Состояние производства радиочастотных коаксиальных кабелей и его перспективы

РК кабели (радиочастотные коаксиальные) в связи с присущими им особенностями: конструкций, нормируемых параметров, областей применения и т.п., выделены в обособленную группу и в кабельном производстве являются отдельным направлением, но, безусловно, являются кабелями связи.

Кто-то, возможно, знает, что в советские времена было правилом сравнивать уровень производства с 1913 годом, по аналогии в производстве РК кабелей мы можем начать вести отсчет с 1991 года, в котором совокупный объем произведенных кабелей составил 283,2 тыс. км. Однако уже с 1992 года, по данным, Ассоциации «Электрокабель», объемы производства радиочастотных кабелей в странах бывшего СССР стал непрерывно спадать и в итоге достиг минимума (а это 30,9 тыс. км) в 1998 году, таким образом, объем произведенной продукции снизился более чем в 9 раз. Постепенно после дефолта объемы производства стали постепенно восстанавливаться (рис.1). Изменения, которые произошли в производстве радиочастотных коаксиальных кабелей за последние годы, привели к появлению новых предприятий и заводов, непрофильных для выпускаемой ими продукции, в частности это такие предприятия как: «Самарская кабельная компания» (г. Самара) и «Кирскабель (г. Кирс). При этом прекратилось производство коаксиальных кабелей на заводе «Электропровод», где эти кабели производили еще с начала 40-х годов.

Согласно имеющимся статистическим данным, в странах СНГ за последние несколько лет значительно вырос импорт РК кабелей из стран дальнего зарубежья. Например, объемы импортируемого кабеля с 15,1 млн. долл. в 2003 году возрос до 27,7 млн. долл. в 2004 году (см. табл. 1). Из таблицы видно, что за последние 3 года более чем в три раза вырос зафиксированный таможенными органами импорт радиочастотных коаксиальных кабелей из стран дальнего востока, есть также информация о поступлении из Китая кабелей, не прошедших таможенное декларирование.

Таблица 1

РК кабелей имеют низкую по отношению к другим группам кабельных изделий ввозную таможенную пошлину – 5 %, а это в свою очередь в значительной мере затрудняет восстановление и развитие отечественного производства.

Исходя из данных представленных в табл. 1., с достаточной достоверностью для качественного анализа можно рассчитать объемы импортируемого из зарубежных стран кабеля. В частности, из Китая везут кабель типа RG 6 по средней цене примерно 15 центов за метр, таким образом, ориентировочный объем официально поступившего из этой страны кабеля RG 6 в 2004 году составил порядка 55–60 тыс. км. Из стран Европы и частично из США в том же 2004 году завозились относительно дорогие кабели (3,5–4 долл. США за метр) для сотовых станций мобильной телефонной связи, и этот объем можно оценить в 3000–3500 км и т.д. На рис. 1. в виде кривой 3. представлены объемы импортируемых кабелей. В виде кривой 1 представлен суммарный объем производимого и завозимого кабеля. Сохранение тенденции с импортом РК (на рис. 1 этот возможный вариант развития событий показан пунктирной линией) приведет к тому, что темпы роста объемов производства в России вряд ли изменятся.

На сегодняшний день поставщики РК кабелей в частности из Китая “оккупировали” наиболее массовый сегмент кабельного рынка –абонентские телевизионные кабели. Главным преимуществом таких кабелей является их довольно низкая цена, обусловленная дешевизной рабочей силы в Китае, максимальное удешевление стоимости материалов конструкции кабеля заключается в применении в качестве внутреннего проводника сталемедной проволоки (т.е. стальная проволока, покрытая тонким слоем меди), а оплетка, выполняющая функции внешнего проводника, может быть выполнена вовсе из алюминиевых проволок. Напоминаем, что из Китая могут поставляться как коаксиальные кабели с очень низким уровнем экранного затухания и увеличенными потерями на низких частотах (в силу чрезмерной экономии меди), так и кабели, по качеству не уступающие лучшей продукции европейских производителей. В случае качественного кабеля из Китая его цена с медным внутренним проводником и относительно плотной оплеткой из медных луженых проволок не намного ниже европейской. Для того, чтобы облегчить жизнь отечественным производителям, необходимо увеличение таможенной пошлины на импортируемые радиочастотные коаксиальные кабели из Китая и, возможно, введение требований для поставщиков по соответствию кабелей определенному уровню основных нормируемых параметров, аттестации их в независимых сертификационных центрах.

Однако, несмотря на решение возможных таможенных проблем, перспектива развития производства радиочастотных коаксиальных кабелей будет зависеть от конкурентоспособности отечественных кабелей, полноты и широты удовлетворения существующего спроса.

Большинство РК кабелей в нашей стране производится по ГОСТам или марочным ТУ, разработанным на основе общих технических требований по ГОСТ 11326.0–78. Еще 25 лет назад указанный ГОСТ вполне соответствовал уровню требований международных стандартов, и в частности стандарту МЭК (Международной электротехнической комиссии). Все выпускаемые кабели заключаются в широком диапазоне конструкций: от субминиатюрных с диаметром по изоляции, составляющим доли миллиметра, до крупногабаритных диаметром 75 мм. Основная часть коаксиальных кабелей имеет сплошную полиэтиленовую изоляцию, однопроволочный или многопроволочный внутренний проводник, а также внешний проводник в виде оплетки медными проволоками и оболочку из полиэтилена или поливинилхлорида (см. рис. 2). Данные кабели производятся многими кабельными заводами в течение уже довольно длительного времени. В частности кабели с повышенной теплостойкостью имеют проводники из медной посеребренной проволоки и изоляцию из фторопласта (см. рис. 3). Теплостойкие коаксиальные кабели в настоящее время производят два предприятия – ОКБ КП (город Мытищи) и завод «Чувашкабель» (город Чебоксары). Два предприятия – ОКБ КП и «Севкабель–Холдинг» владеют производством полужестких кабелей – коаксиальных кабелей с внешним проводником в виде гофрированной медной трубки. Значительная часть имеющейся номенклатуры радиочастотных коаксиальных кабелей в последнее время производится в ограниченном объеме.

В области потребления коаксиальных кабелей наибольший спрос как 10–15 лет назад, так и сейчас приходится на кабели для телевидения, а именно на кабели абонентские, распределительные и субмагистральные. Десять лет назад для сетей кабельного телевидения использовались магистральные кабели, но в настоящее время магистральные линии предпочитают прокладывать оптическим кабелем. Таким образом потребность в магистральном кабеле для систем кабельного телевидения значительно снизилась. В течение последних нескольких лет существует постоянная потребность в кабелях для систем видеонаблюдения. Начиная с 90-х годов, стала бурно развиваться мобильная телефонная связь, что потребовало применения для сотовых станций полужестких радиочастотных кабелей со вспененной полиэтиленовой изоляцией. Но подобные кабели в странах бывшего СССР не производятся, поэтому полностью поставляются зарубежными производителями, такими как NK-Cables (Финляндия), Andru (США), RFS (Германия). Кроме того, RFS с целью минимизации своих издержек разместило предприятие по производству кабелей для фидеров сотовых станций в одном из Российских городов.

Развитие техники и расширение сферы применения радиочастотных кабелей меняются и требования к ним. Условно частотным диапазоном использования коаксиальных радиочастотных кабелей считалась полоса частот от 1 МГц до 30 ГГц. Поскольку в настоящее время парные симметричные кабели для передачи данных работают на частотах до 1000 МГц, то в новой редакции стандарта МЭК 61196–1 понятие «кабели радиочастотные» трансформировалось в определение «коаксиальные кабели связи». Второе издание стандарта МЭК начало публиковаться с мая 2005 года отдельными частями под общим названием «Коаксиальные кабели связи»:

• МЭК 61196–1: Общие технические условия – Общие положения, определения и требования
• МЭК 61196–1–1: Утверждение и обоснование возможности производства коаксиальных кабелей
• МЭК 61196–1–1ХХ: Методы электрических испытаний
• МЭК 61196–1–2ХХ: Методы климатических испытаний
• МЭК 61196–1–3ХХ: Методы механических испытаний
• МЭК 61196–1–4ХХ: Методы испытаний электромагнитной совместимости
• МЭК 61196–4: Групповые технические условия на излучающие кабели
• МЭК 61196–5: Групповые технические условия на магистральные и распределительные кабели для кабельного телевидения
• МЭК 61196–5–1: Форма частных технических условий (ЧТУ) на магистральные и распределительные кабели для кабельного телевидения
• МЭК 61196–6: Групповые технические условия на абонентские кабели для кабельного телевидения
• МЭК 61196–6–1: Форма ЧТУ на абонентские кабели для кабельного телевидения

Не все части стандарта еще опубликованы, но в целом можно сказать, что перечень публикуемых документов повторяет основные положения стандарта МЭК 61196–1 предыдущего издания 1995 года с некоторыми корректировками и дополнениями. Согласно стандарту первого издания исключены парные симметричные кабели, которые представлены в отдельном стандарте МЭК 11801. Если сопоставить общие технические требования и методы испытаний действующего ГОСТ 11326.0–78 со стандартом МЭК 61196, опираясь на первое издание ‘95 года и частично вышедшие части издания ‘05 года (см. табл. 2), то даже при беглом рассмотрении требований можно отметить, что в стандарте МЭК сделан упор на методы испытаний применяемых материалов и элементов конструкции кабелей, тогда как в ГОСТе есть специфические требования, которые не нашли отражения в стандарте МЭК, например стойкость к климатическим и биологическим факторам. Внимание следует обратить еще и на методы контроля электрических параметров. В стандарте МЭК появились новые параметры, такие как, например, обратные потери при передаче импульсных сигналов различной формы; прописаны три метода контроля эффективности экранирования, что говорит о важности контроля этого параметра при производстве коаксиальных кабелей.

Таблица 2

Важна ли роль стандарта при разработке, производстве и приемке кабеля? Несомненно. Система, выработанная еще в советские времена для нормирования параметров при разработке и производстве радиочастотных кабелей, позволяла обеспечивать военно-промышленный комплекс изделиями с «большим запасом прочности». Этот подход был целесообразен, когда не нужно было конкурировать с зарубежными производителями. Яркий тому пример, когда современный потребитель удивляется, что два практически одинаковых кабеля имеют различный уровень потерь: у РК 50–7–11 коэффициент затухания по ГОСТ 11326.4–79 имеет значение 14 дБ/100 м при частоте 200 МГц, а такой же по конструкции кабель RG-213, привезенный из Германии, имеет, по данным поставщика, потери на 20 % меньше. В качестве наглядного примера берем образец кабеля РК50–7–11 производства Подольского кабельного завода и образец импортного кабеля, проводим испытания и убеждаемся, что кабели имеют абсолютно одинаковый уровень потерь.

Этот пример касается «классических» кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией, разработанных 30–40 лет назад при прежней системе «ценностей», когда запас в 30–50 % при приемо-сдаточных испытаниях казался далеко не лишним.

Отметим, имевшее место некоторое время назад технологическое отставание отечественных производителей коаксиальных кабелей. Так, большая часть производимых в настоящее время за рубежом кабелей имеют пористую полиэтиленовую изоляцию, полученную по методу физического вспенивания. Данный тип изоляции позволяет снизить потери и цену кабелей, что ставит перед производителями задачу по внедрению новых технологий и конструкций. Первая серия коаксиальных кабелей с пористой полиэтиленовой изоляцией (см. рис. 4) среди предприятий отрасли была разработана в НПП «Спецкабель» (г. Москва), а их производство с применением технологии физического вспенивания освоено на заводе «Самарской кабельной компании». Сейчас аналогичные кабели производятся в России заводами «Чувашкабель» (г. Чебоксары) и «Кирскабель» (г. Кирс), в Украине заводом «Одескабель». Указанные предприятия обладают современным оборудованием для наложения толстостенной изоляции по технологии «skin-foam-skin», что позволяет производить современные кабели с низким уровнем потерь.

Огромное значение для РК кабелей имеет неравномерность волнового сопротивления, которая может быть выражена в единицах КСВн. Данный параметр «чувствителен» к мельчайшим периодическим неоднородностям, возникающим в изоляции и проводниках при изготовлении кабеля. На рис. 5 представлены графики КСВн в диапазоне частот 300 КГц ? 3 ГГц для четырех образцов кабелей типа LMR 400, изготовленных на четырех разных предприятиях. Гарантирую, что при прочих равных условиях потребитель предпочтет кабели с более равномерной частотной характеристикой, показанной на графиках 1, 2 и 3, тогда как кабель, изготовленный на четвертом предприятии, будет иметь явные «провалы» в рабочей полосе частот (график 4). Таким образом при производстве коаксиальных кабелей важно уметь контролировать их конструктивные и электрические параметры и иметь возможность влиять на технологический процесс в части исключения периодических неоднородностей.

Самыми непростыми в производстве являются крупногабаритные фидерные коаксиальные кабели, которые используются для передачи сигналов в трактах, соединяющих передатчик с антенной. В базовых станциях сотовой связи, в станциях радио-телевещания, в современных локационных установках необходимы полужесткие кабели со вспененной полиэтиленовой изоляцией и сварными гофрированными внешними проводниками. До настоящего времени такие кабели в России и странах СНГ не производились, но надо полагать, что в ближайшее время этот пробел будет восполнен.

Производство фидерных полужестких коаксиальных кабелей планируется в г. Саранске (ЗАО «Цветлит»), где совместно со специалистами НПП «Спецкабель» разработана новая серия коаксиальных кабелей (рис. 6) с использованием последних технологических достижений фирмы Rosendahl (Австрия), поставившей полный комплекс необходимого оборудования.

Теперь остается только отвоевать утерянные позиции на отечественном рынке. Поэтому перед производителями встает следующий вопрос: как обеспечить конкурентоспособный уровень вышеуказанной продукции? Решение этой проблемы, по все видимости, невозможно без снижения себестоимости производимых кабелей и выполнения требований международных стандартов.