Термін служби оптичного кабелю

Більшість вітчизняних та зарубіжних виробників заявляють у технічних параметрах термін експлуатації 25-30 років.
Технологічний процес виробництва розвивається, створюються нові матеріали для використання у технологічному
процесі, а період служби залишається незмінним.

Термін вказують у технічних вимогах на оптоволоконний кабель певних марок. Виходячи з конфігурації та сфер використання,
Період використання варіюється від 2 до 45 років. Не слід плутати вказаний виробником мінімальний період експлуатації
із гарантійними зобов'язаннями. Останній період переважно становить 2 роки із моменту введення в експлуатацію.
Він розраховується з дати початку застосування, але не пізніше за півроку з моменту продажу із заводу.

Цей період з терміном зберігання розраховується за умови виконання вимог щодо монтажу та застосування. Крім цього, потрібно
виконання вимог режимів виготовлення кабелю, технологічних умов монтажу, захисту волокон від погодних та зовнішніх впливів.
На вироби впливають зміни температури, гриби, роса, дощ, іній, туманність, ультрафіолетове випромінювання та інші причини,
які можуть скорочувати термін експлуатації.

Які фактори впливають на термін служби
Відповідно до технічних вимог, мінімальний період збереження при зберіганні на об'єктах з достатнім опаленням – 25 років,
за умов зберігання зовні під навісом – 10 років.

Механічні навантаження впливають на кабель загалом і волокна. Скло характеризується крихкістю, воно не розраховане на розтяг,
вигин та інші зовнішні впливи. Але внаслідок мінімальних розмірів волокна зі скла мають еластичність, стійкість до розтягування.
Максимальна міцність скловолокна на розрив перевищує аналогічне значення сталевої нитки.

Ключова причина, яка провокує крихкість скловолокна – мікроскопічні тріщини на поверхневому матеріалі обмотки та дефекти усередині волокон.
Тріщини на поверхні більш значні, вони зростають зі збільшенням навантаження у процесі виготовлення, монтажу, прокладання та використання.

Теоретично заявлена ​​міцність на розтяг дорівнює 20 ДПа (20 кН/мм2). На практиці через дефекти міцність істотно
нижче – приблизно 5 ГПа (5 кН/мм2).

Механічні навантаження безпосередньо впливають на міцність оптичного кабелю. Але ще один важливий нюанс – включення терміну зберігання
у період експлуатації. Якщо волокно не використовується, воно також впливає на деякі фактори. Крім механічних факторів, на період
Служби впливають такі фактори: зміни температурного режиму, хімічні фактори, перепади вологості.

Старіння оптичних кабелів
Крім пошкоджень зовнішньої обмотки та ізоляції, на старіння впливають три фактори: розтяг, вода або рівень вологості, водень.

Розтягування волокон
Період використання кабелів розраховується переважно виходячи з величини натягу волоконної серцевини. Пояснюється це тим, що під впливом навантаження волокно стають менш міцним через зростання кількості поверхневих тріщин. Це явище, під яким мається на увазі статична втома скла, обумовлене комплексним впливом напруги та молекул (переважно води), які потрапляють у тріщину та сприяють розриву хімічних взаємозв'язків на поверхні.**

Рівень вологості
Тривалий вплив водяної пари може спровокувати попадання у вироби гідроксильних іонів (ОН-), що є у воді, і призвести до зниження міцності, підвищення згасання.

Дифузія водню
У ході експериментів було виявлено, що якщо серцевина протягом довгострокового часу перебуває в атмосфері з підвищеним включенням водню, молекули водню мають здатність проникати у волокна і провокувати підвищення згасання на подовжених хвилях (1300 і зокрема 1500 нм). Якщо у повітрі знижено вміст водню, може формуватися всередині окремих типів виробів внаслідок розкладання матеріалів із пластику.

Причини передчасного старіння оптоволокна
Випадки зносу оптоволокна раніше заявленого терміну на даний момент трапляються з двох основних причин:
• Поверхнева оболонка виготовлена ​​із пластику, що виділяє водень. У цьому матеріалі протягом 1-2 років деградують елементи, вони втрачають прозорість спочатку на хвилі 1550 нм, а згодом на 1310 нм. Такий тип кабелю проводився нетривалий час, поки недолік у технологічному процесі був виправлений.
• Зайве розтягнення кабелю та оптоволоконної серцевини. Причина цього явища полягає в умовах експлуатації, які не відповідають особливостям волокон. Даний фактор проявляється в обривах та деградації волокна на ділянках зі значними механічними навантаженнями.

Щодо другого пункту причини передчасного старіння ще досліджується і список поповнюється. Переважно цьому фактору зносу піддаються повітряні лінії. Зумовлено це тим, що у кабельній каналізації або у ґрунті кабель знаходиться у статичному положенні. І якщо на етапі монтажу та прокладки він піддавався розтягуванню або вигину, то згодом він випрямляється. А волокна перебувають у гелевої речовині і можуть натягуватися з торців. Серед інших переваг підземної прокладки:
незначні зміни температурного режиму на метровій глибині; відсутність впливу сонячних променів. Це забезпечує оптимальні умови для тривалої безпеки у первісному вигляді.

Підвісний монтаж забезпечує тривалий період експлуатації, але необхідно враховувати більше факторів. Але якщо не брати до уваги навантаження у прольотах, перетягувати кабель без урахування провисання в теплий сезон та теплового розширення, тоді розтяг на оптичний кабель може суттєво прискорити процес старіння та зносу.