Vedyn aiheuttama{0}}vaimennus on lisääntynyt optinen häviö, joka voi tapahtua, kun molekyylivety saavuttaa piidioksidioptisen kuidun ja joko tuottaa tilapäistä absorptiota tai reagoi lasin vikakohtien kanssa. Se on todellinen pitkän aikavälin luotettavuusnäkökulma-joissakin kaapeliympäristöissä, mutta sitä ei pitäisi pitää yleisenä vikatilana ulkokuituverkoissa. Nykyaikainen kuitusuunnittelu ja asianmukainen kaapelirakenne ovat merkittävästi vähentäneet riskiä normaaleissa maanpäällisissä sovelluksissa.
Tekninen kysymys ei siis ole pelkästään se, sisältääkö kaapeli geeliä, metallia vai vettä{0}}estävää materiaalia. Kyse on siitä, pystyykö koko kaapelijärjestelmä tuottamaan tai päästämään tarpeeksi vetyä riittävän pitkäksi aikaa vaikuttaakseen asennettuun kuituun. Arvioinnissa tulee ottaa huomioon kuituluokka, kaapelikomponentit, kosteusaltistus, metallielementit, ulkoiset vetylähteet, tiivistys ja odotettu käyttöympäristö.
Mitä vedyn aiheuttama{0}}vaimennus on?
Vetymolekyylit ovat tarpeeksi pieniä diffundoituakseen monien kaapelimateriaalien läpi ja päästäkseen lopulta piidioksidilasiin. Kun vety saavuttaa kuidun, on erotettava kaksi laajaa vaikutusta. Molekyylivety voi tuottaa absorptioominaisuuksia, kun vetyä on läsnä lasissa, ja osa tästä vaikutuksesta voi pienentyä, jos altistus poistetaan. Vety voi myös reagoida herkkien vikakohtien kanssa piidioksidissa ja luoda OH--absorptiota, mikä voi aiheuttaa pysyvämpiä vaimennusmuutoksia.
Tällä erolla on merkitystä, koska "vetyhäviö" ei ole automaattisesti synonyymi pysyvälle kaapelivikaalle. Vakavuus ja palautuvuus riippuvat kuidun suunnittelusta, vetypitoisuudesta, lämpötilasta, altistusajasta ja kemiallisesta mekanismista.
Mistä optisessa kaapelissa oleva vety voi tulla?
Kaapelin sisällä oleva vety voi olla peräisin useammasta kuin yhdestä reitistä. Tärkeimmät mekanismit liittyvät kaapelimateriaaleihin, kosteuteen ja metallikomponentteihin tai ulkoiseen vetyä{1}}rikkaaseen ympäristöön.
Kosteus ja metalliset elementit
Kaapelirakenteissa, jotka sisältävät metallipanssaria, lujuusosia, nauhoja tai muita metalliosia, kosteus voi luoda olosuhteet korroosiolle tai galvaanisille reaktioille, jotka synnyttävät vetyä. Nykyiset ITU:n maanpäällisiä optisia kaapeleita koskevat ohjeet huomauttavat erityisesti, että vetyä voi muodostua kosteuden ja metallisten elementtien läsnä ollessa. Tästä syystä korroosiojärjestelmää, vesisulkua, vaipan eheyttä ja eri materiaalien välistä vuorovaikutusta tulisi arvioida yhdessä sen sijaan, että käsitettäisiin pelkkä teräspanssari ongelmana.
Hautausreittejä varten kaapelin valinnan tulee siksi heijastaa maaperän olosuhteita ja vaadittua mekaanista suojausta. Asuora-bury valokuitukaapelisaattaa oikeutetusti vaatia metallisuojausta yhdessä projektissa ja ei--metallista rakennetta toisessa. Oikea valinta riippuu murskaus-, jyrsijä-, salama-, maadoitus-, korroosio- ja ympäristövaatimuksista.
Kaapeliyhdisteet ja polymeerimateriaalit
Jotkin kaapelikomponentit voivat vapauttaa pieniä määriä vetyä tietyissä vanhenemis-, lämpötila- tai kemiallisissa olosuhteissa. Ei ole kuitenkaan tarkkaa olettaa, että jokainen perinteinen täytegeeli on tärkeä vedyn lähde. Koostumukset vaihtelevat, ja jotkin kaapelin täyttöjärjestelmät voivat sisältää myös vetyä{2}}puhdistavia ainesosia. Materiaalin kelpuutuksen tulisi perustua toimittajan tietoihin ja asianmukaisiin vanhentamistesteihin eikä yksinkertaiseen "geeli versus kuiva" -sääntöön.
Laajemman kuvan päällysteiden, teippien, täyteaineiden, lujuusosien ja muiden komponenttien toiminnoista ja valikoimasta löydätvalokuitukaapelin materiaaliopas.
Ulkoinen vedyn ja kosteuden sisäänpääsy
Kaapelit voivat myös altistua kaapelin ulkopuolella syntyvälle vedylle, erityisesti erikoisteollisuudessa, porausrei'issä, korkeissa{0}}lämpötiloissa, paineistetuissa tai kemiallisesti aggressiivisissa ympäristöissä. Huono sulkeminen tai vaipan tiivistys ei sinänsä ole suora vedyn lähde, mutta kosteuden sisäänpääsy voi kiihdyttää korroosiota ja materiaalien vuorovaikutuksia, jotka lisäävät vedyn muodostumista. Jatkosten ja siirtymien osalta tiivistyslaatu on siksi osa vedyn-hallintastrategiaa.
Miksi 1383 nm on tärkeämpi kuin 1310 nm tai 1550 nm
Yleinen tekninen virhe on kuvata 1310 nm ja 1550 nm pääasiallisiksi vedyn aiheuttamiksi OH-absorptiohuippuiksi. Ne ovat tärkeitä lähetysikkunoita, mutta paras -tunnettu vesi/OH-absorptioominaisuus tavallisessa yksimuotokuidossa on noin 1383 nm.
NykyinenITU-T G.652 -suositusmäärittelee G.652.D-kuidulle suurimman vaimennuskertoimen 0,40 dB/km aallonpituudella 1383 ± 3 nm vetyvanhentamisen jälkeen. Samassa suosituksessa todetaan, että B-652.D-kuidun vety{5}-vanhenemistyyppitesti suoritetaan standardin IEC 60793-2-50 mukaisesti. ViimeisinIEC 60793-2-50kattaa luokan B yksimuotokuitu{0}}tuotemääritykset, mukaan lukien B-652-kuituluokat.
Tämä ei tarkoita, etteikö vedyllä olisi vaikutusta muilla aallonpituuksilla. Molekyylivety ja vetyyn liittyvät reaktiot voivat luoda lisäspektriominaisuuksia, ja järjestelmän vaikutus riippuu viime kädessä toimintakaistasta ja linkin budjetista. Nykyaikaisen G.652.D-kuidun käytännön pätevyyden kannalta 1383 nm:n alue on kuitenkin keskeinen vertailukohta, eikä sitä tule korvata yleisellä lausunnolla "OH-huipuista 1310 ja 1550 nm:ssä".
Onko vety yleinen vika maanpäällisissä kuitukaapeleissa?
Vety on tärkeä suunnittelunäkökohta, mutta sen riski on ilmoitettava suhteessa sovellukseen. Tuoreen ITU:n maanpäällisiä optisia kaapeleita koskevissa ohjeissa todetaan, että vedyn tuottamisesta tulee ongelma vain rajoitetuissa tapauksissa, kun käytetään asianmukaista kuitu- ja kaapelirakennetta. Tämä on yhdenmukainen nykyaikaisen matalan -vesi-huipun yksimuotokuitu-- ja parannettujen kaapelimateriaalien kehityksen kanssa.
Käytännön seuraus on, että projektiryhmien tulisi välttää kahta vastakkaista virhettä: vedyn huomioimatta jättämistä ympäristöissä, joissa se voi kerääntyä, ja sen käsittelemistä pääasiallisena vaimennussyynä kaikissa vanhentuneissa ulkokaapeleissa. Taivutus, mekaaninen rasitus, vaurioituneet vaipat, huonot jatkokset, liittimen kontaminaatio, veteen liittyvät vauriot ja asennusvirheet voivat myös vähentää optista marginaalia.
Epäillyn vedyn{0}}aiheuttaman vaimennuksen diagnosointi
Vetyyn liittyvä{0}}häviö tulee diagnosoida todisteiden perusteella eikä pelkästään kaapelin iän perusteella. Hyödyllinen tutkimus yhdistää yleensä useita havaintoja:
- Vertaa nykyistä vaimennusta käyttöönotto- tai hyväksymistest{0}}.
- Mittaa vaimennus toiminta-aallonpituuksilla ja, jos kuidun spesifikaatio ja testauslaitteisto sallivat, tutki 1383 nm:n aluetta tai laajempaa spektrivaimennusjälkeä.
- Tarkista, jakautuuko kasvu kuitua pitkin vai keskittyykö jatkos, mutka, sulku tai vahingoittunut kaapeliosuus.
- Vertaa vierekkäisiä kuituja samassa kaapelissa ja, jos mahdollista, vierekkäisten kaapeliosien kuituja.
- Tarkasta reitti kosteuden sisäänpääsyn, korroosion, vaipan vaurioiden, tulvimisen, epänormaalin lämpötilan tai ulkoisen vedyn altistumisen varalta.
- Tarkista kuituluokka ja valmistajan vety{0}}vanhenemiskelpoisuustiedot.
OTDR on arvokas heijastavien tapahtumien, paikallisen ylimääräisen häviön ja vaihteluvälin paikantamiseen, mutta OTDR-jälki itsessään ei todista, että vety on perimmäinen syy. Laajempivalokuitukaapelin testausohjelman tulee yhdistää OTDR-tulokset lisäys{0}}häviö- tai vaimennusmittauksiin, tuotetietoihin ja ympäristötietoihin.
Kohdistetut kaapelisuunnittelutoimenpiteet vetyriskin vähentämiseksi
1. Määritä nykyaikainen kuitu, jolla on todennettu vety{1}}vanhenemiskyky
Kuidun valinta on ensimmäinen ohjauskerros. Perinteisissä maanpäällisissä yksimuotoisissa{1}}verkoissaG.652.D yksimuotokuitu-on suunniteltu alhaisella{0}}vesihuipun suorituskyvyllä ja sisältää vety-vanhenemisvaatimuksen noin 1383 nm:ssä. Hankkeen eritelmissä tulisi viitata sovellettavaan kuituluokkaan ja testivaatimuksiin sen sijaan, että luottaisivat vain nimellisvaimennuksen aallonpituudella 1310 ja 1550 nm.
2. Valitse matalan -vety-sukupolven kaapelimateriaalit
Vaipat, täyteaineet, teipit, sideaineet, pinnoitteet ja muut kaapelikomponentit tulee valita järjestelmäksi. Tavoitteena on minimoida materiaalit tai materiaaliyhdistelmät, jotka voivat tuottaa vetyä pitkäaikaisen -vanhenemisen aikana.IEC TR 62690, Vetyvaikutukset optisissa kuitukaapeleissa - Ohjeet, tarjoaa alan referenssin yksimuotoisten kuitukaapeleiden vetyvaikutusten arvioimiseen.
3. Hallitse kosteus- ja korroosioreittejä
Kosteussulut, vakaa vaipparakenne, pätevät jatkossulkimet ja korroosiota{0}}tietoinen metallirakenne voivat vähentää vetyä tuottavia olosuhteita. Märässä tai aggressiivisessa ympäristössä panssari ja muut metalliset komponentit tulee valita koko korroosiojärjestelmä huomioon ottaen. Ruostumaton teräs voi olla sopiva joissakin malleissa, mutta se ei ole yleinen vastaus jokaiseen haudattuihin projekteihin.
Vertaile käytettävissä olevia reittejä, joilla on jatkuvaa maaperän kosteutta tai vaativaa mekaanista altistumistamaanalainen valokuitukaapelirakenteet ja määrittää, sopiiko metallinen vai ei-{0}}metallinen suoja paremmin projektin riskiprofiiliin.
4. Käytä vetyä -absorboivia materiaaleja, kun riski oikeuttaa ne
ITU-T L.126 ja siihen liittyvät kaapeliohjeet tunnistavat vetyä-absorboivat materiaalit yhdeksi menetelmäksi vetypitoisuuden ohjaamiseksi kaapelin sisällä. Vedynpoistoaine on materiaali, joka on formuloitu reagoimaan vedyn kanssa tai vangitsemaan sitä; sitä ei pidä sekoittaa tavalliseen vedessä-turpoavaan jauheeseen tai vettä-estävään teippiin, joiden ensisijainen tehtävä on rajoittaa veden kulkeutumista.
TheITU-T L.126 -menetelmä vetypitoisuuden arvioimiseksi optisissa kuitukaapeleissaon hyödyllinen, kun suunnittelu edellyttää muodollisempaa vedyn kertymisen-arviointia.
5. Ymmärrä, mitä täysin-kuiva kaapeli muuttaa-ja mitä se ei muuta
Kaikki-kuivakaapelimallit poistavat tavanomaisen tulvimis- tai täyttögeelin kaapelirakenteen osista ja käyttävät sen sijaan kuivaa vettä{1}}estäviä elementtejä. Tämä voi yksinkertaistaa käsittelyä ja poistaa yhden mahdollisen materiaalilähteen, mutta se ei tee kaapelista automaattisesti immuunista vedylle. Metallinen korroosio, muut polymeerimateriaalit, ulkoinen vety ja tiivistysolosuhteet voivat silti olla tärkeitä.
Jos kuiva rakenne on toivottava asennus- tai huoltosyistä, tekninen hyöty tulee arvioida yhdessä kaapelin täydellisen materiaalijärjestelmän kanssa. Yleiskatsaus tästä rakentamistavasta on saatavilla sivuston artikkelissakaikki{0}}kuiva ADSS-kuitukaapeli.
Mitkä sovellukset vaativat eniten huomiota?
Vedyn ohjaus ansaitsee tarkemman tarkastelun, kun kaapelin odotetaan toimivan ympäristössä, jossa on luotettava vetylähde tai olosuhteissa, jotka edistävät vedyn muodostumista. Esimerkkejä ovat märät metalliset kaapelirakenteet, tietyt-pitkäaikaiset haudatut asennukset, teollisuusalueet, joissa on ulkoista vetyä, korkean lämpötilan{2}}ympäristöt ja muut erikoissovellukset.
Tavallisissa FTTx-, liityntä-, kanava-, antenni- ja maanpäällisissä runkoverkoissa, joissa käytetään nykyaikaista hyväksyttyä kuitua, vedyn tulisi olla yksi asia laajemmassa luotettavuusarvioinnissa oletetun tulevan vian sijaan. Kaapelin rakenne, vesisulku, mekaaninen suunnittelu, asennuksen laatu, jatkossuojaus, optinen marginaali ja ympäristön altistuminen on tarkasteltava yhdessä.
FAQ
Voiko vety vahingoittaa optista kuitua pysyvästi?
Se voi aiheuttaa pysyviä vaimennusmuutoksia, kun vety reagoi lasin herkkien kohtien kanssa, mutta kaikki vetyyn{0}} liittyvät häviömekanismit eivät ole pysyviä. Molekyylivedyn absorptio voi olla osittain palautuva, kun altistuminen poistetaan. Todellinen käyttäytyminen riippuu kuidusta ja altistusolosuhteista.
Mikä aallonpituus liittyy eniten G.652.D-kuidun vedyn ikääntymiseen?
Keskeinen kelpoisuusalue on 1383 ± 3 nm. ITU-T G.652 määrittää vaimennusvaatimuksen tällä aallonpituudella G.652.D-kuidun vetyvanhentamisen jälkeen.
Ovatko kaikki{0}}kuivat optiset kaapelit immuuneja vedylle?
Ei. Täytegeelin poistaminen poistaa yhden mahdollisen materiaalin vaikutuksen ja voi tarjota asennusetuja, mutta vetyä voi silti tulla metallikorroosiosta, muista materiaaleista tai ulkoisesta ympäristöstä.
Onko vedessä{0}}turpoava teippi vetyä imevä?
Ei välttämättä. Tavalliset vedessä{1}}turpoavat materiaalit on suunniteltu estämään veden kulkeutumista. Vetyä-absorboivat tai vetyä-poistavat materiaalit vaativat koostumuksen, joka on erityisesti suunniteltu vedyn hallintaan.
Voiko OTDR-testaus yksin vahvistaa vedyn{0}}indusoidun vaimennuksen?
Ei. OTDR voi auttaa paikallistamaan hajautetun tai paikallisen häviön, mutta perussyyn vahvistaminen edellyttää yleensä vertailua perustietoihin, aallonpituus{2}}riippuvaisiin vaimennusmittauksiin, tuotetietoihin sekä ympäristö- tai materiaalitodisteisiin.
Johtopäätös
Vedyn{0}}aiheuttamaa vaimennusta hallitaan parhaiten materiaalien-ja-ympäristötekniikan ongelmana, ei väistämättömänä vanhenemismekanismina. Moderni matala-vesihuippu-kuitu, huolellinen komponenttien valinta, kosteuden ja korroosion hallinta, pätevät sulkimet ja vedyn-poistotoimenpiteet, kun se on perusteltua, voivat pitää vetyyn- liittyvät optiset häviöt hyväksytyissä rajoissa kaapelin käyttöiän ajan.
Hankinnoissa ja verkon suunnittelussa hyödyllisin vaatimus ei ole "valitse vedynkestävä kaapeli", vaan määrittää todellinen altistuminen, kuituluokka, kaapelin rakenne, pätevyystestit ja sallittu pitkäaikainen{1}}vaimennus. Tämä lähestymistapa tuottaa luotettavamman määrityksen FTTx-rungoille, tehoviestintäverkoille, haudatuille runkoverkoille ja muulle pitkäikäiselle{3}}optiselle infrastruktuurille.