Кабели бронированные медные: конструкция, типы, применение и нормативная база

Бронированные медные кабели представляют собой класс силовых и контрольных кабелей, конструкция которых предусматривает наличие защитного броневого покрова, преимущественно из стальных оцинкованных лент или проволок. Основное назначение брони – защита токопроводящих жил и изоляции от механических повреждений (удары, сдавливание, вибрация), грызунов, а также от растягивающих нагрузок. Медь в качестве материала жил обеспечивает высокую электропроводность, гибкость, коррозионную стойкость и надежность контактных соединений, что критически важно для ответственных стационарных и нестационарных линий.

Конструкция бронированных медных кабелей

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Типовая структура, начиная от центра:

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки, круглой или секторной (сегментной) формы. Бывает однопроволочной (монолитной) для жестких условий монтажа или многопроволочной для повышенной гибкости. Класс гибкости (1, 2, 3, 4, 5) регламентируется ГОСТ 22483.
• Фазная изоляция: Наносится на каждую жилу индивидуально. Материалы: ПВХ пластикат (винил), сшитый полиэтилен (XLPE), реже полиэтилен или резина. XLPE обеспечивает более высокую допустимую температуру эксплуатации (до +90°C) и стойкость к токам короткого замыкания по сравнению с ПВХ (+70°C).
• Поясная изоляция: Общий слой, накладываемый поверх изолированных жил, скрученных в сердечник. Часто выполняется из того же материала, что и фазная изоляция, или в виде обмотки пленками.
• Экран (для кабелей на напряжение от 6 кВ): Обязательный элемент для выравнивания электрического поля. Выполняется из электропроводящего материала (полупроводящий сшитый полиэтилен, медная лента, проводящий бумажный слой).
• Разделительный слой: Техническая подушка, обычно из ПЭТ или крепированной бумаги, которая предотвращает повреждение поясной изоляции броней и обеспечивает легкое снятие бронепокрова.
• Броневой покров: Основной защитный элемент. Два основных типа:
  • Броня из стальных оцинкованных лент (Бл): Две ленты, наложенные спирально с перекрытием. Защищает от механических воздействий, но не предназначена для значительных растягивающих нагрузок.
  • Броня из стальных оцинкованных проволок (Бп): Проволоки, наложенные поверх сердечника. Обеспечивает защиту от растяжения и используется для прокладки в вертикальных шахтах, на крутонаклонных трассах.
• Защитный шланг (наружная оболочка): Защищает броню от коррозии. Материал – ПВХ пластикат, реже полиэтилен. Для кабелей с броней из проволок может применяться шланг из вулканизированного полиэтилена для повышенной стойкости к ультрафиолету.

Основные типы и марки кабелей

Номенклатура определяется техническими условиями и ГОСТ. Наиболее распространенные марки:

Таблица 1. Основные марки бронированных медных кабелей

Марка кабеля	Назначение	Особенности конструкции	Область применения
ВБбШв	Силовой, напряжение до 1 кВ	Жилы медные, изоляция ПВХ, броня из 2-х стальных лент, наружный шланг ПВХ.	Прокладка в земле (траншеях), туннелях, каналах, помещениях с высокой механической опасностью.
ПвБбШв	Силовой, напряжение до 1 кВ	Изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE). Повышенная температурная стойкость и пропускная способность.	Линии с высокими нагрузками, объекты с повышенными требованиями к надежности.
АВБбШв	Силовой, напряжение до 1 кВ	Жилы алюминиевые, изоляция ПВХ, броня из стальных лент. Упоминается для сравнения.	Аналогично ВБбШв, но где допустимо применение алюминия.
КВБбШв	Контрольный	Многожильный (до 61 жилы), изоляция ПВХ, броня из стальных лент. Для цепей контроля, сигнализации, управления.	Подключение стационарных электроприемников, прокладка от щитов управления к оборудованию.
ПвПБбп	Силовой, напряжение 6-35 кВ	Изоляция XLPE, экран, броня из стальных оцинкованных проволок, оболочка из полиэтилена.	Магистральные линии, питание мощных потребителей, прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью.
ЦСБ	Для связи	Бронированный кабель связи с медными жилами, броня из стальных лент, часто с дополнительной защитой от грызунов.	Прокладка линий связи в грунте, под дорогами, на мостах.

Ключевые технические характеристики

При выборе кабеля анализируются следующие параметры:

• Номинальное напряжение (U₀/U): Основной параметр. Например, 0,66/1 кВ, 6/10 кВ, 21/35 кВ. U₀ – напряжение между жилой и землей, U – между жилами.
• Количество и сечение жил: Силовые кабели производятся с 1, 2, 3, 4, 5 жилами. Сечение жил нормировано от 1.5 мм² до 1000 мм² и более.
• Допустимый длительный ток (I_доп): Зависит от сечения, числа жил, способа прокладки и материала изоляции. Кабели с изоляцией XLPE имеют на 20-30% более высокую пропускную способность при том же сечении, чем с ПВХ.
• Сопротивление изоляции: Нормируется для температуры +20°C. Для кабелей до 1 кВ обычно не менее 5 МОм*км.
• Испытательное напряжение: Переменным током промышленной частоты после изготовления. Например, для кабеля 1 кВ – 3.5 кВ в течение 5-10 минут.
• Масса и наружный диаметр: Критичны для проектирования трасс, выбора кабеленесущих систем и транспортировки.

Таблица 2. Сравнительные данные по току нагрузки (I_доп) для медных бронированных кабелей 1 кВ (пример для прокладки в земле)

Марка	Сечение жилы, мм²	Iдоп для 3-жильного кабеля, А (в земле)	Примечание
ВБбШв 3х…	50	154	Изоляция ПВХ
ПвБбШв 3х…	50	188	Изоляция XLPE
ВБбШв 3х…	150	286	Изоляция ПВХ
ПвБбШв 3х…	150	342	Изоляция XLPE

Области применения и особенности монтажа

Бронированные медные кабели применяются в условиях, где существует риск механических повреждений:

• Прокладка в земле (траншеях): Основная сфера. Требуется устройство песчаной подушки, защита от острых камней, в некоторых случаях – укладка в трубы или плиты. Глубина прокладки – не менее 0.7 м.
• Ввод в здания (кабельные вводы): Защита на участках выхода из земли и ввода в технические подполья.
• Прокладка в туннелях, каналах, эстакадах: Защита от возможных падений предметов, вибрации.
• Взрывоопасные зоны: Броня выполняет функцию заземляющего проводника для экрана, что важно для искробезопасности.
• Объекты с присутствием грызунов.

Особенности монтажа: При прокладке необходимо соблюдать минимально допустимые радиусы изгиба, которые зависят от диаметра кабеля и его конструкции (для бронированных кабелей обычно не менее 10-15 наружных диаметров). Броня подлежит обязательному заземлению с обоих концов кабеля для безопасности и выравнивания потенциалов. При разделке конца кабеля требуется тщательная герметизация обреза брони для предотвращения попадания влаги под оболочку (используются термоусаживаемые трубки, мастики, герметики).

Нормативная документация

Производство и применение регламентируется:

• ГОСТ 31996-2012 – Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ.
• ГОСТ 31565-2012 – Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности.
• ПУЭ 7-е издание – Правила устройства электроустановок (главы 2.1, 2.3).
• СНиП 3.05.06-85 – Электротехнические устройства.
• Технические условия (ТУ) на конкретные марки кабелей.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ВБбШв от ПвБбШв?

Ключевое отличие – материал изоляции токопроводящих жил. ВБбШв использует поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат, а ПвБбШв – сшитый полиэтилен (XLPE). Это дает ПвБбШв преимущества: более высокая допустимая температура длительной эксплуатации (+90°C против +70°C), большая стойкость к токам короткого замыкания, повышенная пропускная способность по току (на 20-30% при том же сечении) и стойкость к тепловому старению. Однако кабель с XLPE, как правило, дороже.

Обязательно ли заземлять броню кабеля?

Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Бронепокров должен быть заземлен с двух сторон кабельной линии. Это делается для обеспечения электробезопасности (снижение напряжения прикосновения при повреждении изоляции), защиты от коррозии блуждающими токами и для нормальной работы устройств защиты при однофазных замыканиях на броню.

Какой кабель выбрать для прокладки в земле: с ленточной или проволочной броней?

Для большинства случаев горизонтальной прокладки в траншеях достаточно брони из стальных оцинкованных лент (Бл). Она защищает от механических воздействий сверху (например, лопаты) и давления грунта. Броня из стальных проволок (Бп) применяется при наличии растягивающих нагрузок, при прокладке по крутонаклонным и вертикальным трассам (например, в шахтах, на опорах), в болотистых грунтах с риском просадок, а также для кабелей на среднее напряжение (6 кВ и выше) для обеспечения механической целостности экрана.

Можно ли прокладывать бронированный кабель на открытом воздухе?

Да, но с учетом материала наружной оболочки. Стандартная оболочка из ПВХ пластиката (шланг) имеет ограниченную стойкость к ультрафиолетовому излучению. При длительной прокладке на солнце она может терять эластичность и растрескиваться. Для открытой прокладки рекомендуется выбирать кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, в маркировке может быть указано «ПвБбШп» или «ПвБбШв(нг)-HF»). Также допустима прокладка в лотках и коробах, обеспечивающих частичную защиту от прямых солнечных лучей.

Как расшифровать маркировку кабеля, например, ПвБбШвнг(А)-LS?

• Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
• Б – броня из стальных оцинкованных лент.
• б – без подушки (в современной маркировке часто опускается, но подразумевается наличие разделительного слоя).
• Шв – защитный шланг (оболочка) из ПВХ пластиката.
• нг(А) – нераспространяющий горение, категория А (наивысшая по пожароопасности по ГОСТ 31565).
• LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение при горении.

Как рассчитать необходимое сечение бронированного кабеля?

Расчет сечения проводится в соответствии с ПУЭ гл. 1.3. Основные критерии:
1. По допустимому длительному току нагрузки (I_доп > I_расч). Выбирается по таблицам с учетом способа прокладки (в земле, воздухе), количества кабелей в траншее, температуры грунта.
2. По потере напряжения. Особенно важно для длинных линий.
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ). Проверяется, чтобы выделяемое тепло при КЗ не повредило изоляцию.
4. По экономической плотности тока. Для линий с большим числом часов использования.
Окончательный выбор сечения принимается по наибольшему значению, полученному из этих расчетов.