Приёмка оптических кабелей на заводах-изготовителях

Автор:
Спиридонов В.Н., кандидат технических наук, начальник Инжинирингового Центра ОАО "ССКТБ-ТОМАСС"

Стоимость линейно-кабельных сооружений сетей связи составляет наибольшую долю стоимости систем связи, поэтому качество, надёжность и долговечность оптических кабелей имеют важное значение для Заказчиков строящихся сетей связи. Проверке параметров оптических кабелей при их приёмке Заказчиком на заводах-изготовителях необходимо уделять самое серьёзное внимание, а сама приёмка должна быть полноценной, объективной и исчерпывающей. Нельзя экономить на процедурах приёмки и полноте их проведения. Игнорирование приемкой оптических кабелей может привести к использованию при строительстве волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) кабелей с отклонениями от требований Заказчика. Например, при строительстве ВОЛС "Москва-Новороссийск" было принято решение не принимать оптические кабели, изготовленные фирмой "Siemens", полагаясь на гарантии фирмы. При проверке на кабельной площадке после двух месяцев хранения обнаружилось, что затухание кабеля выше допустимого значения при отрицательных температурах. Совместная российско-немецкая экспертиза установила, что в кабеле было использовано недостаточно качественное оптическое волокно. Пришлость заметить всю партию кабеля, которая к счастью фирмы еще не была проложена. Но строители вынуждены были простаивать весь период замены кабеля, который растянулся на три месяца.

Можно привести другой пример: недостаточно полная проверка первой партии оптических кабелей завода "Москабельмет" для ВОЛС "Ставрополь - Махачкала" привела к тому, что при строительстве были использованы кабели с повышенным натяжением волокон. Этот дефект смог быть выявлен только благодаря измерениям натяжений волокон с помощью бриллюэновского рефлектометра. Полевые измерения позволили выявить две проложенные строительные длины кабеля с недопустимо высоким значением натяжения волокон, которые и были заменены на новые длины кабеля с проверенными параметрами. Значительные потери потерпел завод-изготовитель, который бесплатно поставил Заказчику дополнительные две строительные длины кабеля, а также оплатил затраты на измерения и новую прокладку кабелей. Заказчик также понес существенные убытки из-за более позднего срока сдачи объекта.

Незначительная экономия финансовых средств на организацию и проведение приемок оптических кабелей может обернуться весьма существенными потерями как для завода-изготовителя, так и для Заказчика. В зависимости от объемов строительства эти потери могут составлять сотни тысяч долларов.

Для оптимизации приёмок оптических кабелей на кабельных заводах следует учитывать имеющийся мировой и отечественный опыт заводских приёмок. Данный опыт позволяет уменьшить количество проверок до минимально необходимого, но при этом обеспечивается полнота оценки качества принимаемых кабелей.

Следует иметь в виду также, что оптические кабели служат не менее 25 лет, и за время их службы может быть осуществлена не одна замена или модернизация аппаратуры связи. Как правило, установка новой аппаратуры сопровождается увеличение диапазона использования пропускной способности оптических волокон. Поэтому оптические кабели следует проверять с учетом возможных будущих модернизаций аппаратуры связи. Например, перспективное использование систем со спектральным уплотнением требует проверки таких параметров оптических волокон, как поляризационно-модовая дисперсия и хроматическая дисперсия.

Как правило, Заказчик при заказе кабелей выдаёт заводу-изготовителю свои требования к продукции, причём, эти требования могут отличаться от требований заводских технических условий. Поэтому на первом этапе приёмки необходимо проверить, какими технологическими средствами обеспечивается выполнение дополнительных требований к кабелю и как контролируется это выполнение.

Оптические кабели являются сложными и ответственными изделиями, от надёжности которых зависит надёжность сетей связи, поэтому современное производство оптических кабелей включает в себя автоматизированные технологические линии и средства контроля за параметрами оптических волокон на всех технологических переделах. Для систематизации контроля качества продукции и контроля технологического уровня производства оптических кабелей на кабельных заводах вводятся соответствующие международные стандарты нормирования системы обеспечения качества продукции - ИСО 9001 и нормирования системы обеспечения технологического уровня - ИСО 9002. Прежде чем приступать к приёмке оптических кабелей, проводится проверка действия на заводе систем ИСО 9001 и ИСО 9002. В первую очередь на заводах должны быть в наличии соответствующие сертификаты со сроками их действия на весь период изготовления кабелей. Несмотря на наличие сертификатов ИСО 9001 и ИСО 9002, следует провести проверку основных технологических линий производства принимаемых оптических кабелей. Это связано с наличием так называемого "человеческого фактора" и слабой загрузкой большинства российских кабельных заводов, приводящей к большим перерывам в работе основных технологических линий.

Проверка начинается с проверки качества исходных материалов и компонент для производства оптических кабелей. Проверка включает в себя:

  • проверку мест хранения исходных материалов и компонент;

  • проверку правильности выбора исходных материалов и компонент на соответствие требованиям Заказчика к оптическим кабелям;

  • проверку заводского входного контроля качества исходных материалов и компонент;

  • проверку заводского контроля за правильностью использования исходных материалов и компонент на технологических линиях, на которых произведён заказанный оптический кабель.

Следует оценить результаты входного контроля основных материалов, влияющих на параметры оптических кабелей: гидрофобного заполнителя и полиэтилена.

Проверка технологических линий, на которых изготовлен принимаемый кабель, включает в себя:

  1. Проверку технологической линии покраски оптических волокон. Проверяется соблюдение требований по чистоте помещения, система контроля за температурными режимами покраски, система проверки оптических параметров волокон, а также система учёта и идентификации оптических волокон.

  2. Проверку технологической линии по изготовлению модулей. Особо проверяется система контроля обеспечения избыточной длины оптических волокон в модуле и правильность функционирования устройства подачи внутрь модуля гидрофобного заполнителя.

  3. Проверку технологической линии скрутки оптических модулей в сердечник. Проверяется равномерность скрутки, шаг скрутки, геометрия скрученного сердечника.

  4. Проверку технологической линии наложения внутренней полиэтиленовой оболочки. Проверяется функционирование системы подачи гидрофобного заполнителя, равномерность геометрических размеров полиэтиленовой оболочки.

  5. Проверку технологической линии наложения круглой проволочной брони. Проверяется наличие устройств перфоминга для проволок, равномерность и плотность наложения круглых проволок в броне, раскручиваемость проволок в наложенной броне.

  6. Проверку технологической линии наложения наружной полиэтиленовой оболочки. Проверяется наличие устройства подачи гидрофобного заполнителя между проволоками брони и наружным шлангом, равномерность геометрических размеров наружной оболочки.

  7. Проверку комплекса контрольно-измерительных приборов и средств контроля технологических переделов на всех технологических линиях и испытательных стендах. Особое внимание уделяется проверке соответствия класса точности приборов требуемой точности измерения параметров оптического кабеля.

Исключение из программы приемок проверки технологии изготовления кабелей, организации входного контроля исходых материалов может привести в дальнейшем к так называемым скрытым заводским дефектам, заложенным в кабеле из-за недостаточно качественных исходных материалов и отклонений от оптимальных технологий изготовления. Эти дефекты трудно выявить в процессе заводских и приемочных испытаний, а знать о себе дают они, как правило, через несколько лет после ввода ВОЛС в эксплуатацию.

Если результаты проведённых проверок не вызывают замечаний, то далее обычно осуществляется проверка правильности заполнения протоколов заводских испытаний параметров оптических кабелей. Определяется полнота измерений на соответствие требованиям договора с Заказчиком. По результатам проверки результатов, отражённых в протоколах заводских испытаний, определяются те строительные длины кабелей, параметры которых требуют уточнения или перепроверки, на этих строительных длинах и проводятся дополнительные измерения.

Как правило, в программу приёмочных испытаний отобранных строительных длин кабелей включаются следующие проверки:

  1. Визуальная проверка внешнего вида оптических кабелей. Проверяется наличие пузырей, наличие перепадов диаметров оболочки, наличие задиров, наличие наплывов оболочки на разных участках длины кабеля, чёткость нанесения маркировки.

  2. Проверка барабанов, на которые намотан оптический кабель. Проверяется наличие незагнутых, выступающих гвоздей (гвозди должны быть утоплены), наличие неровностей внутренних поверхностей щёк барабанов, правильность выполнения крепления щёк барабанов стальными шпильками, наличие надёжно закреплённых осевых втулок, законтренности гаек на шпильках (шайбами и краской).

  3. Проверка качества намотки кабеля на барабан, проверка рядности и равномерности намотки кабеля.

  4. Проверка надёжности герметичной заделки концов кабеля колпачками, проверка надёжности крепления концов кабеля (длина которых должна быть не менее 3 м) к щекам барабана.

  5. Контроль соответствия строительных длин кабеля условиям Заказчика, строительная длина должна быть не менее указанной в договоре поставки.

    Соблюдение заводами-изготовителями требований Заказчика по данным параметрам в значительной мере определяет профессиональный подход завода к проблемам изготовления оптических кабелей.

  6. Проведение испытаний электрических параметров наружного шланга, а именно:

    • измерение электрического сопротивления изоляции наружного шланга выбранных строительных длин (предварительная выдержка в воде в течение одного часа, испытательное напряжение постоянного тока в пределах от 500 В до 1000 В), нормируемое значение должно быть не менее 2000 МОм/км;

    • испытание внешнего защитного полиэтиленового шланга выбранных строительных длин напряжением 10 кВ переменного тока или 20 кВ постоянного тока в течение 5 с в нормальных климатических условиях после предварительной выдержки кабеля в воде в течение одного часа. Нормируемый параметр - не должно быть электрического пробоя при указанных условиях.

    Указанные проверки важны для обеспечения на построенной с проверяемыми кабелями ВОЛС возможностей эксплуатационных проверок трассы прохождения кабеля и целостности проложенных кабелей.

  7. Проведение испытаний на вытекание гидрофобного заполнителя. Испытания проводятся в термостате по стандартной методике на трех образцах кабеля при температуре плюс 70оС. Критерий годности - не должно быть вытекания заполнителя. Данная проверка гарантирует, что в кабеле использован качественный гидрофобный заполнитель, позволяющий эксплуатировать его в диапазоне температур согласно требований Заказчика.

  8. Проведение измерений коэффициента затухания. Измерения затухания оптических волокон проводятся на выбранных комиссией строительных длинах кабелей в нормальных климатических условиях. Значения коэффициента затухания должны быть в пределах, указанных в договоре поставки, а при отсутствии в договоре этого параметра - в пределах, указанных в технических условиях завода-изготовителя.

    Эта проверка позволяет выявить возможные влияния заводских технологических переделов на важнейший параметр оптических волокон - затухание: затухание волокон не должно увеличиваться на всех этапах изготовления кабелей.

  9. Проведение испытаний стойкости к растягивающим усилиям. Стойкость к статистическим и динамическим растягивающим усилиям проверяется на одном образце кабеля длиной не менее 50 м на испытательном стенде завода. Все волокна образца кабеля должны быть соединены шлейфом. Статическое растягивающее усилие прикладывается той величины, которое определено договором поставки, время действия нагрузки - 1 мин. Значение динамического растягивающего усилия также оговаривается в договоре. Если в договоре нет требований по этому параметру, то значение параметра берётся из технических условий завода. Прирост затухания в обоих случаях не должен превышать 0,05 - 0,1дБ в зависимости от требования Заказчика. При прикладывании статистического усилия контролируется и относительное удлинение кабеля. После прекращения воздействия растягивающего усилия затухание должно вернуться к исходному значению.

    Данное измерение в значительной мере гарантирует возможность прокладки кабелей механизированными методами, сопровождающимися рывками и растяжениями, указанными в требованиях Заказчика.

  10. Проведение испытаний стойкости к раздавливающим усилиям. Испытания к раздавливающим усилиям проводятся на трёх образцах кабеля от разных строительных длин, каждый образец должен быть длиной не менее 3 метров. Все волокна кабеля должны быть соединены шлейфом. Значение раздавливающего усилия выставляется то, которое указано в договоре или в ТУ на данный тип кабеля. На каждом образце кабеля количество участков, последовательно подвергаемых испытательному воздействию, должно быть не менее 3-х. Время каждого воздействия составляет не менее 1 мин. Прирост затухания за время воздействия усилия раздавливания не должен превышать 0,05 - 0,1дБ в зависимости от требований договора или ТУ. После прекращения воздействия усилия раздавливания затухание должно вернуться к исходному значению.

    Эти испытания позволяют оценить соответствие требованиям Заказчика на раздавливающие усилия, которые могут возникнуть при прокладке кабеля или после его прокладки в процессе эксплуатации.

  11. Проведение испытаний стойкости к циклической смене температур. Испытания проводятся на одной строительной длине кабеля в температурной камере при двух циклических сменах температуры от 70оС до минус 60оС. Все волокна кабеля должны быть соединены шлейфом. Прирост затухания во время экстремумов циклических изменений не должен превышать 0,05 - 0,1дБ в зависимости от требований договора или ТУ. После прекращения воздействия температурных циклов затухание должно вернуться к исходному значению.

    Особенно важно проверять данный параметр для кабелей, подвешиваемых на воздушных линиях электропередачи, на которых кабель подвержен систематическим циклическим изменениям температур.

  12. Проведение испытаний на морозостойкость. Этот вид испытаний определяет прежде всего устойчивость конструкции кабеля: испытания проводят для оценки надёжности конструкции и правильности выбора её компоновки. Конечно, этот вид испытаний характеризует и собственно морозостойкость. Но эти испытания проводятся и в тех случаях когда кабель реально не предназначен работать при больших отрицательных температурах.

    Испытание на морозостойкость заключается в проведении 20 циклов изгиба кабеля на 90оС на оправку радиусом, равным 20-ти-кратному внешнему диаметру кабеля, при температуре минус 30оС со скоростью 1 цикл изгиба в минуту. Во время испытаний контролируется величина изменения оптического затухания. Отклонение величины затухания не должно превышать значения, указанного в требованиях Заказчика. По окончании испытаний величина затухания должна вернуться в исходное состояние. Испытания проводятся на одной строительной длине кабеля на одном его конце длиной не менее 3 м. Все волокна кабеля соединяются в шлейф.

    Невыполнение данного требования означает, что конструкция кабеля "рыхлая", неустойчивая. Такой кабель использовать для строительства ВОЛС нельзя.

  13. Проверка стойкости к водопроницаемости кабеля. Испытаниям подвергается один образец кабеля по методу МЭК 794-1-F-5 на заводском стенде.

    Это испытание позволяет оценить в том числе стойкость ВОЛС к проникновению влаги вдоль кабеля в соединительные муфты. Несоблюдение этого требования на ВОЛС "Москва - Санкт-Петербург" привел к необходимости перемонтажа более сотни соединительных муфт, что вылилось в существенные затраты для Заказчика.

  14. Проверка запаса длины оптических волокон в кабеле. Проверка осуществляется с целью контроля заданного расчётом превышения длины волокон относительно физической длины кабеля. Проверка осуществляется на образце строительной длины кабеля длиной 5 м, вырезанному на расстоянии не менее 25 м от его конца. Вырезание образца осуществляется одномоментно в обеих точках вырезания. Образец кабеля разбирается, из модулей извлекаются оптические волокна, а затем измеряется их длина. Превышение длины оптических волокон над длиной кабеля должно быть в пределах, указанных в технологических картах завода-изготовителя.

    Данный вид испытаний позволяет гарантировать в значительной степени строящиеся кабельные линии от недопустимых натяжений волокон в кабеле в процессе их прокладки, чтобы не повторять ошибок, имевших быть на ВОЛС "Ставрополь - Махачкала".

  15. В последние годы на волоконно-оптических сетях связи некоторых операторов стали устанавливаться системы со спектральным уплотнением DWDM и WDM. Для обеспечения безотказной работы систем со спектральным уплотнением очень важное значение имеют параметры хроматической (XД) и поляризационно-модовой дисперсий (ПМД). Поэтому при заказе оптических кабелей Заказчик часто устанавливает требования по параметрам дисперсии. В этом случае при приёмке оптических кабелей должна осуществляться проверка значений XД и ПМД. Как правило, проверка указанных параметров носит выборочный характер и осуществляется на всех волокнах трёх строительных длин принимаемых кабелей. Критерием оценки параметров дисперсии является их соответствие требованиям Заказчика.

    При положительных результатах приёмочных испытаний проводится проверка подготовки кабелей к отгрузке. Проверяется качество обшивки кабельных барабанов, наличие защиты выведенных концов кабелей, наличие заводских паспортов и полнота заполнения всех разделов этих паспортов.

    Результаты приёмочных испытаний и проверок оформляются актом приёмки. При приёмке различных типов оптических кабелей порядок приёмки и виды их испытаний могут изменяться, но неизменным должна оставаться обязательность приёмок, которая дисциплинирует как завод-изготовитель, так и Заказчика. Затраты на приёмку кабелей с лихвой окупаются при строительстве и эксплуатации волоконно-оптических линий связи, так как в значительной степени гарантируют их высокое качество.

Статья опубликована в журнале Lightwave R.E., №2, 2003г., с.35-37.
Публикуется на RusCable.Ru с разрешения автора.

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно
Информация по заявке
Актуальность
Город
Текст по заявке
или прикрепите файл
Прикрепить файл
Контактные данные
Организация
E-mail
Телефон
Контактное лицо
Комментарий
Отраслевая Служба Заказов от RusCable.Ru
– это оперативный бесплатный сервис для покупателей КПП.

Стоит только заполнить форму слева и в течение нескольких минут Вашу заявку увидит около сотни компаний-поставщиков. Те организации, которые могут ответить указанным Вами требованиям, напрямую свяжутся с Вами.

Остались вопросы? Задайте их операторам Службы Заказов
тел.: 8 (495) 229 33 36
или e-mail: zakaz@kab.ru


Работайте быстро и без посредников, работайте с RusCable.Ru!