Слабљење{0}}индуковано водоником је повећање оптичког губитка до којег може доћи када молекуларни водоник достигне силицијумско оптичко влакно и или производи привремену апсорпцију или реагује са дефектним местима у стаклу. У неким кабловским окружењима то је стварно дугорочна{2}}поузданост, али не би требало да се третира као универзални режим квара за спољне оптичке мреже. Модеран дизајн влакана и одговарајућа конструкција каблова значајно су смањили ризик у нормалним земаљским применама.
Инжењерско питање стога није само да ли кабл садржи гел, метал или{0}}материјал који блокира воду. Реч је о томе да ли комплетан кабловски систем може да генерише или прихвати довољно водоника, довољно дуго, да утиче на инсталирано влакно. Та процена треба да узме у обзир категорију влакана, компоненте каблова, изложеност влази, металне елементе, спољне изворе водоника, заптивање и очекивано радно окружење.
Шта је водоником{0}}индуковано слабљење?
Молекули водоника су довољно мали да дифундују кроз многе кабловске материјале и на крају уђу у силицијум стакло. Када водоник стигне до влакна, потребно је разликовати два широка ефекта. Молекуларни водоник може произвести карактеристике апсорпције док је водоник присутан у стаклу, а део овог доприноса може да се смањи ако се излагање уклони. Водоник такође може да реагује са подложним дефектним местима у силицијум диоксиду и створи апсорпцију повезану са ОХ-, што може довести до трајнијих промена слабљења.
Ова разлика је важна јер „губитак водоника“ није аутоматски синоним за трајни квар кабла. Озбиљност и реверзибилност зависе од дизајна влакана, концентрације водоника, температуре, времена излагања и укљученог хемијског механизма.
Одакле може доћи водоник у оптичком каблу?
Водоник унутар кабла може да потиче из више од једног пута. Најрелевантнији механизми су повезани са материјалима каблова, влагом и металним компонентама или спољашњим окружењем-богатим водоником.
Влага и метални елементи
У кабловским конструкцијама које садрже метални оклоп, чврсте елементе, траке или друге металне компоненте, влага може створити услове за корозију или галванске реакције које стварају водоник. Тренутне ИТУ смернице за земаљске оптичке каблове посебно напомињу да се водоник може генерисати у присуству влаге и металних елемената. Из тог разлога, систем корозије, водену баријеру, интегритет омотача и интеракцију између различитих материјала треба процењивати заједно, а не третирати само челични оклоп као проблем.
За укопане трасе, избор каблова би стога требало да одражава услове тла и потребну механичку заштиту. Адиректно{0}}закопајте оптички каблможе легитимно да захтева металну заштиту у једном пројекту и не{0}}неметалну структуру у другом. Тачан избор зависи од пригњечења, глодара, муње, уземљења, корозије и еколошких захтева.
Кабловски спојеви и полимерни материјали
Неке компоненте кабла могу ослободити мале количине водоника под одређеним условима старења, температуре или хемијских услова. Међутим, није тачно претпоставити да је сваки традиционални гел за пуњење главни извор водоника. Формулације се разликују, а неки системи за пуњење каблова такође могу да садрже састојке који уклањају водоник-. Квалификација материјала треба да се заснива на подацима добављача и одговарајућим тестовима старења, а не на једноставном правилу „гел насупрот сувом“.
За шири увид у функције и избор омотача, трака, смеша за пуњење, елемената за чврстоћу и других компоненти, погледајтеводич за материјал оптичког кабла.
Спољашњи улазак водоника и влаге
Каблови такође могу бити изложени водонику који се генерише ван кабла, посебно у специјализованим индустријским окружењима, окружењима у бушотинама, високим{0}}температурама, под притиском или хемијски агресивним окружењима. Лоше затварање или заптивање омотача није директан извор водоника сам по себи, али продирање влаге може убрзати корозију и интеракције материјала које повећавају стварање водоника. За спојеве и прелазе, квалитет заптивања стога остаје део стратегије{3}}контроле водоника.
Зашто је 1383 нм важније од 1310 нм или 1550 нм
Уобичајена техничка грешка је описивање 1310 нм и 1550 нм као главних пикова апсорпције ОХ узрокованих водоником. Они су важни прозори за пренос, али најбоља-позната карактеристика апсорпције воде/ОХ у стандардним једномодним-модним влакнима је око 1383 нм.
СтрујаПрепорука ИТУ-Т Г.652специфицира, за Г.652.Д влакно, максимални коефицијент слабљења од 0,40 дБ/км на 1383 ± 3 нм након старења водоником. У истој Препоруци се наводи да се испитивање типа водоничног-старења за Б-652.Д влакна врши у складу са ИЕЦ 60793-2-50. НајновијеИЕЦ 60793-2-50покрива спецификације производа са једним{0}}модним влакном класе Б, укључујући категорије влакана Б-652.
То не значи да водоник нема утицаја на другим таласним дужинама. Реакције повезане са молекуларним водоником и водоником{1}}могу да створе додатне спектралне карактеристике, а утицај на систем на крају зависи од оперативног опсега и буџета везе. За практичну квалификацију модерних Г.652.Д влакана, међутим, регион од 1383 нм је кључна референтна тачка и не треба га заменити генеричком изјавом о „ОХ максимуму на 1310 и 1550 нм“.
Да ли је водоник чест узрок квара у кабловима са земаљским влакнима?
Водоник је важно разматрање дизајна, али његов ризик треба навести пропорционално примени. Недавне ИТУ смернице за земаљске оптичке каблове примећују да производња водоника постаје проблем само у ограниченим случајевима када се користе одговарајући дизајн влакана и каблова. То је у складу са еволуцијом савремених ниско-водних-вршних једномодних- влакана и побољшаних материјала за каблове.
Практична импликација је да пројектни тимови треба да избегну две супротне грешке: игнорисање водоника у срединама где се може акумулирати, и третирање њега као доминантног узрока слабљења у сваком старењу спољног кабла. Савијање, механичко напрезање, оштећени омотачи, лоши спојеви, контаминација конектора, оштећење{1}}повезано са водом и дефекти у инсталацији такође могу да смање оптичку маргину.
Како дијагностиковати сумњиво слабљење{0}}индуковано водоником
Губитак{0}}везан за водоник треба дијагностиковати доказима, а не закључивати само на основу старости каблова. Корисно истраживање обично комбинује неколико запажања:
- Упоредите тренутно слабљење са записима о пуштању у рад или{0}}прихватању.
- Измерите слабљење на радним таласним дужинама и, тамо где спецификација влакана и опрема за тестирање дозвољавају, испитајте област од 1383 нм или шири спектар спектралног слабљења.
- Проверите да ли је повећање распоређено дуж влакна или концентрисано на споју, кривини, затварању или оштећеном делу кабла.
- Упоредите суседна влакна у истом каблу и, ако је могуће, влакна у суседним деловима кабла.
- Проверите да ли на путу има продирања влаге, корозије, оштећења омотача, поплаве, абнормалне температуре или спољашње изложености водонику.
- Прегледајте категорију влакана и произвођачеве податке о квалификацији за{0}}старење водоником.
ОТДР је драгоцен за лоцирање рефлектујућих догађаја, локализованог вишка губитка и промена дуж распона, али ОТДР траг сам по себи не доказује да је водоник основни узрок. А ширеиспитивање оптичких кабловапрограм треба да комбинује ОТДР резултате са уметањем-мерењима губитка или слабљења, спецификацијама производа и доказима о животној средини.
Циљане мере дизајна каблова за смањење ризика од водоника
1. Наведите модерна влакна са верификованим учинком старења водоником-
Избор влакана је први контролни слој. За конвенционалне земаљске мреже једног{1}}мода,Г.652.Д једномодно-оптично влакнодизајниран је са ниским{0}}вршним перформансама у води и укључује захтев за старење водоником-око 1383 нм. Спецификације пројекта треба да упућују на применљиву категорију влакана и захтеве испитивања уместо да се ослањају само на номинално слабљење на 1310 нм и 1550 нм.
2. Изаберите материјале каблова са ниском -водоником-генерацијом
Обуци, масе за пуњење, траке, везива, премази и друге компоненте каблова треба да буду одабрани као систем. Циљ је да се минимизирају материјали или комбинације материјала који могу да генеришу водоник током-дуготрајног старења.ИЕЦ ТР 62690, Ефекти водоника у кабловима са оптичким влакнима - Смернице, пружа наменску индустријску референцу за процену ефеката водоника у једном{0}}модним кабловима са влакнима.
3. Контролишите влагу и путеве корозије
Баријере против влаге, звучна конструкција омотача, квалификовани спојеви и метални дизајн{0}}свестан корозије могу да смање услове који стварају водоник. У влажним или агресивним срединама, оклоп и друге металне компоненте треба изабрати имајући на уму комплетан систем корозије. Нерђајући челик може бити прикладан у неким дизајнима, али то није универзални одговор за сваки закопани пројекат.
За руте са трајном влагом у земљишту или захтевном механичком изложеношћу, упоредите доступнеподземни оптички каблструктуре и одредите да ли метална или не{0}}заштита боље одговара профилу ризика пројекта.
4. Користите материјале који-апсорбују водоник када их ризик оправдава
ИТУ-Т Л.126 и сродна упутства за каблове препознају материјале који-апсорбују водоник као један метод за контролу концентрације водоника унутар кабла. Чистач водоника је материјал формулисан да реагује са или ухвати водоник; не треба је мешати са обичним водом-прашком који бубри или водом{5}}траком за блокирање, чија је примарна функција да ограничи миграцију воде.
ТхеИТУ-Т Л.126 метода за процену концентрације водоника у кабловима са оптичким влакнимаје корисно када дизајн захтева формалнију процену накупљања водоника-.
5. Схватите шта све-суви кабл мења-а шта не
Сви-суви дизајни каблова уклањају уобичајени гел за заливање или пуњење са делова структуре кабла и уместо тога користе елементе за блокирање суве воде{1}}. Ово може поједноставити руковање и уклонити један потенцијални извор материјала, али не чини кабл аутоматски имуним на водоник. Метална корозија, други полимерни материјали, спољни водоник и услови заптивања и даље могу бити важни.
Тамо где је сува градња пожељна из разлога инсталације или одржавања, инжењерске предности треба проценити заједно са комплетним материјалним системом кабла. Преглед овог приступа изградње доступан је у чланку на сајту осав-суви АДСС оптички кабл.
Које апликације захтевају највише пажње?
Контрола водоника заслужује детаљнији преглед када се очекује да кабл ради у окружењу са веродостојним извором водоника или у условима који промовишу производњу водоника. Примери укључују влажне металне кабловске конструкције, одређене-дуготрајне закопане инсталације, индустријске локације са спољним водоником, окружења са високим{2}}температурама и друге специјализоване примене.
За обичне ФТТк, приступне, каналне, ваздушне и земаљске окосне мреже које користе савремена квалификована влакна, водоник би требало да буде једна ставка у широј процени поузданости, а не претпостављени будући квар. Структуру кабла, блокаду воде, механички дизајн, квалитет уградње, заштиту спојева, оптичку маргину и изложеност околини треба прегледати заједно.
ФАК
Може ли водоник трајно оштетити оптичко влакно?
Може да изазове трајне промене слабљења када водоник реагује са осетљивим местима у стаклу, али није сваки механизам губитка{0}}везаног за водоник трајан. Молекуларна апсорпција водоника може бити делимично реверзибилна када се излагање уклони. Стварно понашање зависи од влакана и услова излагања.
Која таласна дужина је највише повезана са старењем водоника у Г.652.Д влакнима?
Кључни квалификациони регион је 1383 ± 3 нм. ИТУ-Т Г.652 специфицира захтев за слабљење на овој таласној дужини након водоничног старења за Г.652.Д влакна.
Да ли су сви-суви оптички каблови имуни на водоник?
Не. Уклањање гела за пуњење елиминише један потенцијални допринос материјала и може обезбедити предности уградње, али водоник и даље може да потиче од металне корозије, других материјала или спољашњег окружења.
Да ли{0}}трака која бубри у води апсорбује водоник?
Није нужно. Стандардни материјали{1}}који бубре у води су дизајнирани да блокирају миграцију воде. Материјали који -апсорбују или уклањају водоник- захтевају формулацију посебно дизајнирану за контролу водоника.
Може ли само ОТДР тестирање потврдити слабљење{0}}индуковано водоником?
Не. ОТДР може помоћи у лоцирању дистрибуираних или локализованих губитака, али потврда основног{1}}узрока обично захтева поређење са основним подацима, мерењима пригушења зависним од таласне дужине, спецификацијама производа и еколошким или материјалним доказима.
Закључак
Слабљење{0}}индукованим водоником најбоље је управљати као проблемом материјала-и-инжењеринга животне средине, а не као неизбежним механизмом старења. Модерна влакна са ниским -водоносним-врхом, пажљив избор компоненти, контрола влаге и корозије, квалификовани затварачи и мере уклањања водоника- где је оправдано могу задржати оптичке губитке повезане са водоником-у прихватљивим границама током радног века кабла.
За набавку и пројектовање мреже, најкориснији захтев није „одаберите кабл отпоран на водоник-, већ да дефинишете стварну изложеност, категорију влакана, конструкцију кабла, квалификационе тестове и дозвољено дуготрајно-пригушење. Тај приступ производи поузданију спецификацију за ФТТк канале, мреже за комуникацију за напајање, скривене окоснице и другу-осталу оптичку инфраструктуру.