Neue Umweltklassen für Lichtwellenleiter

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Datenübertragung nicht gefährden

Die konstruktive Gestaltung von Lichtwellenleiter-Steckverbindern für den Industrie- und Außeneinsatz hat eine entscheidende Auswirkung auf die Eignung dieser Komponenten. Schock, Vibrationen und Temperaturwechsel gefährden die optische Ausrichtung der Ferrule und Faser-Endflächen zueinander. So kann ein – auch nur kurzzeitiger - Versatz in axialer oder radialer die Dämpfung der optischen Übertragungsstrecke stark erhöhen. Wie bei Kontaktunterbrechung bei elektrischen Steckverbindern ist dann eine Datenübertragung nicht mehr möglich.

Von außen eindringende Feuchtigkeit und Staub können sich leicht zwischen die beiden Faser-Endflächen setzen. Dort sorgen sie dann ebenfalls für eine Dämpfungserhöhung, die unzulässige Werte einnimmt. Darüber hinaus können aggressive Stoffe, Gase und UV-Bestrahlungen das Gehäusematerial beschädigen. So wird mechanische Stabilität gefährdet sowie das Eindringen von Flüssigkeiten und Fremdkörpern erleichtert. All diese Effekte können kurz oder längerfristig die zuverlässige Datenübertragung gefährden.

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Komponenten nach der aktuellen Norm

Viele Lichtwellenleiter-Komponenten werden heute im klimatisierten Umfeld eines Büro-gebäudes oder Rechenzentrums eingesetzt. Die hierfür verwendete Kategorie C definiert daher nur geringe Belastungen durch die Umwelt.

Steckverbinder für den Außenbereich sind bislang nur innerhalb eines Gehäuses vorgesehen. Hierfür gilt die Kategorie U oder O für eine unklimatisierte Umgebung. Dasselbe gilt für Mobilfunkantennen, Straßenverteiler, Überwachungskameras und ähnliche Applikationen sowie auch für Steckverbinder innerhalb von Kabelmuffen im Erdreich.

Im Rahmen der Vornorm IEC PAS 61753-1-3 ist vor kurzem der Industriebereich neu aufgenommen worden mit der Kategorie I. Hier sind die Komponenten - etwa die Steckverbinder - so definiert, dass sie außerhalb eines Gehäuses im rauen Industrieumfeld einsetzbar sind.

Ergänzendes zum Thema

Bernd Horrmeyer, Fachreferent für Standardisierung, Phoenix Contact:

„Ob Mobilfunkantenne, Überwachungskamera, Photovoltaik-Anlage, Verkehrsleitsystem oder Fertigungsanlage im Freien - Lichtwellenleiter zur Datenübertragung haben sich ihren Platz in der industriellen Automatisierungstechnik und dem Außeneinsatz erfolgreich erobert. Mit den neuen Umweltkategorien erhält der Anwender die Sicherheit und Zuverlässigkeit, die seine Applikation benötigt. Komponenten von Phoenix Contact werden seit Jahren in diesen Bereichen für die zuverlässige Datenübertragung eingesetzt.“

Komponenten nach dem Normvorschlag

Die vorgeschlagenen Umweltkategorien sind differenzierter (siehe Tabelle). So sollen weiterhin Bürogebäude und Rechenzentren mit einer klimatisierten Umgebung in der Kategorie IC (Indoor Controlled) erfasst werden.

Neu kommen Wohngebäude hinzu, die ebenfalls eine geschützte Umgebung bieten, aber unklimatisiert sind. Hierfür ist die Klasse IU (Indoor Uncontrolled) vorgesehen.

Ebenfalls fest mit aufgenommen wird die Kategorie I für den Bereich innerhalb von Industriegebäuden. Hiermit werden Anwendungen im Fertigungsprozess erfasst, die einer hohen Umweltbelastung ausgesetzt sind. Für Komponenten wie Anschlussdosen oder Wandverteiler gelten die Kategorien I, IC und IU jetzt auch.

Steckverbinder und ähnliche Komponenten im Außenbereich werden vermutlich in der neuen Klasse Kategorie OU (Outdoor Unprotected) definiert. Dabei können diese Komponenten dann in jeder Höhe über dem Erdreich eingesetzt werden. Gleiches gilt für die Komponenten innerhalb dieser Gehäuse im Außenbereich, die dann der Kategorie OU (Outdoor Unprotected) entsprechen sollen. Diese Kategorie gilt auch für Komponenten innerhalb vom Gehäuse bis zu einer Tiefe von 1 m im Erdreich.

Gehäuse im Außenbereich werden als OA (Outdoor Aerial), OG (Outdoor Ground) und OS (Outdoor Subterrane) klassifiziert.

Außerdem wird diskutiert, ob für bestimmte Komponenten der Temperaturbereich nach oben erweitert wird. Dabei geht es um Komponenten in einem Gehäuse, das mit Bauelementen bestückten ist, die Verlustleistung abgeben. Dies trifft auf Leiterplatten mit aktiven Elektronik-Komponenten zu, sodass die Eigenerwärmung mit berücksichtigt wird.

* Dipl.-Wirt.-Ing. Bernd Horrmeyer, Fachreferent für Standardisierung, Phoenix Contact, Blomberg

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