حفاظت کابل های فیبر نوری در برابر جوندگان

کابل هـای نـوری ممکـن اسـت در محـل نصـب توسـط گونه هـای مختلفـی از جونـدگان مـورد هجـوم واقـع شـوند بـه عنـوان مثـال :

موش های صحرايی (راتوس ها)

موش های آبی (در شمال اروپا)

گوفرها (در شمال آامريکا)

این جوندگان می تواننـد صدمـات زيـادی بـه کابل هـا وارد نماينـد. حيوانـات ديگـر نيـز ممکـن اسـت کابل هـا را هـدف قـرار دهنـد بـه عنـوان مثـال :

موريانه

دارکوب (که به کابل های هوايی صدمه می رساند)

روباه قطبی (در گرينلند)

در بيشـتر مـوارد ممکـن اسـت کابـل بـا یک روکش پلی اتیلن (PE) استاندارد بدون هر گونه آسیب نصب شود , در سایر موارد بـا توجـه بـه شـرايط محلـی، کابـل محافظـت نشـده ممکن اسـت مـورد حملـه و آسـيب قـرار گيـرد. کابل های نـوری از کابل هـای مخابراتـی سـنتی هسـتند کـه بـا توجـه بـه قطر نسبتا کوچـك خود، بيشـتر در معـرض حمله جونـدگان قرار میگیرند.

در تمـام دنيـا بررسـی ها و روش هـای متعـددی بـا درجـات سـختی مختلـف، برای آزمـون حفاظت کابل نـوری در مقابل که سـه نتيجـه اصلـی را می توان از ايـن بررسـی ها اسـتخراج نمود :

1- اگـر آزمون هـای جونـدگان تحـت شـرايط شـديد انجـام گیرد , فقط کابل هایی با زره فولاد , دارای حفاظت صد در صد خواهند بود زیرا این مواد نسبت به دندان جوندگان بسیار سخت تر هستند.

2- همچنین ثابت شده است که زره دی الکتریک متشکل از عناصر سفت و سخت FRP / GRP با ویژگی های فیزیکی و ابعادی خاص تحت شـرايط سـخت مؤثر اسـت.

3- در شـرايط معمول سـاير موارد حفاظتـی در برابر جوندگان کافـی اسـت، مشـروط بـه اينکـه قطـر کابـل از مقـدار مشـخصی بيشـتر باشد.

در شـرايط معمول سـاير موارد حفاظتـی در برابر جوندگان کافـی اسـت، مشـروط بـه اينکـه قطـر کابـل از مقـدار مشـخصی بيشـتر باشد.

روش های حفاظت در برابر جوند گان :

مواد روكشی مناسب برای حفاظت

روكش پلی آميد 12 (PA 12)

بیش از 10 سال است که از روکش PA 12 به صورت یک لایه نازک با ضخامت 0/5 میلی متر جهت حفاظت در مقابل جوندگان استفاده می شود.

تقریبا 10 هزار کیلومتر از کابل با این نوع حفاظت نصب شده است, تجربه نشان می دهد که این حفاظت در شرایط عادی در شمال اروپا موثر بوده است.

روکش PA12 علاوه بر محافظت در برابر جوندگان , محافظ در برابر موریانه بوده و دارای سطح سخت و هموار است و این مواد در رنگ های نارنجی , سیاه , آبی , قرمز , سبز و زرد عرضه می شوند و سختی آن بالا تر از shore D 70 است.

مواد پلی پروپیلن PP

در سـالهای اخيـر استفاده از لايـه پلی پروپيلن بــا ضخامت 0/5 ميلی متر بــه عنوان روکش نهايی مرسوم شده اســت. اين روش بـرای حفاظت در برابر جوندگان موثر بوده است.

اثر بخشی مواد PP به دلیل سطح سخت آنهاست , این مواد به سختی مواد پلی آمید یا نایلون PA 12 و سختی آن برابر shore D 66 است.

مواد روكشی دافع جوندگان

مـواد روکشـی دافـع جونـدگان نیز اخیرا مورد استفاده قرار می گيرنـد تـا جونـدگان را از خود دور سـازند. روش های مورد اسـتفاده جهـت دفع جونـدگان، اسـتفاده از مواد شـيميايی در مـواد کامپونـد بـوده که باعث می شـود مزه ناپسـندی داشـته باشد.

البته باید توجه داشت بعضی از انواع جوندگان صرفا بـرای حفـظ سـلامت دندان های خـود هر چيـزی را می جوند بـدون ايـن کـه از مواد روکشـی ارتـزاق کنند. بعضـی از مواد نيـز دارای مـواد بدبـو و مشـمئزکننده هسـتند کـه باعث دور کـردن حيوانـات از کابـل می شـود. اسـتفاده از ايـن مـواد به دليـل آلودگـی محيـط و ملاحظـات زيسـت محيطـی بسـيار کم است.

زره های فولادی :

زره هـای فـولادی بـه صـورت نـوار و يـا سـيم هسـتند کـه عـلاوه بـر حفاظت در برابـر صدمات مکانيکی بـرای حفاظت در برابـر جونـدگان نيـز مـورد اسـتفاده قـرار می گيرند.

نوار فولاد پوشش دار و محافظت خوردگی :

نوارهـای اسـتيل با پوشـش پليمری خـود در مقابل خوردگی محافظـت شـده اند. در طـول فرآينـد توليـد کابل، ايـن نوار بـه صـورت دندانـه و يـا کروگيـت در می آيـد تـا کابـل بـه هنـگام خـم شـدن عملکـرد بهتـری داشـته باشـد. نوار کروگيـت شـده بـه دور هسـته کابل پيچيـده می شـود. اين نـوار علاوه بـر حفاظت در برابـر ضربات مکانيکـی، در برابر جونـدگان نيـز از کابل تا 100 درصـد محافظـت می نمايد.

ضخامت استاندارد این نوار ها 0/155 میلی متر است که محافظـت شـده اند. در طـول فرآينـد توليـد کابل، ايـن نوار بـه صـورت دندانـه و يـا کروگيـت در می آيـد تـا کابـل بـه هنـگام خـم شـدن عملکـرد بهتـری داشـته باشـد. نوار کروگيـت شـده بـه دور هسـته کابل پيچيـده می شـود. اين نـوار علاوه بـر حفاظت در برابـر ضربات مکانيکـی، در برابر جونـدگان نيـز از کابل تا صد در صد محافظت می نماید.

ضخامت استاندارد این نوار ها 0/155 میلی متر است که باعث می شود کابل , نسبتا وزن کم و انعطاف پذیری خوبی داشته باشد, جهت حفاظت در برابر خوردگی لايـه ای از کـروم و کـروم اکسـيد بـر روی نـوار اسـتفاده می شـود. ايـن لايـه باعــث می شـود مقاومـت بالايـی در برابـر خوردگـی بـر روی سـطح نـوار ايجـاد شـود. در هر دو طـرف نـوار پوشـش پلیمری با ضخامت 0/05 میلی متر سطح نوار را می پوشاند.

پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه (GRP / FRP)

ايـن مـواد دی الکتريـك متشـکل از عناصـر سـفت و سـخت GRP / FRP است که ویژگی های فیزیکی و ابعادی آن ها با دقت انتخاب شده است , این عناصر معمولا به صورت گرد بوده و بـه عنوان عنصـر مقـاوم در کابل مورد اسـتفاده قـرار می گيـرد. در صورتـی کـه بـه عنـوان زره از ايـن مـواد اسـتفاده شـود بايـد آنهـا را به صـورت تخت توليـد نمود.

عناصر FRP تخت در اطراف هسته کابل استرند می شـود. بـه طـور معمـول در سـاختار کابـل، دو روکـش در نظـر گرفتـه می شـود و ايـن زره دی الکتريـك بيـن آنهـا قرار می گيـرد. بـا ايـن روش، ميـزان حفاظـت در برابـر جونـدگان مشابه نوار فلزی صد در صد خواهد بود و علاوه بر آن کابل کاملا دی الکتريـك (غيـر فلـزی) خواهـد بـود و دارای ايـن مزيـت اسـت کـه در مقابـل رعد و بـرق و اتصـال بـه ولتاژ برق، محفـوظ می باشـد. بـه منظــور بررســـی کيفـی کابل از نظـر واجـد شـرايط بودن آنهـا در آزمـون حفاظـت در برابر جوندگان , آزمایشی انجام گرفت که نشان داد تنها 3 نمونه از ايـن کابل هـا می تواننـد در برابـر جونـدگان مقاومـت نمايند و مؤثرتريـن روش بـرای حفاظـت کابـل اسـتفاده از زره های فولادی و یا FRP تخت می باشد.

آزمون بررسی كيفی كابل در مقابله با جوندگان :

در ايـن آزمايـش عملـی کابل هايـی بـا سـاختارهای متفاوت در معـرض جونـدگان قـرار گرفتنـد. سـاختار ايـن کابل ها به ترتيـب معرفی شـده اسـت :

1- کابل کانالی با الیاف شیشه به مقدار 226300 دتکس (گرم در هر 10000 متر) و روکش HDPE به ضخامت 1/5 میلی متر و قطر نهایی 13/4 میلی متر

2- کابل کانالی با الیاف آرامید (کولار) و به مقدار 82100 دتکس و روکش HDPE به ضخامت 1/5 میلی متر و قطر نهایی 12/7 میلی متر

3- کابل خاکی با الیاف شیشه به مقدار 226300 دتکس , روکش داخل PE , روکش نهایی HDPE به ضخامت 2 میلی متر , قطر 17/5 میلی متر

4- کابل خاکی با الیاف آرامید به مقدار 38600 دتکس , روکش داخل PE , روکش نهایی HDPE به ضخامت 2 میلی متر , قطر 14/5 میلی متر

5- کابل خاکی با الیاف شیشه به مقدار 86400 دتکس , روکش داخل PE , روکش نهایی HDPE به ضخامت 2 میلی , قطر 17/5 میلی متر

6- کابل خاکی با الیاف آرامید به مقدار 28800 دتکس , رو کش داخل PE , روکش نهایی HDPE نارنجی به ضخامت 1/8 میلی متر , قطر 17/5 میلی لیتر

7- کابل خاکی با الیاف شیشه به مقدار 12000 دتکس , روکش داخل E , روکش نهایی HDPE به ضخامت 2 میلی متر , قطر 17/5 میلی متر

8- کابل خاکی با نوار استیل و به ضخامت 0/025 میلی متر , روکش داخل PE روکش نهایی HDPE به ضخامت 2 میلی متر و لایه ای از پلی آمید , قطر 18/5 میلی متر

9- کابل خاکی با نوار استیل و به ضخامت 0/15 میلی متر , روکش داخل PE , روکش نهایی HDPE به ضخامت 2 میلی متر , قطر 16/5 میلی متر

10- کابل خاکی با FRP نواری , روکش داخل PE , روکش نهایی HDPE به ضخامت 2 میلی متر , قطر 15/5 میلی متر

بـرای آزمـون مقاومـت در برابـر جونـدگان، نمونه هايـی از کابلهـای مختلـف در معـرض هجـوم راتوس هـا (موش هـای وحشـی که در قفـس نگهداری می شـوند) قرار گرفتنـد. آزمون بـرای هـر گـروه کابل سـه هفته و هر هفته سـه بار انجام شـد. نمونه بـود. کابل های به شـماره های 3هـر گـروه کابل شـامل بـه ترتيـب بـه عنـوان مرجـع بـرای ضعيف تريـن و 9 و 2 قوی تريـن کابل هـا در نظـر گرفتـه شـد.

تصويـر زيـر بـه خوبـی نشـان دهنـده وضعيـت نهايـی نمونه هـای آزمايـش شـده و توانايـی آنهـا بـرای محافظـت از هسـته های کابـل نـوری در برابـر جونـدگان بـوده اسـت. ، بـه ترتيـب از چـپ بـه 10 تـا 1 کابل هـا بـا شـماره های راسـت نشـان داده شـده اند.

نتیجه گیری :

ضخامـت هرچـه باشـد و حتـی روکش هـای نهايـی بـا لايه پلی آميـد، در مقابـل جونـدگان از بيـن می رونـد. در صورتـی کـه امـکان اسـتفاده از نـوار اسـتيل در سـاختار کابـل باشـد، ايـن لايـه در مقابـل جونـدگان مقاومـت عالی از خود نشـان می دهنـد. در صـورت ممنوعيـت اسـتفاده از فلـز در سـاختار کابل , نوار های FRP فقط میتوانند هسته کابل را در برابر جوندگان محافظت نمایند.