Сегодня Военно-Морской Флот (ВМФ) выполняет боевые задачи в акваториях Мирового океана с учетом развития вооружения и военной техники, систем их боевого применения, возрастания скоростей информационного обмена при решении боевых задач. Усложняются условия эксплуатации кораблей ВМФ. Расширяется влияние российского флота на арктическую зону. В связи с этим современное строительство ВМФ предусматривает развитие новых направлений кабельной отрасли.
Формирование требований к кабельной продукции происходит в условиях творческого взаимодействия кабельного завода «Спецкабель» с предприятиями АО «ОСК»: АО «ЦКБ МТ «Рубин», АО «ЦМКБ «Алмаз», АО «СПМБМ «Малахит», АО «ПКБ «Невское», АО «ПКБ «Северное», АО «СПО «Арктика», АО «Концерн «Океанприбор» и другими.
Перспективные направления в развитии кабельной отрасли предусматривают разработку новых конструкций кабелей и применение новых конструкционных материалов, отвечающих современным требованиям, которые учитывают следующие аспекты:
- возрастание требований к боеготовности определяет необходимость высокоскоростного информационного обмена данными;
- рост затрат на разработку и создание объектов ВМФ предполагает увеличение срока службы объектов и гарантированного срока их эксплуатации;
- насыщение вооружением кораблей требует снижения массогабаритных характеристик кабельной продукции;
- повышенные требования к живучести кораблей пред усматривают соответствие кабелей техническому регламенту пожарной безопасности в части нераспространения горения и огнестойкости кабелей;
- обеспечение жизнедеятельности личного состава кораблей требует улучшения характеристик пожарной безопасности в части снижения токсичности и дымогазовыделения кабелей;
- возрастание сложности решаемых задач предполагает повышение стойкости к внешним воздействующим факторам;
- опыт сотрудничества с предприятиями АО «Объединенная судостроительная корпорация» по электромонтажу кабелей определяет необходимость улучшения их эксплуатационных качеств (возможность монтажа при температурах до −40 °С, технологичность, простота и чистота разделки кабелей).
С учетом указанных требований кабельный завод «Спецкабель» разрабатывает новые образцы кабельной продукции. За последние семь лет проведена большая работа по выпуску новой кабельной продукции для новых образцов военной техники, соответствующей требованиям Минобороны России в области военного судостроения:
- кабелей силовых с номинальным переменным напряжением до 1 кВ;
- кабелей высокочастотных для структурированных кабельных систем связи;
- кабелей промышленной автоматизации;
- кабелей для контрольно-измерительных приборов и передачи данных;
- кабелей радиочастотных.
Все разрабатываемые кабели не распространяют горение, не выделяют коррозионно-активных веществ (галогенсодержащих кислот), имеют низкое дымовыделение, пониженную токсичность, высокую стойкость к внешним воздействующим факторам и нормируются по электрическим параметрам.
Для производства кабельной продукции кабельный завод «Спецкабель» оснащен современным оборудованием, позволяющим реализовать возрастающие требования к применяемым материалам с учетом новых конструктивных решений, запатентованных предприятием.
Кабели с номинальным переменным напряжением до 1 кВ
Кабельный завод «Спецкабель» разработал серии судовых кабелей номинальным напряжением до 1 кВ, в том числе в огнестойком и герметизированном исполнении. Кабели разработаны в рамках выполнения программы импортозамещения и предусматривают замену кабельной продукции Азовской кабельной компании.
Кабели полностью соответствуют требованиям нормативных документов Военно-Морского Флота (ГОСТ РВ 2090-004-2008, ГОСТ РВ 2090-005-2008, ГОСТ РВ 2090-006-2008), предъявляемым к судовым кабелям, в том числе техническому регламенту пожарной безопасности:
- по нераспространению горения отвечают самым высоким требованиям по групповой прокладке (категории А);
- по огнестойкости (ПО 1);
- по токсичности на уровне ПТМТ 2;
- по дымовыделению на уровне ПД 2 (замещаемые герметизированные кабели Азовской кабельной компании и их конструктивные аналоги соответствуют по приведенным параметрам только одиночной прокладке, а по токсичности и дымовыделению вообще не оценивались);
- снижение габаритно-массовых размеров в 1,5 раза относительно замещаемых судовых кабелей;
- применение новых конструкционных материалов для герметизации внутреннего пространства кабелей, позволяющих обеспечить удобство их разделки при монтаже на судах и обеспечивающих универсальность их применения не только как герметизированных огнестойких, но и как альтернативу для других кабелей Азовской кабельной компании и их конструктивных аналогов;
- увеличение стойкости кабелей к продольному и радиальному гидростатическому давлению до 10,6 МПа в отличие от аналогов стойкостью до 6,0 МПа;
- дополнение конструкциями кабелей в броне из стальной оцинкованной проволоки со шлангом и без него, а также армированными медной проволокой.
Разработанные кабели имеют конструктивные особенности, которые защищены патентами на полезные модели и существенно более технологичны, что влияет на снижение их стоимости.
Кабели для современных сетей промышленной автоматизации
Цех для изготовления огнестойких кабелей различного назначения
Последние годы широкое распространение получили стандарты организации цифровых промышленных сетей, включая стандарт интерфейса RS-485. Конструктивное исполнение многопроволочных кабелей интерфейсных марок КИПЭнг(А)-БГ, КИПвЭнг(А)-БГ обеспечивает соответствие размерам для стандартных интерфейсных соединителей RS-485 и повышенную гибкость кабеля, что улучшает стойкость к многократным изгибам и вибрации.
Изоляция проводников из сплошного или вспененного полиэтилена обеспечивает низкое значение электрической емкости между проводниками пар, что дает малую задержку и искажение сигнала при его распространении по кабелю и позволяет передавать данные на большие расстояния при высоких скоростях их передачи.
Применение в кабелях марки КИПвЭнг(А)-БГ в качестве изоляции проводников вспененного полиэтилена дает снижение коэффициента затухания в среднем еще на 20% в сравнении с изоляцией из полиэтилена.
Кабели также обладают повышенной помехозащищенностью благодаря двухслойному экрану в виде алюмолавсановой ленты и медной луженой оплетки.
Конструкция кабелей предусматривает наложение поверх оболочки брони в виде оплетки стальной оцинкованной проволоки или стальной гофрированной ленты с герметизирующим материалом, что обеспечивает защиту от механических нагрузок, прокладку в грунтах, в том числе в условиях воздействия влаги.
Огнестойкие кабели для высокоскоростной передачи данных в современных системах безопасности и автоматизации
Кабельный завод «Спецкабель» разработал и запатентовал уникальную серию огнестойких кабелей КСБГ для современных интегрированных АСУ и комплексной безопасности на объектах военного и гражданского судостроения. Новые кабели обеспечивают работ у систем в условиях пожара и являются «огнестойким воплощением» серии интерфейсных кабелей КИПЭнг(А)-БГ. Нормируемые параметры кабелей и их конструктивные исполнения позволяют проектировщику системы сделать правильный выбор и подобрать требуемый кабель под различные протоколы высокоскоростной передачи данных на большие расстояния и для различных условий эксплуатации.
По своим основным характеристикам и области применения кабели не имеют аналогов и впервые применены на перспективных создаваемых и модернизируемых кораблях и подводных лодках Военно-Морского Флота.
Активное развитие объектов инфраструктуры военного и гражданского судостроения предусматривает наличие современных разветвленных структурированных систем управления с высокоскоростной передачей данных, обеспечивающих контроль и управление ими из единого центра. Связь между удаленными объектами управления и центром управления осуществляется по кабелям промышленного интерфейса с широкополосными линиями связи, чтобы обеспечить необходимую скорость приема-передачи данных и сигналов управления.
С учетом специфики работы военных объектов судостроения к кабелям промышленного интерфейса предъявляются особые требования, и в первую очередь по пожаровзрывобезопасности.
Новые нормативные документы предписывают лини ям связи сохранение работоспособности в условиях пожара в течение всего времени эвакуации и пожаротушения. Это реализуется применением огнестойкого кабеля, который имеет нормированные характеристики и обеспечивает высокоскоростную передачу данных на максимальные расстояния как в дежурном режиме работы системы, так и в условиях пожара.
Для испытаний и сертификации разрабатываемых кабелей на соответствие требованиям пожарной безопасности, в том числе и огнестойкости, кабельный завод «Спецкабель» оснащен современными испытательными стендами.
Одно из преимуществ разработанной серии кабелей — разнообразие конструкций, обеспечивающее работу интерфейсных линий в различных условиях: при прокладке в помещениях и на открытом воздухе, взрывоопасных зонах, земле, условиях повышенной вибрации и ударов, повышенных электромагнитных помех.
Впервые предприятием в конструкции кабелей применено изолирование кремнийорганической резиной медных жил, скрученных в пары. Для применения такой резины кабельным заводом «Спецкабель» проведены исследования и определен технологический процесс изготовления кремнийорганической резины, обеспечивающей создание керамической структуры при воздействии пламени.
Применение такой резины обеспечивает стойкость кабелей к длительному (до 180 минут) воздействию температур до 800 °С и имеет технологические и функциональные преимущества перед известными конструкциями огнестойких кабелей с двухслойной изоляцией в виде подмотки стеклослюденитовой лентой или оплетки стеклонитью по жиле со вторым слоем полимерной изоляции.
Кабели мог у т быть изготовлены с броней в виде оплетки из стальных оцинкованных проволок и защитным шлангом поверх него, что обеспечивает им гибкость, повышенную механическую, электромагнитную устойчивость и защиту от грызунов.
Так же пред усмотрены кабели повышенной пожаростойкости (марки КСБГСнг(А)-ОБГ) с применением специальной огнестойкой стеклослюденитовой ленты в качестве дополнительного механического и огнестойкого барьера для обеспечения повышенной устойчивости к вибрациям и ударам в условиях пожара.
Стенд для испытаний на гидростатическое давление
Кабели высокочастотные для структурированных кабельных систем связи
Кабельный завод «Спецкабель» длительное время занимается разработкой и изготовлением высокочастотных кабелей парной скрутки для структурированных кабельных систем связи. Кабели предназначены для передачи сигналов на частотах от 100 до 1000 МГц и обеспечивают высокоскоростную передачу сигналов свыше 100 Мбит/с. Такие кабели в соответствии с международным стандартом подразделяются на категории. Широкое распространение на объектах судостроения получили кабели категории 5 с частотой передачи до 100 МГц, и все большую популярность приобретают кабели категорий 6, 6а, 7 и 7а с частотой передачи от 250 до 1000 МГц, которые обеспечивают существенно большие скорости и объем передачи данных.
Конструкция кабелей предусматривает наличие витых пар токопроводящих жил с разным шагом скрутки для каждой из пар, что обеспечивает минимизацию наводок меж д у парами. Пары могут быть экранированными и неэкранированными. Проверку электрических характеристик кабелей различных категорий перед поставкой кабельный завод «Спецкабель» проводит на уникальном оборудовании.
Предприятием накоплен опыт в разработке герметизированных кабелей, в том числе в огнестойком исполнении.
Специалистами кабельного завода «Спецкабель» впервые разработан герметизированный LAN-кабель 5-й категории, имеющий экстремально высокую внутреннюю продольную и радиальную герметичность, обладающий стойкостью к гидростатическому давлению до 150 атмосфер благодаря заполнению из кремнийорганического компаунда; при этом габариты данного кабеля не выходят за пределы 9 мм и сохраняется удобство его разделки и монтажа.
Для проведения исследований влияния гидростатического давления на электрические характеристики кабелей, оценки герметизирующих материалов и конструкций кабелей, гидростатических испытаний кабельной продукции предприятие располагает уникальным экспериментальным стендом.
В настоящее время широкое распространение в комплектовании объектов судостроения получил герметизированный кабель КВПЭфМ, соответствующий категории 5.
Для перспективных и модернизируемых объектов ВМФ разработана серия кабелей огнестойких марки КсСОнг(А) и неогнестойких марки КсСнг ©, в том числе герметизированных марок КсСГОнг(D) и КсСГнг(D) с диапазоном рабочих частот до 250 МГц, обладающих стойкостью к гидростатическому давлению до 150 атмосфер. Разработанные огнестойкие и/или герметизированные кабели не имеют мировых аналогов и защищены патентами.
Для расширения серии категорийных кабелей передачи данных с учетом требований ВМФ разработаны кабели категории 5е, в том числе в герметизированном исполнении, категории 6 и категории 6а, а также гибкие кабели категории 5е.
Кабельный завод «Спецкабель» выступает эксклюзивным изготовителем и поставщиком указанных кабелей для комплектования создаваемых объектов ВС РФ и ВМФ РФ.
Для полного обеспечения импортозамещения высокочастотными кабелями связи объектов Минобороны России в настоящее время предприятием проводится разработка кабелей категорий 6а, 7 и 7а, в том числе в гибком исполнении.
Разработанные и разрабатываемые кабели позволят обеспечить эксплуатацию объектов военного и гражданского судостроения в различных климатических условиях в температурном диапазоне от −60 °С до 85 °С, в условиях воздействия спецфакторов не ниже 4 Ус и гарантированное функционирование в заданных режимах эксплуатации в течение не менее 35 лет.
Радиочастотные кабели
В основу радиочастотных кабелей положен опыт кабельного завода «Спецкабель» по разработке и производству серии коаксиальных кабелей, который предполагает технологию наложения изоляции физическим вспениванием полиэтилена.
Предприятие одно из первых освоило указанную технологию. Кабели имеют габаритный ряд, принятый в соответствии с отечественным и международным стандартами, позволяющими обеспечить унификацию используемых соединителей: 3,0; 4,8; 7,25 мм.
Физическое вспенивание полиэтилена позволяет делать изоляцию с меньшей плотностью, что дает возможность снизить коэффициент затухания в кабелях с пористой изоляцией, полученной по методу физического вспенивания, на частотах 1–1000 МГц на 30–35%, что связано с уменьшением коэффициента диэлектрических потерь материала изоляции.
Использование в качестве внешнего проводника ламинированной медной фольги вместо алюминиевой и оплетки из медных проволок позволяет уменьшить коэффициент затухания еще на 5% и обеспечить увеличение сроков эксплуатации кабелей.
Кабели для контрольно-измерительных приборов
Кабели разработаны в рамках выполнения программы импортозамещения для замены кабельной продукции Азовской кабельной компании в составе судовых огнестойких и неогнестойких кабелей для контрольно-измерительных приборов и передач и данных номинальным переменным напряжением до 660 В. Кабели по нераспространению горения соответствуют самым высоким требованиям групповой прокладки (категории А), по огнестойкости (ПО 1), по токсичности на уровне ПТМТ 2, по дымовыделению на уровне ПД 2. Для разработанных кабелей в отличие от замещаемых аналогов существенно повышено рабочее напряжение — с 250 до 660 В.
Новые разработки кабельной продукции
Кабельный завод «Спецкабель» по заказу Минпромторга России в рамках программы импортозамещения для комплектования перспективного вооружения и военно-морской техники выполняет опытно-конструкторские работы по следующим направлениям:
- разработка кабельных сборок и соединителей к ним, изготавливаемых на основе разработанных предприятием высокочастотных симметричных кабелей категорий 5, 5е, 6 и 6А; разработка высокочастотных симметричных кабелей категорий 6, 6А, 7 и 7А, в том числе в многопроволочном исполнении токопроводящей жилы и герметизированных;
- разработка серии фазостабильных радиочастотных кабелей повышенной теплостойкости, для производства которых предприятием закуплено уникальное зарубежное технологическое оборудование;
- модернизация серии радиочастотных кабелей обычной теплостойкости в интересах Военно-Морского Флота;
- разработка отечественного высокочастотного симметричного малогабаритного кабеля повышенной теплостойкости — аналога кабеля фирмы Axon Cable, применяемого для комплектации космических аппаратов.
Кабельный завод «Спецкабель» / Лобанов А. В., Левчук В. О.
