Унификация и стандартизация маркировки оптических кабелей в России

Для потребителей стандартизация продукции — одна из наиболее востребованных и важных тем. Соответствие продукции требованиям общепринятых стандартов качества значительно облегчает процесс выбора того или иного поставщика, и при этом все участники рынка взаимодействуют в рамках единых нормативных документов. В частности, в отрасли волоконно-оптических кабелей в России неоднократно озвучивалась проблема отсутствия системного подхода и сильной разрозненности в части классификации, условного обозначения и маркообразования. Для решения этой задачи, а также утверждения обязательного перечня регламентируемых технических параметров и методов их контроля, был разработан новый ГОСТ. Несмотря на то, что полноценное приведение разработанных ранее оптических кабелей в соответствие стандарту предполагается в течение пяти лет с даты введения, т. е. к 2025 году, уже сейчас можно оценить, какую пользу он может принести производителям, заказчикам и подрядчикам, а также выявить нюансы.

Маркировка оптических кабелей. Текущая ситуация в России

На сегодняшний день в России действуют более 20 производителей оптических кабелей, и продукция каждого из них имеет собственную уникальную маркировку. Например, классический диэлектрический самонесущий оптический кабель (ОКСН) в маркировке завода Инкаб обозначается как ДПТ, в маркировке Сарансккабель-Оптики обозначается как ОКК, а в маркировке Москабель-Фуджикуры — ОКСД.

При этом в отрасли сложилось два различных подхода к кодовому обозначению типов кабелей:

1. По области применения и условиям прокладки. Например, ОКГМ, где буква «Г» обозначает, что кабель предназначен для прокладки в грунте.
2. По конструктивному исполнению. Например, ОКЛ, где буква «Л» обозначает, что кабель бронирован стальной ламинированной гофрированной лентой.

Полная маркировка ВОК в обязательном порядке содержит в себе кодовые обозначения особенностей конструктивного исполнения, а также числа оптических волокон. Примеры структуры маркировки различных заводов-производителей приведены на рис. 1:

Рис. 1. Примеры структуры маркировки ОК различных заводов.

Несомненными недостатками текущей ситуации с маркировкой оптических кабелей являются:

• Сложность и неудобство использования.
  Потребителю для заказа необходимо разбираться в структуре маркировки кабеля ВОЛС и знать все нюансы. Если закупается продукция нескольких производителей, то сложность возрастает многократно.
• Трудность сравнения.
  Ввиду достаточно сильных различий в системах маркообразования, прямое сравнение маркировок разных производителей невозможно и необходима полная ручная дешифровка и последующий детальный анализ, который сопряжён со значительными трудозатратами.
• Возможность ошибок и опечаток.
  В маркировках легко запутаться, пропустить необходимые символы или перепутать их. Это приводит к тому, что, зачастую, даже производитель оптического кабеля не может однозначно идентифицировать запрос потребителя и вынужден задавать уточняющие вопросы, которые также приводят к потерям времени на коммуникацию.

Практически все эти недостатки нивелируются наличием на сайте ВОЛС.Эксперт конфигуратора «Переводчик маркировок». После ввода первых букв маркировки (типа кабеля) конфигуратор определяет производителя и открывает новые поля, которые соответствуют системе маркировки этого завода (рис. 2).

Рис. 2. Общий вид конфигуратора «Переводчик маркировок»

Далее пользователь может заполнить соответствующие поля, имеющие описание, чтобы облегчить ввод и исключить возможные ошибки, и получает полное описание кабеля с детальными характеристиками, а также маркировку аналогичного кабеля производства Инкаб. Весь процесс требует небольшого объёма введённых данных, пару кликов мышки и занимает буквально пару минут. А самое главное — избавляет потребителя от необходимости трудоёмкого поиска системы маркировки на сайтах производителей, её изучения и последующей дешифровки.

Маркировка оптических кабелей. Текущая ситуация в мире

Практически все крупнейшие производители в мире используют собственные уникальные названия и имена для разных типов кабелей, то есть ситуация в целом схожа со сложившейся ситуацией в России.

Например, свои самонесущие кабели Corning называет SOLO, Prysmian — SM@RTSPAN, a OFS — PowerGuide DT.

Не является исключением и полное маркообразование: каждым заводом разработана собственная кодировка, зачастую весьма сложная для понимания (рис. 3):

Рис. 3. Примеры маркировки зарубежных производителей

Стоит отметить, что принимались попытки создать унифицированную маркировку. В частности, в странах Центральной Европы широко известен стандарт DIN VDE 0888, который, в том числе, описывает единые принципы кодирования оптических кабелей по типу исполнения, а также применяемым материалам и оптическим волокнам. Тем не менее данная система тоже обладает рядом недостатков, а именно:

• Маркировка неидеально описывает конструкцию, оставляя «белые пятна» в описании. Например, непонятно какого типа, размера и материала используются диэлектрические элементы.
• Производители из-за отсутствия полноты вариантов используют собственные наработки и вводят дополнительные обозначения. Это затрудняет в дальнейшем однозначную идентификацию кабеля и требует дополнительного поиска информации и последующей дешифровки символов.

Вследствие всего этого, наряду с использованием маркировки по DIN VDE, производители продолжают пользоваться собственными обозначениями в качестве альтернативы.

Таким образом, можно сделать вывод, что ни в мире, ни в России нет единого подхода и единой разработанной системы маркообразования волоконно-оптических кабелей. Такой ситуация и оставалась до недавнего времени.

ГОСТ Р на оптические кабели

Первая попытка создать унифицированную систему маркообразования была предпринята в 2004 году при разработке и внедрении ГОСТ Р 52266-2004 «Кабельные изделия. Кабели оптические. Общие технические условия». ГОСТ содержал раздел 4 «Классификация», где в подразделах 4.1 — области применения и 4.2 — условное обозначение, были сформулированы принципы маркообразования. По факту применённая система не отвечала всему разнообразию представленных на рынке конструкций, современным требованиям и прогрессу в бурно развивающейся отрасли. Как следствие, условные обозначения из данного стандарта не применялись ни одним из крупных кабельных заводов.

В 2019 году Ассоциация «Электрокабель» и Всероссийский научно-исследовательский институт кабельной промышленности (ВНИИКП) разработали новую версию этого ГОСТ, которая вступила в силу в 2020 году: ГОСТ Р 52266-2020 «Кабели оптические. Общие технические условия». Раздел с классификацией и условным обозначением остался, но был существенно переработан. Несмотря на то, что разделение оптических кабелей осталось по области применения и условиям прокладки, сама система маркообразования, прошедшая через несколько итераций и согласований, была изменена и дополнена. Первоначальные варианты условных обозначений были очень громоздкими: ОКЗСДХЛ или ОКРДТЛ и содержали, помимо признаков по применению, различные другие параметры, например, тип климатического исполнения. Все это могло привести к тому, что производителям пришлось бы сертифицировать не десятки, а сотни различных марок. После плодотворных дискуссий удалось немного облегчить и упростить маркировку (рис. 4).

Рис. 4. Условное обозначение оптических кабелей по ГОСТ 52266-2020

Тем не менее даже новые утверждённые условные обозначения не избавили отрасль от некоторых проблем:

1. Типы кабеля, по-прежнему, классифицируются по области применения.
   Такая классификация не в полной мере отображает конструктивные особенности кабеля. Существующая маркировка некоторых кабельных заводов по конструктивному исполнению с требуемой точностью описывает состав изделия. Например, ДПС — центральный диэлектрический (Д) силовой элемент, П — с промежуточной оболочкой и стальными проволоками в качестве брони (С). Потребитель однозначно понимает, что получает именно такую конструкцию кабеля. Одновременно с этим маркировка по условиям применения других кабельных заводов в расшифровке тоже однозначно определяет применяемые материалы, например, для кабеля в кабельную канализацию это применение стальной гофрированной ленты. Новый ГОСТ не налагает такие ограничения. Формально кабель для прокладки в кабельную канализацию может содержать или не содержать промежуточную оболочку, имея одну и ту же марку.
2. Кабели единого конструктивного исполнения могут применяться в разных областях применения.
   Например, кабель с распределёнными силовыми элементами в виде стеклонитей может одновременно применяться как для прокладки в защитных пластмассовых трубах (ОКЗТС), так и для прокладки в кабельной канализации (ОКЗС) и даже в качестве самонесущего диэлектрического (ОКВДС). Конструктив один, а возможные марки разные. В ГОСТ добавлено важное примечание: «Применение ОК одной классификационной подгруппы или группы взамен ОК других подгрупп (для других условий прокладки) допускается при обеспечении всех технических характеристик не хуже, чем установлено настоящим стандартом для этих подгрупп». Получается, что технически кабель ОКВДС при соответствующих технических характеристиках можно будет прокладывать и в кабельную канализацию. Однако для проектировщиков возникает дополнительная путаница. Поэтому в проектах, вероятнее всего, будут разные названия для разных условий прокладки: ОКЗС и ОКВДС, а на этапе конкурсных процедур производители будут объяснять, что кабель при этом используется одного конструктива и может быть взаимозаменяем согласно примечанию в ГОСТ. Возникнут коллизии относительно соответствия прописанным в проектной документации маркам и излишние бюрократические процедуры. Это лишь один из частных примеров, число которых при детальном анализе весьма существенно.
3. Нарушены традиционные названия подвесных кабелей, применяемых на объектах электроэнергетики.
   Так кабель ОКГТ (встроенный в грозозащитный трос), согласно новому ГОСТ, называется ОКВГ, а кабель ОКСН (самонесущий диэлектрический) в новом ГОСТ маркируется как ОКВДА, что также вызовет дополнительные неудобства.

Рассмотрим предполагаемую пользу от унификации маркировок оптоволоконного кабеля, которую декларирует новый ГОСТ:

• В проектной документации используются единые унифицированные марки кабеля без привязки к конкретному производителю.
• В закупочной документации на конкурсах, согласно проектной документации, также используются единые маркировки.

Таким образом, предполагаются одинаковые условия для всех заводов-производителей, без преференций, связанных с использованием уникальных марок и сложностями с пересогласованием одной марки на другую. Возможность участия в конкурсных процедурах «на равных» увеличивает конкуренцию на рынке, от чего, в идеале, должен выиграть потребитель.

Однако становятся очевидными и ряд недостатков с этим связанных:

1. Самонесущие кабели разных производителей имеют различные характеристики в части веса, диаметра и модулей упругости. Это связано с высокой вариативностью возможных конструкций, удовлетворяющих одним и тем же требованиям по стойкости к механическим воздействиям. Разные характеристики приводят к невозможности применения универсальных расчётов по подвесу кабеля, таких как стрелы провеса и возникающие нагрузки. Нельзя воспользоваться данными для расчёта одного производителя, а применять в проекте кабель другого производителя. Проект необходимо пересчитывать, что сводит к нулю преимущества единой маркировки. Кроме того, особо опасно использование единой маркировки при разных внешних диаметрах запроектированного и закупаемого кабеля, т. к. это сопряжено с необходимостью использовать разные натяжные и поддерживающие зажимы, которые могут быть к тому времени уже закуплены.
2. Постоянный прогресс в отрасли приводит к тому, что кабели могут содержать различные дополнительные решения, в том числе инновационные, не отображаемые в маркировке, но приносящие некоторую добавочную ценность для потребителя. Наиболее простой пример — наличие рипкорда, облегчающего и ускоряющего разделку кабеля для монтажных бригад. Если маркировка у конкурирующих производителей одна, а потребитель выбирает по маркировке, то становится бессмысленным использование этого элемента, т. к. это в том числе увеличивает себестоимость продукции. Таким образом, единая маркировка препятствует техническому прогрессу и развитию конструкций.
3. Не учитываются требования к новым классам кабелей. Например, использование Ribbon-волокон в кабелях без брони для прокладки в кабельной канализации невозможно согласно новому ГОСТ, так как предъявляются определённые требования по стойкости к раздавливанию, которым этот класс кабелей не может удовлетворять несмотря на всю перспективность конструкции. В результате потребитель вынужден либо отказываться от использования таких кабелей, либо идти на компромисс и отступать от требований ГОСТ.
4. Закупки по единой маркировке приведут к предложениям от производителей, которые минимально отвечают требованиям ГОСТ. Для производителя не будет иметь никакого смысла добавлять характеристики, потенциально влияющие на скорость и удобство монтажа или долговечность, если потребитель не будет готов за это платить. Например, набирающие популярность в мире полностью «сухие» кабели. В наихудшей ситуации все станут покупать «буквы и цифры» в маркировке, без учёта особенностей конструкций и потенциальных выгод при монтаже и эксплуатации, что также напрямую повлияет на надёжность линий из-за увеличения числа ошибок.

Следствием возникающих недостатков будет являться то, что рынок разделится на два класса потребителей:

• Заказчики «высокого уровня» будут предъявлять свои дополнительные требования или особую маркировку, обеспечивая необходимый им уровень качества и удобства работы с продукцией. Фактически для этого класса Заказчиков соответствие оптического кабеля ГОСТ не будет играть никакой роли.
• Типовые заказчики будут получать типовые кабели с минимально возможными по ГОСТ характеристиками без использования новейших материалов или конструкторских разработок, дающих дополнительные преимущества. Таким образом, для этого сегмента реальный уровень качества оптических кабелей с внедрением ГОСТ снизится.

Стандартизация зарубежной кабельной продукции ВОЛС

Общемировая практика, определяемая развитыми странами, сводится к тому, что должен соблюдаться баланс интересов заказчика и производителя. Заказчик всегда определяет свои собственные требования к продукции, которые не исчерпываются общепринятыми мировыми стандартами, такими как IEC или IEEE. К конкурсной процедуре допускаются минимум два производителя, наиболее часто это три-четыре производителя. В документации перечислены собственные маркировки допущенных производителей, как аналоги друг друга. Продукция всех допущенных производителей при этом в обязательном порядке предварительно проходит все необходимые проверки и тестирование, в том числе в независимых испытательных центрах. Другие производители к конкурсу не допускаются. Таким образом, заказчик полностью уверен в качестве предлагаемой продукции и её соответствию своим предъявляемым требованиям, исключив непонятных производителей, предлагающих как бы то же самое, но одновременно с этим обеспечивая конкурентное предложение.  

Цветовая кодировка оптических волокон

В мире не принят единый стандарт о том, какие цвета и в каком порядке должны применяться для кодировки оптических волокон в кабеле. Однако многие страны имеют свой собственный стандарт: ANSI/TIA-598 в США и многих других странах, DIN-VDE 0888 в Германии и части стран Европы и другие (рис. 5):

Рис. 5. Примеры цветовой кодировки оптических волокон в разных странах.

Общепринятой является кодировка по 12 цветам в связи с тем, что в условиях недостаточного освещения, как это часто бывает где-нибудь на чердаках или в полевых условиях, человеческий глаз отчётливо может различать только 12 цветов. А дополнительные цвета видятся как оттенки основных и могут быть легко перепутаны. Однако в одном оптическом модуле (трубочке) могут быть размещены больше 12 волокон, вплоть до 96. При этом возможны разные схемы кодировки. Наиболее популярен способ нанесения на волокно дополнительных штрихов (кольцевых меток), который может быть применён для модулей, содержащих до 48 волокон. Первая дюжина волокон имеет стандартную цветовую кодировку, а на последующие наносятся один штрих (кольцо), два или три рядом. Вторым возможным способом является использование цветных обмоточных нитей, которые объединяют дюжины. Таким образом, обмоточная нить тоже является кодирующим элементом, определяющим порядок дюжины. При кодировании большого количества волокон штрихами или обмоточными нитями возникает нюанс, который необходимо учитывать, особенно для волокон со сверхнизким затуханием: возникают дополнительные микроизгибные потери, которые несколько увеличивают затухание. Если в оптическом модуле используется не более 16 волокон, то современные стандарты допускают использование дополнительных цветов вместо нанесения кольцевых меток.

В России нет единого стандарта, определяющего порядок цветов оптических волокон. Разные заводы используют различный порядок. Это приводит к большим проблемам и путанице при монтаже кабелей разных производителей. Все потребители отмечают неудобства с этим связанные. Необходимо переделывать схемы соединения волокон друг с другом, учитывать и согласовывать между собой разные цвета.

Казалось бы, что внедрение нового ГОСТ должно решить данную проблему. ГОСТ содержит приложение В, которое определяет порядок цветов волокон в оптических модулях согласно стандарту ANSI/TIA-598. Однако данное приложение является справочным, а значит носит необязательный характер. Соответственно, путаница и неудобства, связанные с разными цветами, будут продолжаться. Например, в проекте использована схема по ANSI/TIA-598, а на конкурсе выиграет производитель, который использует кодировку по DIN VDE 0888, и это будет означать дополнительную «головную боль» для подрядчика при монтаже. Или использование трудноразличимых цветов также будет приводить к сложностям и ошибкам при сварках оптических волокон.

Цветовая кодировка оптических модулей

Оптические модули, содержащие набор оптических волокон, объединяются в кабеле, как правило, в виде скрутки вокруг центрального силового элемента. Общепринятой мировой практикой здесь является то, что модули тоже имеют свой собственный уникальный цвет, соответствующий порядку, применённому при кодировании оптических волокон, например, по ANSI/TIA-598 (рис. 6):

Рис. 6. Цветовая кодировка оптических модулей по ANSI/TIA-598

Общепринятой практикой в России является использование, так называемой, счётной пары, когда в скрутке присутствует основной модуль определённого цвета и направляющий модуль другого цвета. По направляющему модулю идёт отсчёт всех остальных, которые имеют одинаковый натуральный (белый) цвет (рис. 7):

Рис. 7. Принцип кодировки оптических волокон в России

За счёт того, что модули в скрутке не меняют своего расположения по длине кабеля, всегда можно определить с обоих концов кабеля порядковый номер модуля по счету.  Причина использования такого метода кроется в том, что производить модули одинакового цвета более экономично: не требуются дополнительные затраты и расходы дорогостоящего материала при смене цветов. Вышедший ГОСТ в приложении В определяет аналогичный подход применения «счётной пары» и также носит характер справочного, а значит необязательного.

Необязательность выполнений рекомендаций ГОСТ Р в части цветовой кодировки оптических модулей и использование устаревшей системы кодировки (по счётной паре) приводит к тому, что при монтаже подрядчик вынужден работать с модулями одинакового цвета, что требует повышенной аккуратности и внимательности (рис. 8).

Рис. 8. Пример использования оптических модулей одинакового цвета

Очень часто при этом модули перепутываются, что приводит к дополнительным сложностям при сдаче линии и/или дальнейшей эксплуатации. Производство оптических кабелей с уникальными по цветам оптическими модулями полностью исключает эту проблему, однако невыгодно производителю при отсутствии дополнительных требований со стороны заказчика и при прочих равных условиях о соответствии минимальным требованиям ГОСТ.

Заключение

Несмотря на очевидные достоинства разработанного ГОСТ на оптические кабели в части систематизации предъявляемых требований и методик испытаний, предлагаемая унификация противоречит современным мировым тенденциям. Необязательность соблюдения цветовой кодировки приведёт к продолжающейся путанице на рынке, а единая маркировка снизит общий уровень качества предлагаемых кабелей.

В связи с этим предлагается к реализации следующее:

• условное обозначение кабелей перевести из обязательного в справочное,
• цветовую кодировку оптических волокон перевести из справочной в обязательную,
• цветовую кодировку оптических модулей сделать аналогичной кодировке оптических волокон (уникальные цвета) и обязательной.