 4b: Disseny de cable de PE/vidre E impregnat després de la prova; diàmetre 11,8 mm.

Figura 4c: Disseny de cable de PE/vidre E després de la prova; diàmetre 9,5 mm.

Figura 4d: Disseny de cable de PE/vidre E impregnat/cinta que bloqueja l'aigua després de la prova; diàmetre 15,5 mm.

Figura 4e: Disseny de cable de PE/vidre E impregnat/PE/aramida després de la prova; diàmetre 8,8 mm.

Figura 4f: Disseny de cable PE/aramida/PE/aramida després de la prova; diàmetre 21 mm.

Figura 4g: Disseny de cable de PE/PA12/aramida després de la prova; diàmetre 8,5 mm.

Figura 4h: Disseny de cable de PE/fils de vidre E impregnats de PE/aramida després de la prova; diàmetre 15,7 mm

Figura 4i: Disseny de cable de PE/acer corrugat/PE/aramida després de la prova; diàmetre 14,7 mm.

4. Conclusió

A partir dels resultats dels assajos, TNO ha conclòs que, dels dissenys OFC provats, només el disseny d'acer corrugat/aramida és totalment resistent als rosegadors. Tots els altres dissenys (reforçats amb vidre E amb o sense impregnació o aramida, o amb una funda de PA12) no van resistir prou els atacs de rosegadors. L'estudi demostra clarament que si es requereix resistència als rosegadors, cal prestar especial atenció al disseny del cable.