Радиационное воздействие на UTP и оптический кабель

Вопрос № 24
06.03.2000

Какой тип кабеля UTP Lev.5 или оптический кабель менее всего подвержен радиационному воздействию, и какие типы более всего подвержены этому воздействию? Сертифицируются ли кабели для использования на обьектах с повышенным радиационным фоном?

Прежде всего, имеет смысл договориться о том, что мы подразумеваем под объектами с «повышенным» радиационным фоном. Очевидно, это не те места, где, придя со счетчиком Гейгера, можно зафиксировать фон, превышающий природный на несколько процентов. К объектам рассматриваемого типа относятся регламентируемые специальными нормативными документами объекты, такие как, например, атомные электростанции, ядерные исследовательские центры и лаборатории и т.п. К «повышенным» уровням радиации относятся точно так же регламентируемые уровни излучения на специальных объектах.

Какой тип кабеля UTP Lev.5 менее всего подвержен радиационному воздействию, и какие типы более всего подвержены этому воздействию?

Очевидно, речь идет о кабельной продукции категории 5, а не уровня 5, хотя в обоих случаях (для категорий и уровней), а также и для классов рабочих характеристик окружающая радиационная обстановка не имеет значения. При монтаже ЛЮБОГО кабеля на объектах с повышенными уровнями радиации первостепенное значение имеют материалы изоляции и оболочки. Основными механизмами, приводящими к негативным последствиям, являются: нагрев вследствие поглощения излучения, структурные радиационные дефекты и деполимеризация, включая повышенное испарение пластификатора. Как следствие – ускоренное разрушение изоляции и оболочки. Правда, для наблюдения подобных эффектов необходимо поместить кабель в среду с достаточно высоким уровнем радиации. Воздействием радиации на медные (а также стальные и алюминиевые) проводники можно пренебречь.

Выводы: при монтаже кабельной продукции на объектах с повышенными радиационными уровнями необходимо следующее:

  1. Определение радиационной обстановки в конкретных зонах, через которые проходят кабели
  2. Консультация со специалистами, обслуживающими объект, по применимости различных типов кабелей к конкретным условиям
  3. При отсутствии специализированных кабелей должны быть предприняты меры по созданию защиты кабельных сегментов от излучения (например, кондуиты со стенками достаточной толщины, изготовленные из материала, способного ослабить излучение до приемлемого уровня)

Какой тип оптического кабеля менее всего подвержен радиационному воздействию, и какие типы более всего подвержены этому воздействию?

Любой тип оптического кабеля, не имеющий специальных средств защиты, подвержен воздействию радиации. В отличие ситуации с электрическими кабелями, излучение может кардинально влиять на рабочие характеристики оптического волокна вплоть до полного выведения его из строя. Как известно, основным типом коммерческого волокна является световод, изготавливаемый из модифицированного кварцевого стекла. При бомбардировке кристаллического твердого тела, каковым является стекло, высокоэнергетические частицы образуют так называемые радиационные дефекты, представляющие собой изменения или сдвиги в узлах кристаллической решетки. Я уверен, что вы знакомы с технологией изготовления солнцезащитных очков, называемой в народе «хамелеон», когда при попадании под прямые солнечные лучи очки быстро темнеют, а при возвращении в тень восстанавливают свою прозрачность. Действие таких очков основано на эффекте радиационных дефектов, которые образуются в стеклах очков под воздействием фотонов солнечного света. Такие дефекты кристаллической структуры изменяют оптические свойства стекла. Материал стекла подобран таким образом, что, во-первых, радиационные дефекты носят восстановимый характер и, во-вторых, время релаксации дефектов сравнимо с частотой (периодом) бомбардировки квантами света. Таким образом, в стекле очков при определенной плотности светового потока поддерживается соответствующая концентрация радиационных дефектов. Подобным же образом ведет себя и стекло волоконно-оптических кабелей, только, в отличие от очков «хамелеон», при достаточно высоких энергиях квантов радиационные дефекты, как правило, не восстанавливаются. Они накапливаются, и стекло постепенно мутнеет, что приводит к возрастанию затухания и потере рабочих свойств волокна.

Все, что было изложено относительно оболочек электрических кабелей, справедливо и для оболочек волоконно-оптических кабелей, так как материалы при их изготовлении используются практически одни и те же.

Выводы: аналогичны тем, что приведены для электрических кабелей.

Сертифицируются ли кабели для использования на объектах с повышенным радиационным фоном?

Да, в обязательном порядке. В любом случае решение о возможности использования конкретного кабельного компонента на специальных объектах должен принимать ответственный специалист.

Автор ответа:
Игорь Смирнов
Специалист BICSI (RCDD), руководитель учебного центра телекоммуникаций, разработчик профессиональной системы обучения специалистов СКС , автор книги "Структурированные кабельные системы"

Поделиться:

Вопрос опубликован в разделах:

Навигация по номерам вопросов:

Пожалуйста, оцените представленный материал:

(Голосов: 4, Рейтинг: 3.75)