Questions-réponses : Effet des lubrifiants de tirage sur les câbles de données haute fréquence

Prévention de la perte d’insertion dans les câbles de catégorie 6

Les câbles en cuivre à haute performance (voix et données) sont systématiquement testés en termes de perte d’insertion (atténuation) après leur installation. Il y a près de 20 ans, un facteur contribuant à la dégradation des signaux a été identifié : les lubrifiants pour tirage de câbles créent un revêtement conducteur sur les gaines des câbles, permettant aux électrons de migrer et provoquant une perte d’insertion. Cette découverte a été baptisée le « wet link phenomenon ». En 2006, Polywater®, l’un des principaux fabricants de lubrifiants pour tirage de câbles, a étudié la question et a rendu public en janvier 2007 un livre blanc publié par la Telecommunications Industry Association (TIA). L’étude a confirmé que : 1) la simple présence d’un lubrifiant à base d’eau à l’extérieur d’un câble formait un champ conducteur conduisant à une perte d’insertion ; 2) l’effet était transitoire et disparaissait une fois le lubrifiant évaporé ; et 3) l’effet pouvait être atténué par l’utilisation d’un nouveau lubrifiant de « technologie à couche mince » développé par Polywater à la suite de leurs recherches.

Dans cette session de questions-réponses, l’équipe de The Transmission s’est entretenue avec Jake Jonnes, directeur général de la division Communications de Polywater, pour explorer la pertinence de cette recherche révolutionnaire sur le marché actuel.

Q. Est-ce que le document publié par la TIA dont nous discutons aujourd’hui est toujours disponible sur le site web de Polywater ?

R. Oui, je m’assurerai de fournir un lien pour vous et les lecteurs. (Voir les Ressources associées. – Ed.)

Q. Cette recherche a maintenant quinze ans. Pourquoi est-elle toujours aussi importante aujourd’hui ?

R. Avec l’ajout des câbles PoE, DAS et BAS, nous installons plus de câbles en cuivre que jamais, le problème est donc plus grave maintenant. Les câbles haute performance d’aujourd’hui sont plus susceptibles de présenter une atténuation s’ils sont tirés avec le mauvais lubrifiant. Le besoin de bande passante a augmenté de façon exponentielle. On construit des centres de données plus rapidement que jamais. Le besoin d’un lubrifiant spécialisé qui résout le problème est désormais très important.

Les installateurs doivent être conscients de ce phénomène et savoir comment y remédier. La qualification de technicien certifié s’accompagne d’une lourde responsabilité : que vous allez faire preuve d’une grande prudence lors de l’installation du câble afin qu’il fonctionne comme prévu. Tout écart à cette règle sera source de frustration pour l’utilisateur final et le technicien monteur-câbleur. Le technicien ne doit pas tirer trop fort sur le câble, ne doit pas le frotter contre des arêtes vives, ne doit pas dépasser le rayon de courbure et ne doit pas utiliser le mauvais lubrifiant. C’est pour cela que ce document est encore plus important aujourd’hui : ne mettez rien sur le câble qui n’ait pas été testé en laboratoire pour ses effets potentiels. Ne mettez pas, par exemple, de savon sur le câble !

Q. Il n’y a pas eu de changement technologique dans les câbles au fil du temps pour remédier à cet effet ?

R. Non, pas pour ce problème spécifique. L’étude reconnaît que l’effet varie selon la marque du câble, mais le lubrifiant en est la cause. Ce problème est résolu par le bon choix du lubrifiant, indépendamment de la marque de câble. La responsabilité est retombée sur fabricants de lubrifiants, et non les fabricants de câbles.

Je dirais cependant que le marché du câble est très dynamique et que les progrès technologiques ont été considérables. De nouvelles gaines sont développées en permanence, et les performances de chaque nouvelle version doivent être testées avec les lubrifiants existants. Les fabricants de lubrifiants doivent continuellement adapter leurs offres de produits à l’évolution du marché.

Cette étude est un excellent exemple de ce que doivent faire les fabricants de lubrifiants responsables. Je pense que Polywater a longtemps été avant-gardiste dans ce domaine. Nous avons d’excellentes relations avec de nombreux fabricants de câbles. Ils nous sollicitent souvent pour des tests avant de lancer de nouveaux produits sur le marché, et ce à juste titre. Tout le monde reconnaît que, comme pour tous les produits, il existe des différences entre les fabricants de câbles, du haut de gamme au bas de gamme. Nous considérons que notre rôle consiste à faire en sorte que tous les produits de câblage apparaissent sous leur meilleur jour.

Comme le montre cette étude, un nouveau lubrifiant spécialisé est parfois nécessaire pour un nouveau câble spécialisé, car les versions actuelles disponibles sur le marché ne sont pas suffisantes. Les fabricants de câbles ont besoin d’un partenaire dans le domaine des lubrifiants, car s’ils introduisent une nouvelle gaine et qu’aucun lubrifiant existant n’est viable et que personne ne veut ou ne peut en créer un nouveau, cette nouvelle technologie de câble risque d’échouer sur le marché. Nous entretenons une relation commerciale symbiotique avec les fabricants de câbles. Nous avons besoin les uns des autres.

Q. Les tests de perte d’insertion dans les câbles de données font-ils désormais partie intégrante du développement de produits pour les fabricants de lubrifiants pour tirage de câbles ?

R. C’est certainement le cas pour nous, mais peut-être exclusivement. C’est assurément une situation où l’acheteur doit faire attention.

Q. Comment Polywater a-t-elle pris conscience de ce problème d’atténuation ? Vos collaborateurs ont-ils découvert le « wet link phenomenon » ?

R. Nous ne l’avons pas découvert. En fait, nous en ignorions l’existence jusqu’à ce que Fluke nous contacte pour nous demander de l’aide à ce sujet. Le problème est apparu lors d’un boom de la construction à Las Vegas, l’une des villes qui requiert du câblage dans des conduits plutôt que des chemins de câbles. Lorsque ces câbles réseau en cuivre ont commencé à échouer aux tests de perte d’insertion, certaines personnes ont soupçonné à juste titre un lien avec le lubrifiant pour tirage et ont inventé l’expression « wet link phenomenon ». Nous avons alors travaillé en étroite collaboration avec Fluke et de nombreux fabricants de câbles pour confirmer le problème, ce qui a ensuite conduit au développement d’une solution viable, qui est aujourd’hui le lubrifiant à couche mince Polywater® FTTx.

Q. Pourquoi Fluke a-t-il approché Polywater et pas d’autres fabricants de lubrifiants ?

R. Les autres ne sont tout simplement pas équipés pour traiter ces questions. Ils n’ont pas l’équipement pour les tests ou les compétences scientifiques nécessaires. Fluke a peut-être approché d’autres entreprises avant nous. Nous ne le savons pas, mais si c’est le cas, les réponses n’étaient manifestement pas satisfaisantes.

Q. Y a-t-il des exigences en matière d’application des codes ou de tests industriels, comme ceux de TIA ou de BICSI, qui sont apparues à la suite de l’étude ?

R. Pas à ma connaissance. Il ne s’agit pas tant de respecter un code que de donner des conseils sur les bonnes pratiques. Il est courant de tester la perte d’insertion après l’installation d’un câble. Il doit répondre aux normes d’installation ANSI/TIA et aux exigences du client. Est-ce que je peux y appliquer ce voltage ? Est-ce que j’ai une perte de signal ? Un système de câblage doit être fonctionnel pour que le projet soit approuvé. L’atténuation peut provenir de toutes sortes de mauvaises manipulations du câble. Si un installateur ne comprend pas le phénomène et qu’il utilise le mauvais lubrifiant, il risque de subir des retards déroutants et coûteux en essayant de trouver la cause du problème.

Q. Mais l’étude indique que l’effet de perte d’insertion est transitoire. S’il s’autocorrige au fil du temps avec l’évaporation du lubrifiant, s’agit-il d’un problème réel ou seulement théorique ?

R. Oh non, il bien réel. Cela arrive, et c’est un problème. Lorsqu’un câble échoue à un test de perte d’insertion, il n’y a pas d’indicateur qui s’affiche et qui dit « Avertissement. Défaillance due au « wet link phenomenon ». Retester après séchage du lubrifiant » Un entrepreneur qui ne connaît pas l’effet ne comprendra pas ce qui se passe. Même si une personne s’en rend compte et se dit : « Zut, j’ai utilisé le mauvais lubrifiant », elle n’a aucun moyen de savoir combien de temps l’effet durera. Personne ne peut prévoir quand le conduit sera sec, ni accélérer l’évaporation, à moins de réussir à faire passer de l’air dans le conduit.

 Q. L’effet n’endommage pas le câble de façon permanente ? Les coûts connexes sont essentiellement liés à des retards ?

R. Oui, mais le temps c’est de l’argent. À moins que le conduit ne soit un système fermé avec des joints de conduit étanches à l’air, le lubrifiant finit par sécher et la perte disparaît. Le câble n’est pas endommagé. Ce n’est pas un problème de compatibilité. Mais que se passe-t-il entre-temps ? Le système est en panne, et l’entrepreneur doit refaire des tests et chercher une solution, sans être payé. Qu’il s’agisse d’un jour ou d’une semaine, personne ne veut se trouver dans cette situation (surtout lorsqu’elle est totalement évitable). Il s’agit d’un simple cas de connaissances et de bonnes pratiques qui permettent d’éviter un important contretemps.

Q. La méthode d’installation du câble ou le type de câble de données sont-ils importants ?

R. Pour le type de câble, il s’agit surtout de la nouvelle génération, comme la Cat 6 et au-delà. Le lubrifiant peut affecter le Cat 5e, par exemple, mais ce n’est que lorsqu’ils ont commencé à augmenter les débits de données et à fonctionner à des fréquences plus élevées que les lubrifiants ont commencé à provoquer des défaillances perceptibles.

Quant à la méthode, peu importe que le câble soit installé manuellement ou mécaniquement – tant que les tensions de traction ne sont pas dépassées – ou le type de conduite ou de conduit interne dans lequel il est tiré, y compris les conduits internes à structure textile tels que Maxcell®. Ce qui compte, c’est l’utilisation ou non d’un lubrifiant et, le cas échéant, quel lubrifiant.

Évidemment, il n’y a pas d’effet de perte si le câble est poussé ou tiré à sec, mais c’est une grossière erreur pour tout ce qui n’est pas un très court trajet. Chaque câble a une tension de traction maximale. Le lubrifiant est essentiel pour protéger ces câbles. Nous le savons depuis cinquante ans. Si vous devez dépenser de l’argent pour un câble coûteux, l’élément le moins cher de tout le projet est le lubrifiant qui le protège. C’est l’assurance la moins chère que vous puissiez avoir. Tirer à sec ne risque pas seulement de rendre les tractions beaucoup plus difficiles – voire impossibles – mais aussi d’endommager la gaine du câble. C’est là que la plupart des dommages se produisent sur les câbles, pendant l’installation, en raison d’une tension de traction excessive. Rien ne peut égaler l’utilisation d’un lubrifiant pour augmenter vos chances de tirer un câble avec succès et en toute sécurité. J’ajouterais, pour plus de clarté, que nous parlons ici exclusivement de câbles dans des conduits, et non dans des chemins de câbles ou plénums. Du lubrifiant n’est généralement pas nécessaire ou utilisé pour ceux-là.

Q. Le lubrifiant à couche mince qui résout le problème de la perte d’insertion implique-t-il des compromis ?

R. Absolument pas. Il s’agit en fait de l’un des meilleurs lubrifiants disponibles pour presque tous les types d’applications de tirage ou de poussage de câbles, à l’exception du soufflage de câbles, pour lequel il existe des lubrifiants spéciaux. Le lubrifiant à couche mince offre une réduction de la friction et une compatibilité de premier ordre. C’est un choix économique car on utilise beaucoup moins de lubrifiant. Il s’applique facilement, et il est moins salissant. Une grande partie de ces câbles sont installés dans des passages aériens, dans des locaux où l’on ne veut pas que du lubrifiant coule sur la moquette ou sur un nouveau sol dur où les gens peuvent passer et glisser. Vous ne voulez pas d’un lubrifiant qui tache les vêtements ou les cloisons sèches. Le lubrifiant à couche mince évite tout cela. Il s’agit donc d’un excellent choix, qu’il s’agisse d’une installation extérieure ou d’un câble dans un local, d’un gros ou d’un petit câble, de faisceaux à nombre élevé de fibres, d’un câble voix ou données en cuivre ou d’une fibre optique jusqu’au domicile. Il pourrait être LE lubrifiant à utiliser parmi tous, mais nos ventes restent limitées à ce secteur étroit du marché, et c’est bien. Le fait est que lorsque vous utilisez la technologie de couches minces, il n’y a aucun sacrifice en termes de performance ou d’adéquation.

Q. Avez-vous un dernier commentaire sur l’étude ou la technologie des lubrifiants à couche mince ?

R. Je pense que ces deux exemples illustrent le point fort de notre laboratoire. C’est notre spécialité : nous concentrer sur tous les aspects scientifiques de la lubrification des câbles. Le câble haute performance ne représente en fait qu’un petit segment de notre marché des lubrifiants pour tirage, de sorte qu’il n’y a jamais eu pour nous d’énorme incitation financière de mener la recherche et de développer un produit à volume de vente relativement faible. Mais nos scientifiques adorent résoudre des problèmes de ce type pour l’industrie, et dans ce cas, nous avons réussi.

Chacun de nos lubrifiants est testé pour sa compatibilité et ses performances et est développé pour répondre à une niche très ciblée – souvent basée sur un type de câble, car chacun présente un ensemble unique de défis. Nous sommes passionnés par la science qui touche nos marchés, ce qui attire d’autres personnes à la recherche de solutions. Nous encourageons les fabricants de câbles, les ingénieurs, ou vraiment toute personne rencontrant un problème de tirage de câble à nous contacter. Nous sommes heureux de pouvoir au moins discuter de la situation. Parfois, nous pouvons recommander un produit ou une application qui résout immédiatement un problème pour un client. D’autres fois, cela débouche sur une toute nouvelle branche de la recherche scientifique qui donne lieu à des articles techniques et à de nouveaux produits qui font progresser l’ensemble du secteur. Je suis très fier de la contribution de notre équipe de laboratoire au fil des décennies.

Ressources associées :

[TIA] Telecommunications Industry Association. 2007. « The Effect of Lubricants on High Frequency Data Cables » (Effet des lubrifiants sur les câbles de données haute fréquence)

Vidéo Fluke de 2 minutes sur la perte d’insertion due à un mauvais choix de lubrifiant

FAQ – Tirage, lubrification et tension des câbles

La planification des projets de câblage améliore la réussite et la sécurité

Polywater FTTx – Fiche technique

Podcast « Let’s Talk Cabling » avec l’invité Jake Jonnes