Бронированные кабели (для прокладки в земле, в агрессивных средах)

Бронированные кабели представляют собой особый класс кабельно-проводниковой продукции, предназначенный для работы в условиях, где существует повышенный риск механических повреждений, воздействия агрессивных сред и других внешних угроз. Это «тяжелая артиллерия» в мире кабелей, обеспечивающая бесперебойную передачу электроэнергии и данных там, где обычные кабели быстро выйдут из строя.

1. Что такое бронированный кабель и где он применяется?

Бронированный кабель — это кабель, имеющий в своей конструкции специальный защитный слой (броню), предназначенный для защиты от механических воздействий: растяжения, сдавливания, ударов, вибрации, грызунов и проколов.

Ключевые области применения:

• Прокладка в земле (траншеях): Это основное применение. Броня защищает от давлений грунта, камней, при земляных работах (лопата, экскаватор), от корней деревьев и грызунов (крыс, кротов).
• Промышленные предприятия: В цехах с тяжелой техникой, где возможны падения предметов, перемещение транспорта (погрузчиков, тележек).
• Взрывоопасные и пожароопасные зоны: Требуют особо надежной защиты для предотвращения коротких замыканий.
• Агрессивные среды: Прокладка в шахтах, тоннелях, коллекторах, где присутствуют химические вещества, влага и высокая запыленность.
• Подводная прокладка: Специальные типы брони защищают от растяжения и давления воды.
• Вертикальные трассы: При прокладке по фасадам зданий или в шахтах броня принимает на себя вес кабеля.

2. Конструкция бронированного кабеля: Детальный разбор

Конструкция такого кабеля многослойна, и каждый слой несет свою функцию. Рассмотрим ее на примере классического кабеля ВБбШв.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь или алюминий. Для бронированных кабелей, особенно при прокладке в земле, чаще предпочтительна медь из-за ее коррозионной стойкости, долговечности и лучшей проводимости.
• Строение: Чаще однопроволочная (монолитная) для стационарной прокладки, но может быть и многопроволочной для повышенной гибкости.

2. Изоляция жил

• Материал: ПВХ (поливинилхлорид), Сшитый полиэтилен (СПЭ) или Резина. Изоляция обеспечивает основную электрическую прочность и разделяет токопроводящие жилы.

3. Поясная изоляция

• Слой, который скрепляет все изолированные жилы в единый сердечник, придавая кабелю круглую форму.

4. Экран (в кабелях на 6 кВ и выше)

• Изготавливается из электропроводящего материала (полупроводящая бумага, полимер) и медной ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, защищает от внешних электромагнитных помех.

5. Подброневый подушный слой (Важный элемент!)

• Назначение: Предотвращает повреждение внутренних изоляционных слоев о жесткую и острую броню. А также служит для защиты брони от коррозии при возможном проникновении влаги снаружи.
• Материал: Битумный состав, крепированная бумага, ПЭТ-лента или слой специального пластиката.

6. Броня — сердце кабеля

• Это основной защитный слой. Существует два основных типа:
  • Броня из стальных оцинкованных лент (маркируется «Б»):
    • Конструкция: Две ленты, наложенные витками поверх друг друга с зазором, так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней.
    • Защита: Эффективно защищает от сдавливания, ударов и порезов. Не предназначена для компенсации растягивающих усилий.
    • Применение: Стандартная прокладка в земле, в кабельных лотках, в помещениях.
  • Броня из круглых стальных оцинкованных проволок (маркируется «К»):
    • Конструкция: Сплошной плетеный слой из стальных проволок.
    • Защита: Отлично защищает от растягивающих усилий.
    • Применение: Для прокладки по вертикальным трассам, в грунтах с неустойчвым основанием (где возможны подвижки), через водные преграды, в шахтах.

7. Защитный шланг (наружная оболочка)

• Назначение: Защищает броню от коррозии, влаги, агрессивных химических веществ (кислот, щелочей, солей) и ультрафиолетового излучения.
• Материал:
  • Шв — шланг защитный из ПВХ (винила). Самый распространенный вариант.
  • Шп — шланг защитный из полиэтилена. Обладает лучшей влаго- и химической стойкостью, используется для прокладки в особо агрессивных средах (например, в солончаковых грунтах).

3. Маркировка бронированных кабелей (расшифровка аббревиатур)

Российская маркировка следует четкому буквенному коду. Рассмотрим на примерах:

• ВБбШв:
  • В — Изоляция жил из ПВХ.
  • Б — Броня из стальных лент.
  • б — Без подушки под броней (в современных кабелях почти всегда есть, но маркировка «б» может сохраняться). Буква «б» означает, что стальные ленты наложены на гладкую поверхность.
  • Шв — Защитный шланг (оболочка) из ПВХ.
  • Расшифровка: Силовой кабель с медными жилами, с ПВХ изоляцией, с броней из стальных лент, в ПВХ шланге.
• АВБбШв:
  • А — Алюминиевая жила. Остальная расшифровка аналогична.
• ПвБШв:
  • Пв — Изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ).
  • Б — Броня из стальных лент.
  • Шв — Защитный шланг из ПВХ.
  • Применение: Кабели на среднее напряжение (6, 10, 35 кВ) для прокладки в земле.
• КГВЭВ-ХЛ:
  • КГ — Кабель гибкий.
  • В — Изоляция из ПВХ.
  • Э — Экранированный.
  • В — Оболочка из ПВХ.
  • ХЛ — Исполнение для холодного климата.
  • Особенность: Часто имеет броню в виде медной или стальной оплетки, защищающей от электромагнитных помех и механических повреждений, используется для подключения подвижных механизмов в промышленности.

4. Особенности прокладки бронированных кабелей в земле

Прокладка кабеля в траншее — это целая наука, требующая соблюдения строгих правил:

1. Подготовка траншеи: Глубина прокладки обычно 0,7-1,0 метра. Дно траншеи должно быть очищено от камней, мусора и выровнено.
2. «Постель»: На дно траншеи насыпается песчаная подушка толщиной 10-15 см. Это предотвращает повреждение кабеля острыми предметами.
3. Укладка кабеля: Кабель укладывается волнообразно (змейкой), без натяжения. Это необходимо для компенсации температурных расширений и сжатий грунта.
4. Защита: Поверх уложенного кабеля насыпается еще один слой песка (15-20 см), а затем укладывается сигнальная лента или кирпич/керамические плиты для защиты от повреждения при последующих раскопках.
5. Засыпка: Траншея засыпается грунтом, утрамбовывается.
6. Конечные заделки: Места ввода кабеля в здание требуют особого внимания. Используются специальные концевые муфты, а участок кабеля, поднимающийся из земли, защищается металлической трубой или уголком на высоту не менее 1,8 м от уровня земли.

Важно: Броня кабеля обязательно должна быть заземлена с обеих сторон! Это необходимо для электробезопасности. При повреждении основной изоляции ток короткого замыкания уйдет на броню, что приведет к срабатыванию защитной аппаратуры (автомата, предохранителя).

5. Специализированные бронированные кабели

• Подводные кабели: Имеют усиленную броню из оцинкованных проволок двойного плетения и многослойную гидроизоляцию (например, из свинца или алюминия) для защиты от огромного давления и проникновения воды.
• Шахтные кабели (КШВГ и др.): Имеют гибкую резиновую изоляцию и броню в виде плоской стальной оплетки, что позволяет их многократно сматывать и разматывать.
• Кабели для АЭС (АСБ2лГ и др.): Обладают повышенной радиационной стойкостью, огнестойкостью и сейсмостойкостью.

6. Тенденции и будущее

• Улучшение материалов: Разработка новых полимеров для оболочки, обладающих повышенной стойкостью к маслу, химикатам и истиранию.
• Огнестойкие исполнения: Создание бронированных кабелей, способных сохранять работоспособность в течение определенного времени при прямом воздействии огня (кабели с огнестойкой изоляцией по ГОСТ Р 53316-2009).
• Системы мониторинга: Интеграция в конструкцию кабеля оптических волокон, позволяющих в режиме реального времени отслеживать его температуру, механические напряжения и обнаруживать места повреждений.

Заключение

Бронированные кабели — это не просто вариант, а необходимость там, где надежность и безопасность энергоснабжения не могут быть компромиссом. Их сложная многослойная конструкция является результатом многолетнего инженерного опыта, направленного на противодействие самым суровым внешним воздействиям. Правильный выбор марки, соблюдение технологий прокладки и монтажа бронированного кабеля — это залог долговечной и бесперебойной работы любой ответственной кабельной линии.