1. Uvod

U prijenosu i obradi informacija, optički kabeli (OFC) igraju ključnu ulogu. Smatraju se autocestama telekomunikacija i telematike. Stoga je od najveće važnosti da u svakom trenutku jamče sigurne veze. Međutim, povremeno bi radni vijek OFC-a mogao biti ugrožen glodavcima, na primjer kada su OFC-i instalirani u kanalima lako dostupnim štakorima. U takvim okruženjima OFC-i moraju biti zaštićeni jer štakori imaju prirodnu sklonost glodanju i napadu OFC-a kada im je izlaz blokiran u tim kanalima.

Za optimalan dizajn kabela, proizvođači kabela preferiraju korištenje materijala koji kombinira svojstva ojačanja sa zaštitom od glodavaca. Također žele da OFC-i budu fleksibilni i lagani te da imaju mali promjer. Materijali za ojačanje dielektričnih OFC-a su pretežno aramid i u manjoj mjeri E-staklo. Upotreba aramida je vrlo popularna i brzo se povećava zbog svoje neusporedive kombinacije mehaničkih i kemijskih svojstava te dobrih svojstava obrade, što rezultira vrlo isplativim OFC-ima s izvrsnim performansama i dugoročnom pouzdanošću. Međutim, često se postavljalo pitanje osiguravaju li E-staklo i aramid dovoljnu zaštitu od glodavaca. 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 štakorima da više nisu ispravno funkcionirali. Kako bismo razjasnili situaciju u vezi sa zaštitom od glodavaca i podržali proizvođače dielektričnih OFC-ova, odlučili smo u suradnji s jednim od naših švicarskih kupaca pozvati neovisni istraživački institut, TNO (nizozemska organizacija za primijenjena znanstvena istraživanja), da provede studiju u praktičnim uvjetima kako bi se testirala otpornost nekoliko vrsta OFC-ova na glodavce.

2. Eksperimentalno

Postavljanje testa

Za testiranje otpornosti organskih cimeta na glodavce, TNO je koristio štakore Sprague Dawley smještene u kavezima posebno dizajniranim za ovo istraživanje. Ti su kavezi bili podijeljeni u dva odjeljka pomoću pregrade s kružnim otvorom za povezivanje dva odjeljka (vidi sliku 1). Jedan od odjeljaka bio je osvijetljen, a drugi zamračen. Tijekom ispitivanja, ulaz u zamračeni odjeljak, u kojem se nalazila hrana štakora, bio je blokiran organskim cimetima koji su bili na ispitivanju. Budući da glodavci preferiraju tamno okruženje, veći dio vremena provodit će na tamnoj strani. Dakle, postojala su dva podražaja za štakore da uđu u zamračeni odjeljak. Tijekom cijelog razdoblja ispitivanja štakori su imali slobodan pristup vodi. Nakon što su se štakori navikli na uvjete u kavezima, započela su prva ispitivanja.

Sl. 1: Ispitni kavez podijeljen u dva odjeljka.

Na početku ispitivanja, tri štakora su bila smještena u osvijetljenim odjeljcima svakog kaveza tijekom dva sljedeća dana, dok je otvor u pregradi bio blokiran OFC dizajnom tijekom ispitivanja (vidi sliku 2). Nakon tog razdoblja štakori 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 procijenjeni

Devet različitih OFC dizajna procijenjeno je na otpornost na glodavce. Svi ovi dizajni dio su skupine dizajna koji čine najveći dio tržišta OFC-a. OFC-i se mogu podijeliti u dvije kategorije:

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

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

Sl. 3a: Presjek standardnog OFC dizajna. Sl. 3b: Presjek standardnog OFC dizajna.

Sl. 3c: Presjek standardnog OFC dizajna.Sl. 3d: Presjek standardnog OFC dizajna.

Sl. 3e: Presjek posebnog OFC dizajna.Sl. 3f: Presjek posebnog OFC dizajna.

Sl. 3g: Presjek posebnog OFC dizajna.Sl. 3h: Presjek posebnog OFC dizajna.

Sl. 3i: Presjek posebnog OFC dizajna.

3. Rezultati i rasprava

Nakon dvaju ispitnih razdoblja od po dva dana, ispitana su oštećenja uzrokovana napadima glodavaca. 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. No, kao što možete vidjeti na slikama, svi OFC kabeli - osim dizajna od valovitog čelika/aramida - oštećeni su na takav način da se može očekivati ​​da će dugoročna prijenosna svojstva 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 teška oštećenja. Međutim, u praksi se radi o nedomaćim glodavcima, što bi moglo uključivati ​​agresivnije i upornije napade u slučaju hvatanja glodavca. Stoga se na temelju rezultata TNO ispitivanja mora zaključiti da je od testiranih dizajna samo dizajn od valovitog čelika/aramida u potpunosti otporan na glodavce.

Otpornost OFC-a na glodavce može se poboljšati i korištenjem vanjskih plašteva izrađenih od amorfnog poliamida ili poliamidnih kopolimera s vrlo visokom tvrdoćom Shore D. Stoga predlažemo projektantima kabela da poboljšaju otpornost OFC-a na glodavce korištenjem valovitog čelika (npr. Zetabon) ili plašteva izrađenih od amorfnog poliamida ili poliamidnih kopolimera (npr. Grilamid). Čini se da je korištenje valovitog čelika optimalni izbor.

Prijedlog da promjer kabela utječe na otpornost OFC-a na glodavce - u smislu da bi od određenog promjera kabela nadalje mogao doći do pozitivnog utjecaja na otpornost glodavaca - zanimljiv je i daljnja istraživanja mogla bi se pokazati vrijednima za dizajnere kabela.

Sl. 4a: Dizajn PE/aramidnog kabela nakon ispitivanja; promjer 13,5 mm.

Sl. 4b: Dizajn PE/impregniranog E-stakla kabela nakon ispitivanja; promjer 11,8 mm.

Sl. 4c: Dizajn PE/E-staklenog kabela nakon ispitivanja; promjer 9,5 mm.

Sl. 4d: Dizajn kabela od PE/impregniranog E-stakla/trake za blokiranje vode nakon ispitivanja; promjer 15,5 mm.

Sl. 4e: Dizajn kabela od PE/impregniranog E-stakla/PE/aramidnog materijala nakon ispitivanja; promjer 8,8 mm.

Sl. 4f: Dizajn PE/aramid/PE/aramidnog kabela nakon ispitivanja; promjer 21 mm.

Sl. 4g: Dizajn PE/PA12/aramidnog kabela nakon ispitivanja; promjer 8,5 mm.

Sl. 4h: PE/impregnirane E-staklene niti/PE/aramidni kabel nakon ispitivanja; promjer 15,7 mm

Sl. 4i: Dizajn kabela od PE/valovitog čelika/PE/aramidnog čelika nakon ispitivanja; promjer 14,7 mm.

4. Zaključak

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