Lekcja 4. Przygotowanie kabli światłowodowych do łączenia

1. Przygotowanie narzędzi do obróbki kabli światłowodowych

W celu przygotowania kabli światłowodowych do łączenia należy przygotować następujące narzędzia do obróbki kabli światłowodowych:

• striper do kabli światłowodowych
• nożyczki do kelwaru
• nóż do światłowodów
• striper do płaszcza i tub
• pióro świetlne
• miernik mocy optycznej
• spawarka do światłowodów

2. Przygotowanie narzędzi do czyszczenia światłowodów

Prawidłowe przygotowanie i czyszczenie włókna światłowodowego jest bardzo istotna czynnością. Nawet niewidoczny gołym okiem pyłek może spowodować wysokie tłumienie spawu, a zanieczyszczenia na włóknie mogą trwale uszkodzić elektrody spawarki. Czyszczenie konektorów to krytyczny element utrzymania sieci. Nawet mikroskopijne zanieczyszczenie, takie jak odcisk palca czy kurz, może zablokować sygnał świetlny, spowodować odbicia lub trwale uszkodzić czoło feruli podczas łączenia.

Wyróżniamy dwa rodzaje narzędzi do czyszczenia światłowodów:

• narzędzia do czyszczenie włókien przed przystąpieniem do spawania
• narzędzia do czyszczenia konektorów zarobionych przewodów światłowodowych

W celu przystąpienia do spawania światłowodu należy przygotować następujące narzędzia do czyszczenia włókien:

• alkohol Izopropylowy (IPA) jest to najważniejszy środek chemiczny dla instalatora. Musi to być alkohol o wysokiej czystości (minimum 99%), aby po odparowaniu nie pozostawiał smug ani osadów.
• dozownik typu „pump‑dispenser” jest to dozownik alkocholu IPA z pompką, pozwala na higieniczne nawilżenie chusteczki jedną ręką.
• ściereczki bezpyłowe specjalistyczne chusteczki celulozowo‑poliestrowe są zaprojektowane tak, aby nie pylić i skutecznie zbierać tłuszcz oraz kurz.Zwykłe chusteczki higieniczne lub bawełniane szmatki pozostawiają włókna, które zrujnują spaw.
• pojemnik na odpady służy do magazynowania niebezpiecznych odpadów z włókien światłowodowych

W celu przystąpienia do czyszczenia konektorów światłowodowych należy przygotować następujące narzędzia:

• czyściki automatyczne (typu „One‑Click”) są to najpopularniejsze i najwygodniejsze narzędzia. Pozwalają na czyszczenie zarówno złączy na kablach patchcordowych, jak i tych osadzonych głęboko w adapterach (wewnątrz przełącznic). Po dociśnięciu narzędzia następuje przesunięcie taśmy czyszczącej i jej obrót, co mechanicznie usuwa brud. Czyściki automatyczne muszą być dopasowane do średnicy feruli.
• czyściki kasetowe (Taśmowe) są idealne do czyszczenia wtyków patchcordów przed ich wpięciem do urządzenia lub przełącznicy. Kaseta zawiera rolkę ze specjalną, bezpyłową taśmą tekstylną, która się przesuwa po wykonaniu czyszczenia. Czyściki kasetowe posiadają bardzo wysoką skuteczność przy usuwaniu tłustych plam. Jedna kaseta starcza zazwyczaj na ok. 500 czyszczeń. Stosuje się je wyłącznie do „męskich” końcówek złącz, nie można nimi wyczyścić wnętrza adaptera.
• narzędzia inspekcyjne służą do weryfikacji złącza przed i po czyszczeniu. Mikroskopy optyczne są to proste urządzenia ręczne do sprawdzania stanu złącza, wymagają ostrożności, by nie spojrzeć bezpośrednio w aktywne źródło światła.Wideo‑sondy są dużo bardziej bezpiecznym rozwiązaniem. Obraz czoła feruli wyświetlany jest na ekranie telefonu, tabletu lub dedykowanego miernika.

3. Zasady BHP i zasady ogólne podczas pracy ze światłowodami

Praca ze światłowodami może wydawać się bezpieczniejsza niż praca z kablami miedzianymi pod wysokim napięciem, jednak niesie ze sobą specyficzne zagrożenia, które mogą trwale uszkodzić zdrowie. Główne ryzyka to uszkodzenie wzroku przez niewidzialne promieniowanie laserowe, wbicie się mikroskopijnych odłamków szkła do organizmu oraz zagrożenia chemiczne.

• Ochrona wzroku (Zagrożenie laserowe) Światło przesyłane w światłowodach to najczęściej podczerwień, która jest niewidoczna dla ludzkiego oka. Oznacza to, że można patrzeć prosto w aktywny kabel i nie czuć bólu, podczas gdy laser wypala siatkówkę. Nigdy nie należy patrzeć bezpośrednio w koniec włókna ani w złącza optycznego, jeśli nie ma pewności, że źródło światła jest odłączone. Zawsze należy używać miernika mocy optycznej, aby sprawdzić, czy w kablu jest sygnał. Należy stosować specjalistyczne okulary ochronne z filtrem dostosowanym do długości fali świetlnej, na której pracuje dany system.
• Praca z włóknami (Zagrożenie mechaniczne) Podczas cięcia i odizolowywania światłowodów powstają mikroskopijne odpady szklane (tzw. „skrawki”). Są one niemal niewidoczne, bardzo ostre i sztywne. Należy nosić okulary ochronne aby odskakujący odłamek szkła nie trafił do oka. Należy używać pęsety do podnoszenia odciętych końcówek włókien, nigdy nie podnosi si e ich gołymi palcami. Wszystkie odcięte kawałki włókien muszą natychmiast trafiać do szczelnie zamykanego, twardego pojemnika oznaczonego jako odpady niebezpieczne. Nie wolno spożywać posiłków w miejscu pracy ze światłowodami. Odłamek szkła na kanapce może po połknięciu spowodować poważne uszkodzenia wewnętrzne i krwotoki.
• Bezpieczeństwo chemiczne Podczas przygotowywania włókien do spawania używa się substancji chemicznych, głównie alkoholu izopropylowego (IPA) oraz różnych żeli hydrofobowych. Należy pracować w dobrze wentylowanych pomieszczeniach (opary IPA mogą powodować zawroty głowy). Wskazane jest używanie rękawiczek jednorazowych, aby uniknąć kontaktu z żelami wypełniającymi kable, które mogą powodować podrażnienia lub reakcje alergiczne. Alkohol izopropylowy jest wysoce łatwopalny, należy trzymać go z dala od spawarek światłowodowych (generują łuk elektryczny) i innych źródeł zapłonu.

Zasady ogólne pracy z kablem światłowodowym - podczas prac ze światłowodami należy przestrzegać ich maksymalnego promienia gięcia tzn.ok 20‑krotności jego średnicy. Promień gięcia pojedynczego włókna zależy od jego standardu. Na przykład:

• dla włókien w standardzie G.652D jest to 30 mm
• dla włókien w standardzie G.657A1 jest to 10 mm
• dla włókien w standardzie G.657A2 jest to 7,5 mm

Podczas instalacji kabla należy uważać także aby nie przekroczyć maksymalnej dopuszczalnej siły, z jaką kabel może być przeciągany. W przeciwieństwie do kabli koncentrycznych czy skrętki, uszkodzenie włókna światłowodowego nie jest proste do wykrycia.

4. Ściąganie izolacji zewnętrznej

Do ściągania izolacji używać można standardowych narzędzi – obcinaka, noża lub strippera do powłok. Oczywiście należy zwrócić szczególną uwagę na ochronę odsłoniętych włókien. Nie należy ciągnąć za kabel czy łamać powłoki. Powłoka, która w większości przypadków stanowi element wzmacniający kabla, powinna dochodzić do samej przełącznicy bądź puszki, gdzie zostaje przymocowana do jej elementu konstrukcyjnego – nie wolno przenosić obciążenia na gołe włókna.

Jeśli kabel jest kablem zewnętrznym, po odsłonięciu powłoki wypłynąć może z niego żel tłumiący drgania i chroniący przed wilgocią. Przed wprowadzeniem włókien do puszki należy zadbać o wyczyszczenie ich alkoholem.

W kablach wzmacnianych włóknem aramidowym (żółte „włosy”) konieczne jest ich usunięcie. Wymaga to specjalnych nożyc do kevlaru. Narzędzia te mają specjalnie zbudowane ostrza i wykonane są z utwardzonego materiału, przez co nie tępią się. Stosowanie zwykłych noży, czy nożyczek w większości przypadków nie przyniesie żądanego efektu - włókna będą krzywo ucięte, a szarpanie i mocowanie się z kablem stwarza ryzyko jego uszkodzenia.

5. Przygotowanie kabla światłowodowego do łączenia

Ten etap pracy jest najbardziej wymagający. Należy zachować czystość stanowiska pracy oraz sprawnie i precyzyjnie posługiwać się narzędziami.

• krok pierwszy - przygotowanie włókna

Włókno umieszczone w puszce zazwyczaj posiada średnicę 900µm lub 250µm. Przypominamy – włókno składa się z wielu powłok, wśród których wyróżniamy idąc od wewnątrz: rdzeń, płaszcz, bufor oraz kolejne powłoki ochronne.

Rdzeń w zależności od rodzaju światłowodu może mierzyć 62,5 lub 50µm (wielomody) lub 9µm (jednomody), płaszcz ma 125µm, natomiast bufor 250µm. W kablach żelowanych powłoka ta jest ostatnią dla każdego włókna i oznaczona kolorem zgodnie ze standardem GB13993.3‑2001. Kolejna powłoka ochronna powinna również posiadać odpowiedni kolor, a jej średnica wynosi zwykle 900µm (0,9mm). Włókna tego typu stosowane są w kablach dystrybucyjnych lub w kablach łatwego dostępu o budowie tzw. luźnej tuby.

Bez względu na metodę łączenia, ostateczna grubość łączonych włókien powinna wynosić 125μmum - zarówno dla włókien jedno- jak i wielomodowych. Skorzystać więc należy z uniwersalnego narzędzia, pozwalającego na zdjęcie z włókna wszystkich powłok o większej średnicy.

Do ściągania powłok światłowodu używamy strippera. Jest to precyzyjne, skalibrowane fabrycznie narzędzie. 3 otwory służą do ściągania powłok kolejno do 900µm, 250µm i 125µm. Światłowód o średnicy 125µm musi mieć odpowiednią długość. Zależy ona od stosowanej obcinarki i metody łączenia wybranej w dalszym etapie (długość po przygotowaniu powinna wynosić ok 15mm)

• krok drugi - czyszczenie włókna

Po przygotowaniu włókna, konieczne jest oczyszczenie go z zabrudzeń, żelu oraz z resztek po usuniętych powłokach. Zaleca się stosowanie do tego alkoholu izopropylowego. Tradycyjny spirytus po odparowaniu pozostawia smugi na włóknie, nie może być więc stosowany. Przy czyszczeniu, niezbędnym elementem są również chusteczki bezpyłowe (nie należy stosować zwykłych chusteczek).

Alkohol IPA i chusteczki bezpyłowe są także używane do czyszczenia czoła ferruli po polerowaniu.

Podczas czyszczenia włókna brud ścierany jest z boku włókna pozostając na jego czole, dlatego w pierwszej kolejności należy oczyścić włókno, a następie je uciąć. Procedura odwrotna spowoduje zabrudzenie uciętego włókna i w konsekwencji może uniemożliwić wykonanie poprawnego spawu.

UWAGA! Włókno najpierw czyścimy, później tniemy, nie odwrotnie!

• krok trzeci - ucięcie włókna

Odpowiednio przygotowane i oczyszczone włókno można uciąć. Do tego celu wykorzystuje się specjalną, precyzyjnie wykonaną obcinarkę. Jest to najbardziej newralgiczny moment, od którego mocno zależy jakość połączenia i tłumienie spawu. Obcinarka do włókien światłowodowych w zasadzie nie obcina, a zaznacza miejsce złamania włókna. Proces przypomina cięcie szkła – nożem tworzy się rysę, która ma być krawędzią łamania, a następnie wywiera się siłę gnącą na włókno i przełamuje je pod wpływem powstających naprężeń wewnętrznych.

UWAGA: Uciętego włókna nie czyścimy ponownie.