1. Introduction

Dans la transmission et le traitement de l'information, les câbles à fibres optiques (CFO) jouent un rôle crucial. Ils constituent les autoroutes des télécommunications et de la télématique. Il est donc primordial qu'ils garantissent des connexions sécurisées en permanence. Cependant, la durée de vie opérationnelle d'un CFO peut parfois être compromise par les rongeurs, notamment lorsqu'il est installé dans des conduits facilement accessibles aux rats. Dans de tels environnements, les CFO doivent être protégés, car les rats ont une propension naturelle à les ronger et à les attaquer lorsque leur sortie est obstruée dans ces conduits.

Pour une conception optimale des câbles, les fabricants privilégient un matériau alliant renforcement et protection contre les rongeurs. Ils recherchent également des câbles OFC flexibles, légers et de petit diamètre. Les matériaux de renforcement des câbles OFC diélectriques sont principalement l'aramide, et dans une moindre mesure la fibre de verre E. L'aramide est très répandu et connaît une croissance rapide grâce à ses propriétés mécaniques et chimiques exceptionnelles, ainsi qu'à sa bonne aptitude à la mise en œuvre. Il en résulte des câbles OFC très économiques, performants et fiables à long terme. Cependant, la question de la protection suffisante contre les rongeurs offerte par la fibre de verre E et l'aramide a souvent été soulevée. Il était difficile d'obtenir une réponse claire de la part des utilisateurs finaux de câbles OFC. En Suisse, par exemple, l'expérience de ces derniers a montré que, dans certains cas, les câbles renforcés par de la fibre de verre E ou de l'aramide étaient tellement endommagés par les rats qu'ils devenaient inutilisables. Afin de clarifier la situation en matière de protection contre les rongeurs et de soutenir les fabricants de câbles OFC diélectriques, nous avons décidé, en coopération avec l'un de nos clients suisses, de faire appel à un institut de recherche indépendant, TNO (un organisme néerlandais de recherche scientifique appliquée), pour mener une étude en conditions pratiques afin de tester la résistance aux rongeurs de plusieurs types de câbles OFC.

2. Expérimental

Configuration du test

Pour tester la résistance des OFC aux rongeurs, TNO a utilisé des rats Sprague Dawley logés dans des cages spécialement conçues pour cette étude. Ces cages étaient divisées en deux compartiments par une cloison percée d'un orifice circulaire (voir Fig. 1). L'un des compartiments était éclairé, l'autre plongé dans l'obscurité. Lors des essais, l'accès au compartiment obscur, où se trouvait la nourriture des rats, était bloqué par les OFC testés. Les rongeurs préférant l'obscurité, ils y passaient la majeure partie de leur temps. Deux stimuli étaient donc utilisés pour inciter les rats à entrer dans le compartiment obscur. Pendant toute la durée de l'expérience, les rats avaient libre accès à l'eau. Après une période d'acclimatation, les premiers essais ont été réalisés.

Fig. 1 : Cage d'essai divisée en deux compartiments.

Au début des essais, trois rats ont été logés dans les compartiments éclairés de chaque cage pendant deux jours consécutifs, tandis que le trou dans la cloison était bloqué par la conception OFC lors de l'essai (voir Fig. 2). Après cette période, les rats ont été transférés dans d'autres cages pendant quatre jours, puis ramenés dans les cages de test pendant deux jours supplémentaires.

Fig. 2 : Trou dans la cloison obstrué par des fibres optiques en phase de test.

Les conceptions OFC ont été évaluées

Neuf modèles différents de cages de protection contre les rongeurs (OFC) ont été évalués. Ces modèles font partie de ceux qui représentent la plus grande part du marché des OFC. Les OFC peuvent être divisés en deux catégories :

1. Conceptions OFC standard utilisant du fil d'aramide ou du verre E (avec ou sans imprégnation) comme matériau de renforcement sous la gaine extérieure en PE (Fig. 3a à 3d).

2. Conceptions OFC spéciales pour résister aux attaques de rongeurs, par exemple des constructions à double couche ou des constructions avec PA12 ou acier ondulé (Fig. 3e à 3i).

Fig. 3a : Coupe transversale d'une fibre optique standard. Fig. 3b : Coupe transversale d'une fibre optique standard.

Fig. 3c : Coupe transversale d'une fibre optique standard.Fig. 3d : Coupe transversale d'une fibre optique standard.

Fig. 3e : Coupe transversale d'un modèle spécial de fibre optique.Fig. 3f : Coupe transversale d'un modèle spécial de fibre optique.

Fig. 3g : Coupe transversale d'un modèle spécial de fibre optique.Fig. 3h : Coupe transversale d'un modèle spécial de fibre optique.

Fig. 3i : Coupe transversale d'un modèle spécial de fibre optique.

3. Résultats et discussion

Après deux périodes de test de deux jours chacune, les dommages causés par les rongeurs ont été examinés. Les figures 4a à 4i présentent deux images de chaque câble testé : l’image du haut montre le câble le moins endommagé et celle du bas, le câble à fibre optique (OFC) le plus endommagé. L’examen macroscopique des câbles révèle clairement des différences de dommages entre les neuf modèles d’OFC. Cependant, comme on peut le constater sur les images, tous les câbles OFC, à l’exception du modèle en acier ondulé/aramide, sont endommagés de telle sorte que leurs propriétés de transmission à long terme pourraient s’en trouver affectées. Ceci est également valable pour les câbles OFC PE/fibre de verre E imprégnée/ruban étanche (figure 4d) et PE/brins de fibre de verre E imprégnés/PE/aramide (figure 4h), bien que ces derniers présentent des dommages moins importants. En pratique, il s’agit toutefois de rongeurs non domestiques, susceptibles de provoquer des attaques plus agressives et persistantes en cas de piégeage. Par conséquent, sur la base des résultats des tests TNO, la conclusion est que, parmi les modèles testés, seul le modèle en acier ondulé/aramide est totalement résistant aux rongeurs.

La résistance aux rongeurs des câbles OFC peut être améliorée par l'utilisation de gaines extérieures en polyamide amorphe ou en copolymères de polyamide présentant une dureté Shore D très élevée. Par conséquent, nous recommandons aux concepteurs de câbles d'améliorer la résistance aux rongeurs des câbles OFC en utilisant de l'acier ondulé (par exemple, Zetabon) ou des gaines en polyamide amorphe ou en copolymères de polyamide (par exemple, Grilamid). L'acier ondulé semble être le choix optimal.

L'hypothèse selon laquelle le diamètre du câble influe sur la résistance aux rongeurs d'une fibre optique – de sorte qu'à partir d'un certain diamètre, une influence positive sur la résistance aux rongeurs pourrait se produire – est intéressante et des études complémentaires pourraient s'avérer utiles pour les concepteurs de câbles.

Fig. 4a : Conception du câble PE/aramide après essai ; diamètre 13,5 mm.

Fig. 4b : Conception du câble PE/fibre de verre E imprégnée après essai ; diamètre 11,8 mm.

Fig. 4c : Conception du câble PE/E-glass après essai ; diamètre 9,5 mm.

Fig. 4d : Conception de câble PE/fibre de verre E imprégnée/ruban étanche à l'eau après essai ; diamètre 15,5 mm.

Fig. 4e : Conception de câble PE/fibre de verre E imprégnée/PE/aramide après essai ; diamètre 8,8 mm.

Fig. 4f : Conception du câble PE/aramide/PE/aramide après essai ; diamètre 21 mm.

Fig. 4g : Conception du câble PE/PA12/aramide après essai ; diamètre 8,5 mm.

Fig. 4h : Conception du câble PE/brins de fibre de verre E imprégnés/PE/aramide après essai ; diamètre 15,7 mm

Fig. 4i : Conception de câble PE/acier ondulé/PE/aramide après essai ; diamètre 14,7 mm.

4. Conclusion

D'après les résultats des essais, TNO a conclu que, parmi les câbles OFC testés, seul le modèle en acier ondulé/aramide offre une résistance totale aux rongeurs. Tous les autres modèles (renforcés en fibre de verre E, imprégnée ou non, ou en aramide, ou encore gainés de PA12) n'ont pas présenté une résistance suffisante aux attaques de rongeurs. L'étude démontre clairement que, pour garantir une résistance optimale aux rongeurs, une attention particulière doit être portée à la conception des câbles.