1. Pengenalan

Dalam penghantaran dan pemprosesan maklumat, Kabel Gentian Optik (OFC) memainkan peranan penting. Ia dianggap sebagai lebuh raya telekomunikasi dan telematik. Oleh itu, adalah sangat penting untuk menjamin sambungan yang selamat sepanjang masa. Walau bagaimanapun, kadangkala jangka hayat operasi OFC boleh diancam oleh tikus, contohnya apabila OFC dipasang di saluran yang mudah diakses oleh tikus. Dalam persekitaran sedemikian, OFC perlu dilindungi, kerana tikus mempunyai kecenderungan semula jadi untuk menggerogoti dan menyerang OFC apabila jalan keluarnya terhalang dalam saluran ini.

Untuk reka bentuk kabel yang optimum, pengeluar kabel lebih suka menggunakan bahan yang menggabungkan sifat pengukuhan dengan perlindungan tikus. Mereka juga mahukan OFC yang fleksibel dan ringan, serta mempunyai diameter yang kecil. Bahan untuk mengukuhkan OFC dielektrik kebanyakannya aramid dan E-kaca pada tahap yang lebih rendah. Penggunaan aramid sangat popular dan semakin meningkat dengan pesat kerana gabungan sifat mekanikal dan kimia yang tiada tandingan serta sifat pemprosesannya yang baik, menghasilkan OFC yang sangat kos efektif dengan prestasi yang sangat baik dan kebolehpercayaan jangka panjang. Walau bagaimanapun, persoalan sama ada E-kaca dan aramid memastikan perlindungan tikus yang mencukupi sering ditimbulkan. Sukar untuk mendapatkan jawapan yang jelas daripada pengguna akhir OFC. Pengalaman pengguna akhir OFC di Switzerland sebagai contoh, menunjukkan bahawa dalam beberapa kes, kedua-dua kabel E-kaca dan bertetulang aramid rosak teruk oleh tikus sehingga ia tidak berfungsi dengan baik lagi. Untuk menjelaskan situasi mengenai perlindungan tikus dan untuk menyokong pengeluar OFC dielektrik, kami memutuskan dengan kerjasama salah seorang pelanggan Switzerland kami untuk menghubungi sebuah institut penyelidikan bebas, TNO (sebuah organisasi Belanda untuk penyelidikan saintifik gunaan), untuk menjalankan kajian di bawah keadaan praktikal bagi menguji rintangan tikus bagi beberapa jenis OFC.

2. Eksperimen

Persediaan ujian

Untuk menguji rintangan tikus OFC, TNO menggunakan tikus Sprague Dawley yang ditempatkan di dalam sangkar yang direka khas untuk kajian ini. Sangkar ini dibahagikan kepada dua petak melalui pembahagi yang disediakan dengan lubang bulat untuk menghubungkan kedua-dua petak (lihat Rajah 1). Salah satu petak diterangi dan yang satu lagi digelapkan. Semasa percubaan, pintu masuk ke petak yang gelap, tempat makanan tikus berada, disekat oleh OFC semasa ujian. Memandangkan tikus lebih suka persekitaran yang gelap, mereka akan menghabiskan sebahagian besar masa mereka di bahagian gelap. Jadi, terdapat dua rangsangan untuk tikus masuk ke dalam petak yang gelap. Sepanjang tempoh ujian, tikus mempunyai akses percuma ke air. Selepas tikus terbiasa dengan keadaan di dalam sangkar, percubaan pertama dimulakan.

Rajah 1: Sangkar ujian dibahagikan kepada dua petak.

Pada permulaan percubaan, tiga ekor tikus ditempatkan di dalam petak yang diterangi setiap sangkar selama dua hari berikutnya, manakala lubang pada pembahagi telah disekat oleh reka bentuk OFC semasa percubaan (lihat Rajah 2). Selepas tempoh ini, tikus dipindahkan ke sangkar lain selama empat hari dan seterusnya dikembalikan ke sangkar ujian selama dua hari lagi.

Rajah 2: Lubang pada pembahagi yang disekat oleh OFC semasa percubaan.

Reka bentuk OFC dinilai

Sembilan reka bentuk OFC yang berbeza telah dinilai untuk rintangan tikus. Semua reka bentuk ini adalah sebahagian daripada kumpulan reka bentuk yang menyumbang sebahagian besar pasaran OFC. OFC boleh dibahagikan kepada dua kategori:

1. Reka bentuk OFC standard menggunakan benang aramid atau kaca-E (dengan atau tanpa impregnasi) sebagai bahan pengukuh di bawah sarung luar PE (Rajah 3a hingga 3d).

2. Reka bentuk OFC khas untuk menahan serangan tikus, contohnya binaan berlapis dua atau binaan dengan PA12 atau keluli beralun (Rajah 3e hingga 3i).

Rajah 3a: Keratan rentas reka bentuk OFC standard. Rajah 3b: Keratan rentas reka bentuk OFC standard.

Rajah 3c: Keratan rentas reka bentuk OFC standard.Rajah 3d: Keratan rentas reka bentuk OFC standard.

Rajah 3e: Keratan rentas reka bentuk OFC khas.Rajah 3f: Keratan rentas reka bentuk OFC khas.

Rajah 3g: Keratan rentas reka bentuk OFC khas.Rajah 3h: Keratan rentas reka bentuk OFC khas.

Rajah 3i: Keratan rentas reka bentuk OFC khas.

3. Keputusan dan perbincangan

Selepas dua tempoh ujian selama dua hari setiap satu, kerosakan akibat serangan tikus telah diperiksa. Dalam Rajah 4a hingga 4i, anda akan melihat dua gambar bagi setiap reka bentuk kabel yang diuji; gambar atas menunjukkan kerosakan paling sedikit dan gambar bawah menunjukkan OFC paling banyak rosak. Keputusan pemeriksaan makroskopik kabel jelas menunjukkan perbezaan kerosakan antara sembilan reka bentuk OFC. Tetapi, seperti yang anda lihat dalam gambar, semua OFC - kecuali reka bentuk keluli/aramid beralun - rosak sedemikian rupa sehingga seseorang mungkin menjangkakan sifat penghantaran jangka panjang akan terjejas. Ini juga terpakai untuk reka bentuk OFC PE/kaca-E tepu/pita penyekat air (Rajah 4d) dan untaian PE/kaca-E tepu/PE/aramid (Rajah 4h), walaupun reka bentuk ini menunjukkan kerosakan yang kurang teruk. Walau bagaimanapun, dalam praktiknya, kita berurusan dengan tikus bukan domestik, yang mungkin melibatkan serangan yang lebih agresif dan berterusan sekiranya berlaku perangkap tikus. Oleh itu, berdasarkan keputusan ujian TNO, kesimpulannya mestilah bahawa bagi reka bentuk yang diuji hanya reka bentuk keluli beralun/aramid yang tahan sepenuhnya terhadap tikus.

Rintangan tikus bagi OFC juga boleh diperbaiki dengan penggunaan sarung luar yang diperbuat daripada kopolimer poliamida atau poliamida amorfus dengan kekerasan Shore D yang sangat tinggi. Oleh itu, kami mencadangkan pereka kabel untuk meningkatkan rintangan tikus OFC dengan menggunakan keluli beralun (contohnya Zetabon) atau sarung yang diperbuat daripada kopolimer poliamida atau poliamida amorfus (contohnya Grilamid). Penggunaan keluli beralun nampaknya merupakan pilihan optimum.

Cadangan bahawa diameter kabel mempengaruhi rintangan tikus OFC - yang bermaksud bahawa dari diameter kabel tertentu dan seterusnya pengaruh positif terhadap rintangan tikus mungkin berlaku - adalah menarik dan kajian lanjut boleh terbukti bermanfaat untuk pereka kabel.

Rajah 4a: Reka bentuk kabel PE/aramid selepas percubaan; diameter 13.5 mm.

Rajah 4b: Reka bentuk kabel kaca-E PE/bertepu selepas percubaan; diameter 11.8 mm.

Rajah 4c: Reka bentuk kabel PE/E-kaca selepas percubaan; diameter 9.5 mm.

Rajah 4d: Reka bentuk kabel pita penyekat air/kaca-E bertepu PE/tepu selepas percubaan; diameter 15.5 mm.

Rajah 4e: Reka bentuk kabel E-kaca/PE/aramid bertepu PE/tepu selepas percubaan; diameter 8.8 mm.

Rajah 4f: Reka bentuk kabel PE/aramid/PE/aramid selepas percubaan; diameter 21 mm.

Rajah 4g: Reka bentuk kabel PE/PA12/aramid selepas percubaan; diameter 8.5 mm.

Rajah 4h: Reka bentuk kabel PE/untaian kaca-E terendam air/kabel PE/aramid selepas percubaan; diameter 15.7 mm

Rajah 4i: Reka bentuk kabel PE/keluli beralun/PE/aramid selepas percubaan; diameter 14.7 mm.

4. Kesimpulan

Berdasarkan keputusan percubaan, TNO telah membuat kesimpulan bahawa daripada reka bentuk OFC yang diuji, hanya reka bentuk keluli/aramid beralun yang tahan sepenuhnya terhadap tikus. Semua reka bentuk lain (diperkukuh dengan kaca-E dengan atau tanpa impregnasi atau aramid, atau dengan sarung PA12) tidak cukup menahan serangan tikus. Kajian ini dengan jelas menunjukkan bahawa jika rintangan tikus diperlukan, seseorang mesti memberi perhatian khusus kepada reka bentuk kabel.