Концепции развития высокотехнологичных производств в области кабелей связи

Электрические кабели связи, пожалуй, самые консервативные кабельные изделия, так как представляют собой направляющие системы для пере­дачи электрических сигналов, и альтернативы для массо­вой замены медных проводников в электрических системах пока еще никто не придумал.

Концепции развития высокотехнологичных производств в области кабелей связи

Концепции развития высокотехнологичных производств в области кабелей связи

Базовые конструкции элек­трических кабелей в общем виде были разработаны еще в прошлом веке. В настоящее же время усилия специали­стов направлены на улучшение тех или иных параметров этих кабелей, что связано с целым комплексом материа­ловедческих, технологических и других прикладных про­блем.

Однако потенциальные возможности электрических кабелей с точки зрения прорыва в сфере связи и массовых коммуникаций на сегодняшний день исчерпаны. И кро­ме того, стоимость меди, которая достаточно нестабильна во времени, значительно влияет на себестоимость кабелей (рис. 1) [1]. Предсказать ее изменение очень сложно, так как на нее влияют множество факторов, таких как: колебания курса доллара и евро; социальная напряженность в меде-добывающих странах; спрос и предложение на рынках элек­тротехнических изделий; потребности в меди отдельных развивающихся стран (например, Китая), которые суще­ственным образом одномоментно могут повлиять на общую ситуацию «медного» рынка и пр.

Общая мировая ситуация на рынке электрических кабелей связи показывает, что объемы их производства постоянно падают, и Россия в этом плане не исключе­ние. В 2008 г. объем производства электрических кабе­лей в стране снизился по всем позициям (см. таблицу 1) [2].

В 2009 г. снижение темпов производства электрических проводов и кабелей продолжилось

Такой спад в мень­шей степени коснулся оптических кабелей, хотя и они по­теряли в темпе развития. Между тем кабели с медными жилами далеко не исчер­пали своих технических возможностей. Они применяются на линиях связи, где не требуется высокая скорость пере­дачи информации, при передаче информации на неболь­шие расстояния, а также в тех случаях, где стоимость ли­нии связи на основе оптических кабелей вместе с активным оборудованием намного превышает стоимость линии связи на кабелях с медными жилами.

При этом происходит посто­янная модернизация традиционных кабелей связи с целью повышения их пожарной безопасности и эксплуатационной надежности, удобства монтажа и проведения ремонтно-­восстановительных работ. Разработана серия кабелей связи (магистральных и те­лефонных) с элементами из водоблокирующих материалов, обеспечивающих продольную влагонепроницаемость их сердечника, которые по сравнению с кабелями с гидрофоб­ным заполнителем не требуют длительной и тщательной очистки элементов кабеля при его монтаже.

Для изоляции жил используется пленко­пористая изоляция, которая не только обеспечивает заданные характеристики кабеля, но и уменьшает его себестоимость в результате снижения материалоемкости. Новые кабели позволяют понизить пер­воначальную стоимость кабельной линии и эксплуатацион­ные расходы за счет исключения компрессорно­сигнальных установок и газонепроницаемых муфт из линий связи.

Повышается производительность труда при эксплуата­ции линейно­кабельных сооружений (Магистральные вы­сокочастотные симметричные кабели связи с трехслойной пленко­пористой изоляцией и водоблокирующими мате­риалами для аналоговых и цифровых систем передачи­ ТУ 16.К71.358–2005 «Кабели связи магистральные симметрич­ные высокочастотные с трехслойной пленко­пористой изо­ляцией и водоблокирующими материалами»).

С целью повышения технического уровня кабелей и их конкурентоспособности в 2009 году разработан ГОСТ Р «Кабели коаксиальные для сетей кабельного телевидения. Общие технические условия». Он призван «поставить за­слон» проникновению на российский рынок продукции низкого качества. В ГОСТ включены самые современные требования, предъявляемые к коаксиальным кабелям для систем кабельного телевидения, указанные в международ­ных, европейских и отечественных стандартах.

Разработка ГОСТ выполнена с целью скорейшего решения задач, по­ставленных в рамках «Концепции развития в России сетей кабельного телевидения (СКТ) и систем широкополосного беспроводного доступа типа MMDS, LMDS и MWS». Решение вопросов, связанных с обеспечением безо­пасности и надежности работы кабельных сетей, привело к созданию целого ряда конструкций электрических кабе­лей связи, обладающих специальными характеристиками в части обеспечения требований пожарной безопасности.

Сначала это были кабели с индексом «­нг» (кабели в обо­лочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, не распространяющие горение при прокладке в пучках по категории, А ГОСТ Р МЭК 60332–3). Однако такие конструкции стали лишь частичным решением про­блемы, поскольку при их эксплуатации не обеспечивалась безопасная эвакуация людей из-­за выделения при горении или тлении оболочки дыма и токсичных продуктов.

Последующие решения позволили разработать кабели с индексами

• «нг­-LS», с оболочкой из поливинилхлоридного пла­стиката пониженной пожароопасности, не распространя­ющие горение при прокладке в пучках; дымообразование при горении и тлении таких кабелей не приводит к сни­жению светопроницаемости более чем на 50%; массовая доля хлористого водорода, выделяющегося при горении, — не более 15% (Кабели телефонные и телефонные станци­онные с индексом «нг­-LS», не распространяющие горение в пучках по категории «А» с низким дымообразованием при горении и тлении — ТУ 16.К71-348-2005 «Кабель теле­фонный, не распространяющий горение, с низким дымо­ и газовыделением» и ТУ 16. К71-349-2005 «Кабель те­лефонный станционный не распространяющий горение, с низким дымо­ и газовыделением»);
• «нг­-HF», имеющие изоляцию и оболочку из полимер­ных композиций, не содержащих галогенов, предназначен­ные для эксплуатации в закрытых помещениях с массовым скоплением людей и наличием электронной аппаратуры. При горении и тлении эти изделия выделяют в 1,5 раза меньше дыма и в 3 раза меньше газов галогеносодержащих кислот (Кабели для цепей управления и контроля с индек­сом «нг-­HF», не распространяющие горение при прокладке в пучках по категории «А» по ГОСТ Р МЭК 60332–3­22–2005, соответствующие требованиям ГОСТ Р МЭК 60754–99 по коррозионно­активным продуктам горения и ГОСТ Р МЭК 61034–2 по дымообразованию — ТУ 3561-411-00217053-2009 «Кабели для цепей управления и контроля с изоляцией и оболочкой из полимерных композиций, не со­держащих галогенов»);
• «нг­-FR», характеризующиеся огнестойкостью (не распространяют горение при групповой проклад­ке и не выделяют коррозионно­активные газообразные продукты при горении и тлении, сохраняют работоспо­собность при воздействии открытого пламени в течение от 30 до 180 минут).

Появление Технического регламента «О требованиях пожарной безопасности» (Федеральный закон N 123­ФЗ от 22 июля 2008 г.) определило конечную цель в этом ма­рафоне длиной почти в 25 лет — создание кабельных изде­лий, соответствующих требованиям пожарной безопасно­сти. Разработанный Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 53315–2009 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности» (дата введения 2010-01-01) установил требования по пожарной безо­пасности к кабельным изделиям, предназначенным для прокладки в зданиях и сооружениях, установил классификацию, требования пожарной безопасности и преимущественные области применения. При этом появилась реальная возможность подтвердить конкурентоспособность кабельных изделий не только в формате патентной защиты, но и с точки зрения федерального законодательства.

Рынок электрических кабелей, несмотря на общее па­дение объемов выпуска, продолжает расширяться за счет кабелей для структурированных систем связи (СКС) или LAN-­кабелей, динамика роста объема производства кото­рых достаточна высока и может сравниться только с опти­ческими кабелями (рис. 2).

В России выпускается целый ряд симметричных-ка­белей для структурированных кабельных систем (СКС) категории 3, 4, 5, 5 e, 6 и 7 и цифровых систем переда­чи по международному стандарту ИСО/МЭК 11801 (ТУ 16.К71-360-2005 «Кабель симметричный для цифро­вых систем передачи категории 5 e», ТУ 16.К71-324-2002 «Кабели симметричные экранированные для цифровых си­стем передачи», ТУ 16.К71-281-99 «Кабели симметрич­ные для цифровых систем передачи»). Кабели соответству­ют мировым стандартам на этот вид продукции. В настоящее время кабели для СКС находят все боль­шее применение на абонентских участках сетей широко­полосного доступа.

Оптические кабели — это следующий этап развития-ка­белей связи

Бесспорное техническое превосходство оптических кабелей для раз­вития телекоммуникационных сетей обеспечивает им несо­мненное превосходство на рынке кабелей связи. Они от­вечают современным тенденция развития сетей доступа в части требований к полосе пропускания, качеству до­ставляемого сигнала и возможности предоставления все­возможных услуг персональному пользователю.

При этом происходит модернизация оптических кабелей не только с точки зрения обеспечения требований к пожарной безо­пасности, но и к их конструктивному исполнению. Наряду с миниатюризацией кабеля количество оптических воло­кон в нем увеличивается; усиливается броневая защита, ис­пользуются новые типы оптических волокон с повышенной стойкостью к изгибам. Производство оптического волокна (ОВ) постоянно возрастает.

По данным, выложенным на сайте журна­ла «Вестник связи» (8 января 2010 г.) со ссылкой на ана­литическую оценку рынка ОВ, проведенную компанией Corning в 2009 г., объем выпуска ОВ к концу 2009 г. дол­жен был составить почти 160 млн. км (рис. 3). Из этого объема продукции только Китаю (по тем же оценкам) потребуется около 75 млн. км ОВ.

В России потребление оптических волокон и кабеля на­много скромнее (рис. 4) и достигло в 2008 г. почти 4 млн. км. Но 2009 г. оказался трудным и для оптики. В отличие от электрических оптические кабели мало зависят от цены на ОВ, которая стабилизировалась после 2005 г. и составляет в среднем около 9–10 долл./км для стандартного одномодового волокна и 32–34 долл./км для многомодового (рис. 5).

Такая стабильность цен даже в условиях кризиса — весьма ценное обстоятельство для производителей оптических кабелей. Специалисты фирмы Corning прогнозируют возможное повышение цен на ОВ за счет удорожания электроэнергии, гелия, хлоридов и про­чих составляющих производства, но конкретных действий в области корректировки цен поставщики волокна пока не предпринимают.

Качество выпускаемого в России кабеля находится на самом современном уровне, и его конкурентоспособ­ность по сравнению с импортными образцами не вызыва­ет сомнение. Более того, некоторые разработки не имеют аналогов в мире. Импорт оптического кабеля в Россию практиче­ски сведен к нулю и составляет в натуральном выраже­нии: в 2007 году -1200 км (около 2500 тыс. долл. США); в 2008 году — 1400 км (около 2500 долл. США) [4].

Две «ветви» кабелей связи плотно «сотрудничают» друг с другом, не входя в техническую конфронтацию и допол­няя друг друга, и при этом обладают высокой конкурентной способностью.

Концепция четырех «И»

Институты, инвестиции, инфраструктура, инновации + пятая составляющая — интеллект. Эта концепция самая сложная и трудная. Институты (бывшие НИИ и КБ) — в основном это уже частные предприятия, которые с точки зрения финансо­вого состояния находятся не в самом лучшем положении, и их дальнейшее развитие во многом определяется пози­цией акционеров.

Конечно, рыночный путь тернист и свя­зан со многими соблазнами: вложить прибыль в совершен­ствование научно­технической базы или найти ей более до­стойное применение. Истина, как всегда, находится где­то между этими полюсами. Если исходить из принципа, что свобода выбора из этих «или» есть осознанная необходи­мость, то возможно бывшие НИИ и КБ превратятся в новые «храмы» науки в любом ее проявлении.

Инвестиции — с этим дело обстоит также не лучшим об­разом. Наши финансовые гиганты не спешат вложить день­ги в развитие отечественной промышленности. Государство через венчурные фонды пытается помочь донести финан­совую помощь до конкретных исполнителей, но примеры с Госкорпорациями и другими новообразованиями пока не внушают оптимизма. В небольших объемах инвестици­онные вливания осуществляются непосредственно самими разработчиками и исследователями.

Их риски может быть и не так детально исследуются сторонними экспертами, как в Роснанотехнологии, но они гарантируются собственны­ми затратами и собственными моральными и физическими усилиями. Поэтому и результат достигается намного бы­стрее, тем более что он более высокого качества и стано­вится все более востребованным. В кабельной промышлен­ности таких примеров масса.

Например, организация про­изводства армированных электрических полевых кабелей связи типа П­ 269 М, хорошо известных и доказавших свою надежность, а также комплектующих изделий к ним, позво­ляющих осуществлять сращивание кабелей с обеспечени­ем непрерывности токопроводящих жил и экранов в усло­виях многократного развертывания линий связи в полевых условиях (ТУ 16.К71-314-2003 «Кабели связи полевые распределительные П­269 М (армированные)»). Или созда­ние нового поколения армированных оптических полевых кабелей типа ОК­В­М­Т (ТУ 3587-006-18562069–2009), дополнивших ряд оптических полевых кабелей связи типа ОКПН.

Инфраструктура — сама по себе сигнализирует о край­нем отставании от аналогов в других странах, но не име­ет возможности себя реструктуризировать либо без Госу­дарственной поддержки, либо за счет частных инвестиций.

Инновации — это одна из самых продвинутых «И» в дан­ном абзаце. Разработчики кабелей связи активно предла­гают различные решения для проблем широкополосной, бесперебойной и надежной связи для любых условий экс­плуатации. Это:

• телевизионные камерные кабели с индексом «нг­HF» для атомной энергетики, не распространяющие го­рение при прокладке в пучках, с пониженным выделени­ем дыма и коррозионно­активных продуктов горения (ТУ 16 К71.319–2002 «Кабель специальный камерный телеви­зионный гибкий для машин перегрузочных АС»);
• кабели комбинированные с оптическими волокна­ми и медными жилами для цепей технологической связи и устройств сигнализации, централизации и блокировки на сети железных дорог (ТУ 16.К71.316–2002 «Кабели ком­бинированные с оптическими волокнами и медными жи­лами»);
• оптический кабель­-трос с высокой стойкостью к ме­ханическим продольным и поперечным нагрузкам с броней из стальных нержавеющих проволок для дистанционного управления в условиях высокоскоростной размотки, в том числе в условиях повышенного гидростатического давле­ния, соответствующий требованиям ТУ 16.К 71.346–2005;
• оптический микрокабель для систем связи и управ­ления, предназначенный для работы в условиях высоко­скоростной размотки, в том числе при повышенном гидро­статическом давлении, соответствующий требованиям ТУ 16.К 71.345–2005;
• оптический микрокабель малых геометрических раз­меров и с малым весом для специального назначения, для линий связи, управления и наведения, межблочного монта­жа в условиях повышенной влажности, соответствующий требованиям ТУ 16.К 71.383–2007;
• оптический кабель-­шнур с высокой гибкостью и устойчивостью к многочисленным операциям разматы­вания и сматывания и возможностью эксплуатации при зна­чительных изменениях температуры для коммутационных шнуров на телекоммуникационных станциях и вычисли­тельных комплексах, а также подвижных устройств робо­тотехники и пр., соответствующий требованиям ТУ 16.К 71.382–2007 и пр.

Это лишь малая толика в конечном результате иннова­ционной деятельности кабельной промышленности. И если для электрических кабелей она представляет собой доста­точно ограниченнй объем (с точки зрения фундаменталь­ной науки), то для оптических кабелей простор для инно­вационной деятельности не ограничен.

Ранее уже отмечалось, что оптические кабели базиру­ются на основной их составляющей — оптическом волок­не, производство которого в России в силу разных причин было прекращено в 1990 г. А ведь значительная часть во­локна изготавливалась на кабельных заводах. В настоящее время кабельщики являются одними из основных иници­аторов возрождения его производства в России, причем совершенно нового качества, с применением нанотехно­логий.

Интеллект — самая «обиженная» составляющая этой «великолепной пятерки». Интеллект не в чести, старе­ет. Но ведь это мощная составляющая всех предыдущих «И». Именно интеллект подсказывает то или иное решение по любым вопросам развития общества. В новых условиях его роль возрастает многократно. При этом значение ин­теллекта приобретает более широкий смысл. Уже недоста­точно легко и свободно ориентироваться в рамках одного научного направления.

Важно не только уметь разработать и внедрить в производство кабельное изделие: необходимо учесть его рентабельность, перспективность, востребован­ность для той или иной системы. А это требует значитель­ного расширения знаний по многим вопросам техники, эко­номики и менеджмента. Необходима тесная интеграция с потребителями си­стем и их разработчиками для поиска оптимальных условий ведения бизнеса. Узкая специализация — это тупиковый путь, обрекающий производителя на зависимость от слу­чая.

В этих условиях важным становится путь интеллекту­альной интеграции, который и был выбран разработчиками кабелей связи, что подразумевает многоуровневые контак­ты с Российской академией наук, разработчиками аппара­туры и компонентов систем связи и информатики.

Вместе с РАН идет работа по внедрению в технику свя­зи наукоемких, высоко интеллектуальных технологий, при­званных не просто обеспечить жизнь стареющим интеллек­туалам, но и привлечь к их деятельности новые и лучшие силы, особенно молодежь. Нельзя допустить потери и этого поколения ученых и специалистов. Новые, прорывные тех­нологии — это основа интеллектуального развития нашей страны.

И если бизнес и государство в эти непростые финансо­вые периоды не пожалеют средств на формирование силь­ных государственных и частных центров разработки новых технологий, и этот процесс не растянется до запредельных времен, то будущая статья о достижениях отечественной кабельной промышленности, причем только в области-ка­белей связи, достигнет объема полноценной монографии.

Литература

1. Сайт информационно­-аналитического центра «Минерал». Игревская Л. В. Конъюнктура мирового рынка меди в 2007—2008 гг.
2. Пешков И. б., Уваров Е. И. Итоги работы кабельной про­мышленности России и стран СНГ в 2008 году // Кабели и провода, — № 1 (317), — 2009. С.
3. Пешков И. б., Уваров Е. И. Кабельная промышленность в условиях экономического и финансового кризиса // Кабели и провода. — № 4 (317), — 2009. — С. 3–5.
4. Сегменты кабельного рынка глазами аналитика // Кабель­news. — № 3–2009. — С. 60–61. Получено 15.01.10

Поделиться: