Производство UTP кабеля: не просто скрутить пары 

Когда говорят о производстве UTP кабеля, многие представляют себе просто скрутку четырёх пар проводников, оболочку — и готово. На деле, это один из самых коварных массовых продуктов. Разница между кабелем, который стабильно держит гигабит, и тем, что создаёт помехи, кроется в деталях, невидимых глазу. Самый частый прокол — недооценка качества изоляции и точности шага скрутки. Можно собрать линию на самом современном экструдере, но если не выверен шаг скрутки для каждой пары, чтобы минимизировать перекрёстные наводки (NEXT, FEXT), вся партия уйдёт в брак или, что хуже, к клиенту, который потом будет долго искать причину падения скорости.

Сердце процесса: подготовка и скрутка пар

Всё начинается с меди. Не буду углубляться в марки Cu, скажу лишь, что отклонение в диаметре проводника даже на несколько сотых миллиметра — уже риск для волнового сопротивления. Мы как-то получили партию меди с незначительным, в пределах допуска, колебанием диаметра. Казалось бы, всё в норме. Но при тестировании канала на 100 метрах затухание в высокочастотном диапазоне оказалось на грани. Пришлось срочно корректировать настройки экструдера для нанесения изоляции, чтобы компенсировать это. Опытный технолог всегда смотрит на сырьё не по паспорту, а ?на зуб?.

Скрутка. Автоматические скруточные машины — must have. Ручная работа тут недопустима. Но и тут есть нюанс: шаг скрутки для каждой из четырёх пар должен быть разным. Стандартная ошибка новичков — использовать схожие шаги. Это гарантированно ухудшит характеристики перекрёстных помех. В идеале, нужно рассчитывать под конкретный диаметр изоляции. На нашем старом оборудовании приходилось делать это чуть ли не вручную, методом проб. Сейчас, конечно, программное управление, но логику расчётов понимать необходимо. Иначе машина — просто железка.

Контроль на этом этапе — визуальный и с помощью простых тестеров на обрыв и короткое замыкание. Но уже здесь можно поймать грубые нарушения геометрии скрутки. Если пара идёт ?волной?, а не ровной спиралью, это будущие проблемы с импедансом.

Экструзия оболочки: где прячется дьявол

Казалось бы, самый простой этап: наложил оболочку из ПВХ или LSZH. Ан нет. Первая проблема — адгезия. Оболочка не должна слишком плотно прилипать к скрученным парам, но и не должна ?болтаться?. Сильная адгезия усложнит разделку кабеля при монтаже, слабая — может привести к смещению пар и изменению характеристик при изгибах. Подбирали соотношение температур экструдера головки и скорости протяжки неделю на новом материале.

Вторая проблема — толщина. Она должна быть строго равномерной по окружности. Смещение сердечника (скрученных пар) внутри оболочки — брак. Концентричность — ключевое слово. Проверяется просто — срез конца кабеля. Если видно смещение, нужно регулировать позиционирующие ролики и центрирующую головку экструдера. Бывает, что из-за износа направляющих или неравномерного натяжения пар кабель идёт ?вразнос?.

И третье — маркировка. Чёткость, стойкость. Дешёвая краска стирается, и монтажник потом проклинает всех. Наносить нужно с небольшим вдавливанием в оболочку, но не прорезая её. Тут тоже свой баланс.

Оборудование: не гонись за дешевизной

Много лет работаю с линиями для производства кабеля и видел разное. Китайское оборудование может быть как откровенным хламом, так и вполне конкурентоспособным. Всё упирается в инжиниринг и контроль на заводе-изготовителе. Например, компания ООО ?Чуанчжань Интеллектуальные Технологии? (Гуандун) — один из тех производителей, кто не просто копирует, а предлагает глубокую адаптацию линий под конкретные задачи. Заглянул на их сайт www.czzn.ru — видно, что фокус именно на инженерных решениях для кабельной индустрии. У них, кстати, интересные наработки по системе охлаждения экструдера, что критично для стабильности толщины оболочки.

Но какое бы оборудование ни было, его настройка — это 70% успеха. Можно купить супер-линию, но без грамотного инженера-технолога, который понимает физику процесса, она не выдаст стабильный продукт. Я помню, как мы месяц ?притирались? к новой скруточной машине, постоянно корректируя натяжение подающих катушек с изолированной медью. Малейшая разница в натяжении — и скрутка получается неравномерной.

И да, обслуживание. Регулярная чистка фильтров в экструдере, замена фильтровальных сеток, калибровка датчиков толщины. Это рутина, без которой любое производство UTP быстро скатится к браку.

Контроль качества: тесты, которые нельзя игнорировать

Выходной контроль — это не только ?прозвонить?. Для UTP кабеля категории 5e и выше обязательны электрические тесты в частотном диапазоне. Мы используем сетевые анализаторы. Смотрят на несколько ключевых параметров: Insertion Loss (затухание), NEXT (переходное затухание на ближнем конце), Return Loss (возвратные потери).

Часто бывает, что кабель проходит по затуханию, но ?валится? по Return Loss. Причина может быть как раз в той самой неидеальной скрутке или микронеоднородностях в диаметре меди. Такую партию отправлять нельзя. Однажды мы попробовали сэкономить и пустить в работу медный сплав с покрытием вместо чистой меди. По постоянному току всё было прекрасно, но высокочастотные тесты показали катастрофу. Пришлось полностью перерабатывать партию. Урок дорогой.

Физические тесты тоже важны: на растяжение, на изгиб, на сопротивление оболочки удару. Кабель должен выдерживать монтаж. Были претензии от клиентов, что оболочка трескается на морозе. Пришлось пересматривать рецептуру ПВХ-компаунда в сторону большей эластичности при низких температурах.

Упаковка и логистика — финальный штрих

Казалось бы, что тут сложного? Намотал на бухту и в коробку. Но и здесь есть подводные камни. Слишком тугая намотка может создать избыточное давление на пары внутри, что теоретически может повлиять на характеристики при длительном хранении. Слишком слабая — кабель будет спутываться при размотке. Стандартная бухта на 305 метров (1000 футов) — это искусство ровной укладки.

Хранение. Кабель нельзя хранить под прямым солнцем, оболочка стареет. Складировать нужно в сухом месте, без экстремальных температур. Иначе при размотке получите ?волны? из-за температурных деформаций, которые потом не выпрямить.

В общем, производство UTP кабеля — это цепочка из сотен мелких решений и постоянного контроля. Автоматизация многое упростила, но не отменила need for human eye, нужны специалисты, которые чувствуют материал и процесс. Как те инженеры из ООО ?Чуанчжань Интеллектуальные Технологии? (Гуандун), которые, судя по описанию их деятельности на www.czzn.ru, не просто продают станки, а решают технологические задачи. Без такого подхода получится просто кусок провода в оболочке, а не структурированный кабель, от которого зависит надёжность всей сети.