1. Giriş

Bilgi iletimi ve işlenmesinde optik fiber kablolar (OFC'ler) çok önemli bir rol oynar. Telekomünikasyon ve telematik dünyasının ana arterleri olarak kabul edilirler. Bu nedenle, her zaman güvenli bağlantılar sağlamaları son derece önemlidir. Ancak, bazen OFC'lerin çalışma ömrü kemirgenler tarafından tehdit edilebilir; örneğin, OFC'ler farelerin kolayca erişebileceği kanallara yerleştirildiğinde. Bu tür ortamlarda OFC'lerin korunması gerekir, çünkü fareler bu kanallardaki çıkış yolları engellendiğinde OFC'leri kemirme ve saldırma eğilimindedir.

Optimum kablo tasarımı için, kablo üreticileri, güçlendirme özelliklerini kemirgenlere karşı koruma ile birleştiren bir malzeme kullanmayı tercih ederler. Ayrıca, optik fiber kabloların esnek, hafif ve küçük çaplı olmasını isterler. Dielektrik optik fiber kabloları güçlendirmek için kullanılan malzemeler ağırlıklı olarak aramid ve daha az oranda E-camdır. Aramid kullanımı, benzersiz mekanik ve kimyasal özelliklerinin ve iyi işleme özelliklerinin birleşimi nedeniyle çok popülerdir ve hızla artmaktadır; bu da mükemmel performans ve uzun vadeli güvenilirlik ile çok uygun maliyetli optik fiber kablolar elde edilmesini sağlar. Bununla birlikte, E-cam ve aramidin yeterli kemirgen koruması sağlayıp sağlamadığı sorusu sıklıkla gündeme gelmiştir. Optik fiber kablo son kullanıcılarından net bir cevap almak zordu. Örneğin, İsviçre'deki optik fiber kablo son kullanıcılarının deneyimleri, bazı durumlarda hem E-cam hem de aramid takviyeli kabloların fareler tarafından o kadar ciddi şekilde hasar gördüğünü ve artık düzgün çalışmadığını göstermiştir. Kemirgenlere karşı koruma konusundaki durumu netleştirmek ve dielektrik OFC üreticilerini desteklemek amacıyla, İsviçreli müşterilerimizden biriyle iş birliği içinde, çeşitli OFC türlerinin kemirgenlere karşı direncini pratik koşullar altında test etmek üzere bağımsız bir araştırma enstitüsü olan TNO'yu (Hollanda merkezli uygulamalı bilimsel araştırma kuruluşu) görevlendirmeye karar verdik.

2. Deneysel

Test kurulumu

TNO, OFC'lerin kemirgenlere karşı direncini test etmek için, bu çalışma için özel olarak tasarlanmış kafeslerde barındırılan Sprague Dawley sıçanlarını kullandı. Bu kafesler, iki bölmeyi birbirine bağlamak için dairesel bir deliğe sahip bir bölme vasıtasıyla iki bölüme ayrıldı (bkz. Şekil 1). Bölmelerden biri aydınlatılmış, diğeri ise karanlıktı. Denemeler sırasında, sıçanların yiyeceklerinin bulunduğu karanlık bölmeye giriş, test edilen OFC'ler tarafından bloke edildi. Kemirgenler karanlık bir ortamı tercih ettikleri için, zamanlarının büyük bir kısmını karanlık tarafta geçireceklerdir. Bu nedenle, sıçanların karanlık bölmeye girmesi için iki uyarıcı vardı. Tüm test süresi boyunca sıçanlar suya serbestçe erişebildiler. Sıçanlar kafeslerdeki koşullara alıştıktan sonra, ilk denemeler başlatıldı.

Şekil 1: Deney kafesi iki bölüme ayrılmıştır.

Deneylerin başlangıcında, her kafesin aydınlatılmış bölmelerine iki gün boyunca üç sıçan yerleştirildi; bu sırada bölmedeki delik, deneyde kullanılan OFC tasarımıyla kapatıldı (bkz. Şekil 2). Bu sürenin ardından sıçanlar dört günlüğüne başka kafeslere transfer edildi ve daha sonra iki gün daha test kafeslerine geri döndürüldü.

Şekil 2: Bölmedeki delik, yargılanan OFC'ler tarafından kapatıldı.

OFC tasarımları değerlendirildi

Dokuz farklı OFC tasarımı kemirgenlere karşı direnç açısından değerlendirildi. Bu tasarımların tamamı, OFC pazarının en büyük bölümünü oluşturan tasarım grubunun bir parçasıdır. OFC'ler iki kategoriye ayrılabilir:

1. PE dış kılıfın altında takviye malzemesi olarak aramid iplik veya E-cam (emdirme işlemi ile veya olmadan) kullanan standart OFC tasarımları (Şekil 3a ila 3d).

2. Kemirgen saldırılarına karşı dayanıklı özel OFC tasarımları, örneğin çift katmanlı yapılar veya PA12 veya oluklu çelikten yapılmış yapılar (Şekil 3e ila 3i).

Şekil 3a: Standart bir OFC tasarımının kesit görünümü. Şekil 3b: Standart bir OFC tasarımının kesit görünümü.

Şekil 3c: Standart bir OFC tasarımının kesit görünümü.Şekil 3d: Standart bir OFC tasarımının kesit görünümü.

Şekil 3e: Özel bir OFC tasarımının kesit görünümü.Şekil 3f: Özel bir OFC tasarımının kesit görünümü.

Şekil 3g: Özel bir OFC tasarımının kesit görünümü.Şekil 3h: Özel bir OFC tasarımının kesit görünümü.

Şekil 3i: Özel bir OFC tasarımının kesit görünümü.

3. Sonuçlar ve tartışma

İkişer günlük iki test döneminden sonra, kemirgen saldırılarından kaynaklanan hasar incelendi. Şekil 4a ila 4i'de, test edilen kablo tasarımlarının her birinin iki resmini göreceksiniz; üstteki resim en az hasarlı olanı, alttaki resim ise en çok hasarlı OFC'yi göstermektedir. Kabloların makroskobik incelemesinin sonuçları, dokuz OFC tasarımı arasında hasar açısından belirgin farklılıklar olduğunu açıkça göstermektedir. Ancak, resimlerde de görebileceğiniz gibi, oluklu çelik/aramid tasarımı hariç tüm OFC'ler, uzun vadeli iletim özelliklerinin etkilenebileceği şekilde hasar görmüştür. Bu durum, daha az şiddetli hasar gösteren PE/emdirilmiş E-cam/su geçirmez bant (Şekil 4d) ve PE/emdirilmiş E-cam telleri/PE/aramid (Şekil 4h) OFC tasarımları için de geçerlidir. Bununla birlikte, pratikte, kemirgenin yakalanması durumunda daha agresif ve ısrarlı saldırılar içerebilecek evcil olmayan kemirgenlerle uğraşılır. Bu nedenle, TNO test sonuçlarına dayanarak, test edilen tasarımlar arasında yalnızca oluklu çelik/aramid tasarımının kemirgenlere karşı tamamen dayanıklı olduğu sonucuna varılmalıdır.

Optik fiber kabloların kemirgenlere karşı direnci, çok yüksek Shore D sertliğine sahip amorf poliamid veya poliamid kopolimerlerinden yapılmış dış kılıfların kullanılmasıyla da artırılabilir. Bu nedenle, kablo tasarımcılarına, oluklu çelik (örneğin Zetabon) veya amorf poliamid veya poliamid kopolimerlerinden (örneğin Grilamid) yapılmış kılıflar kullanarak optik fiber kabloların kemirgenlere karşı direncini artırmalarını öneriyoruz. Oluklu çelik kullanımı en uygun seçenek gibi görünmektedir.

Kablo çapının optik fiber kablonun kemirgenlere karşı direncini etkilediği, yani belirli bir kablo çapından itibaren kemirgenlere karşı dirençte olumlu bir etki görülebileceği yönündeki öneri ilgi çekicidir ve kablo tasarımcıları için daha fazla çalışma faydalı olabilir.

Şekil 4a: Deneme sonrası PE/aramid kablo tasarımı; çap 13,5 mm.

Şekil 4b: Deneme sonrası PE/emdirilmiş E-cam kablo tasarımı; çap 11,8 mm.

Şekil 4c: Deneme sonrası PE/E-cam kablo tasarımı; çapı 9,5 mm.

Şekil 4d: Deneme sonrası PE/emdirilmiş E-cam/su geçirmez bant kablo tasarımı; çap 15,5 mm.

Şekil 4e: Deneme sonrası PE/emdirilmiş E-cam/PE/aramid kablo tasarımı; çap 8,8 mm.

Şekil 4f: Deneme sonrası PE/aramid/PE/aramid kablo tasarımı; çap 21 mm.

Şekil 4g: Deneme sonrası PE/PA12/aramid kablo tasarımı; çap 8,5 mm.

Şekil 4h: Deneme sonrası PE/emdirilmiş E-cam elyafı/PE/aramid kablo tasarımı; çap 15,7 mm

Şekil 4i: Deneme sonrası PE/oluklu çelik/PE/aramid kablo tasarımı; çap 14,7 mm.

4. Sonuç

Denemelerin sonuçlarına dayanarak, TNO, test edilen OFC tasarımlarından yalnızca oluklu çelik/aramid tasarımının kemirgenlere karşı tamamen dayanıklı olduğu sonucuna varmıştır. Diğer tüm tasarımlar (emprenye edilmiş veya edilmemiş E-cam elyafı ile güçlendirilmiş veya PA12 kılıflı) kemirgen saldırılarına yeterince direnç göstermemiştir. Çalışma, kemirgenlere karşı dayanıklılık gerekiyorsa kablo tasarımına özel önem verilmesi gerektiğini açıkça göstermektedir.