Кабели связи бронированные
Кабели связи бронированные: конструкция, типы, применение и нормативная база
Бронированные кабели связи представляют собой класс кабельной продукции, предназначенной для передачи информационных сигналов (телефония, интернет, данные систем телемеханики и АСУ ТП) в условиях повышенных механических воздействий и агрессивных факторов внешней среды. Их ключевое отличие от небронированных аналогов — наличие защитной броневой оболочки, которая предохраняет внутренние токопроводящие жилы и изоляцию от повреждений. Применение таких кабелей критически важно в энергетике для организации каналов связи на подстанциях, диспетчерских пунктов, а также для прокладки в грунтах, тоннелях, коллекторах, мостах и других местах с риском внешних воздействий.
Конструкция бронированного кабеля связи
Конструкция является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки (твердотянутая медь), может быть однопроволочной (для стационарной прокладки) или многопроволочной (для мобильных линий или участков с возможными подвижками). Диаметр жилы стандартизирован (например, 0.4, 0.5, 0.7, 0.9 мм).
- Изоляция жилы: Обычно выполняется из сплошного полиэтилена (ПЭ) высокого или низкого давления, реже — из полипропилена или вспененного полиэтилена. Цветовая маркировка изоляции индивидуальна для каждой пары/четверки, что облегчает монтаж и идентификацию.
- Скрутка (парная/звездная): Изолированные жилы скручиваются в пары (две жилы) или четверки (четыре жилы). Скрутка имеет определенный шаг, разный для пар в одном повиве, что снижает переходные влияния (перекрестные помехи).
- Поясная изоляция: Поверх скрученных пар/четверок накладывается обмотка из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или крепированной бумажной ленты для сохранения формы сердечника.
- Экран (опционально, но часто присутствует): Фольгированный экран (лавированная алюмополимерная лента) или оплетка из медных луженых проволок. Служит для защиты передаваемого сигнала от внешних электромагнитных помех (ЭМП) и снижения излучения самого кабеля.
- Внутренняя защитная оболочка (ВЗО): Оболочка из полиэтилена или поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, наложенная поверх экрана или поясной изоляции. Предназначена для защиты сердечника от влаги и механических повреждений, а также для создания барьера перед броней.
- Броневой покров: Основной защитный элемент. Существует два основных типа:
- Броня из стальных оцинкованных лент (Бл): Две ленты, наложенные с перекрытием. Обеспечивает защиту от грызунов, продавливания, механических нагрузок при прокладке в грунте.
- Броня из круглых стальных оцинкованных проволок (Бп): Проволоки, навитые поверх оболочки. Обеспечивает повышенную защиту от растягивающих усилий (например, при прокладке по дну водоемов, в шахтах).
- Наружная оболочка (шланг): Внешний защитный слой из полиэтилена (ПЭ) высокой плотности (для кабелей, предназначенных для прокладки в грунте) или из ПВХ (для кабелей, прокладываемых в помещениях, тоннелях). Защищает броню от коррозии и агрессивных сред. Часто имеет маркировку с данными о производителе, типе кабеля, метраже.
- Кабели с парной скруткой: Например, ТППэп, ТППэпЗ. Используются для передачи аналоговых и цифровых сигналов в полосе частот до 200-250 кГц. Применяются в городских и междугородных сетях связи.
- Кабели со звездной скруткой (четверочные): Например, ТЗ. Имеют четыре жилы, скрученные вокруг общей оси. Ранее широко использовались в телефонии.
- Кабели для цифровых систем передачи (высокочастотные): Например, МКС, КСПП. Имеют улучшенные электрические параметры (малое затухание, высокая стабильность волнового сопротивления) для работы в гигагерцовом диапазоне. Часто имеют сложную экранизацию (двойной экран: фольга + оплетка).
- Кабели для объектовых сетей (в т.ч. в энергетике): Например, КВБ, КВБбШп. Предназначены для прокладки внутри и между зданиями энергообъектов, в кабельных каналах, тоннелях. Имеют броню для защиты от случайных повреждений.
- С ленточной броней (Бл): Обозначаются как «Б» или «Бл» в маркировке. Пример: КСБбШв. Применяются для прокладки в грунтах с низкой коррозионной активностью, в кабельных канализациях, тоннелях, где нет значительных растягивающих нагрузок.
- С проволочной броней (Бп): Обозначаются как «К» или «Бп» в маркировке. Пример: КМКБбпШп. Применяются при прокладке через водные преграды, в болотистых грунтах, в сейсмически активных зонах, в шахтах — везде, где возможны растяжения, сдвиги грунта или обрыв кабеля.
- С комбинированной броней: Иногда применяется комбинация (например, ленты + проволока) для особо тяжелых условий.
- Полиэтиленовая оболочка (Шв, Шп): Обозначается «ш» (шланг) с дополнением: «в» — винил (устаревшее, но встречается), «п» — полиэтилен. ПЭ устойчив к влаге, солнечному излучению (если черный, с сажевым наполнителем), агрессивным грунтам. Используется для наружной прокладки.
- ПВХ оболочка (Шв): Обозначается «в». Обладает хорошими гибкостью и нераспространением горения, но менее устойчив к УФ-излучению и может выделять коррозионно-активные газы при горении. Чаще применяется для прокладки внутри помещений и сооружений.
- КС — Кабель Связи
- Б — Бронированный стальными лентами
- б — Без подушки под броней (если есть «б», значит подушки нет; если «б» отсутствует, может быть битумная подушка)
- Шп — Шланг защитный из полиэтилена
- 4х4х0,9 — 4 четверки (4 рабочие пары в каждой четверке) с диаметром жилы 0.9 мм.
- МКС — Кабель связи магистральный
- Б — Бронированный
- бп — Без подушки, броня из плоских проволок (аналог проволочной брони)
- Шп — Полиэтиленовый шланг
- 12х4х0,9 — 12 четверок (48 жил) диаметром 0.9 мм.
- Кабельные линии связи вдоль ВЛ и КЛ: Для диспетчерского управления, релейной защиты, телемеханики, высокочастотной связи по линиям электропередачи. Прокладываются в грунте в одной траншее с силовыми кабелями (с соблюдением норм разделения).
- Внутриобъектовые сети на подстанциях и электростанциях: Соединение ОПУ с релейными залами, передача данных между системами АСУ ТП, SCADA. Прокладка в кабельных каналах, лотках, тоннелях.
- Переходы через автомобильные и железные дороги, водные преграды: Используются кабели с проволочной броней, обеспечивающей сопротивление растяжению.
- Прокладка в коллекторах и тоннелях совместно с другими коммуникациями: Броня защищает от возможных падений конструкций, инструмента.
- Участки с повышенным риском повреждения грызунами или при земляных работах.
- ГОСТ Р 54429-2011 (МЭК 60228:2004) — Жилы токопроводящие.
- ГОСТ 22498-78 — Кабели связи симметричные магистральные и внутризоновые. Общие технические условия (для кабелей типа МКС).
- ГОСТ 7006-72 — Кабели связи телефонные с кордельно-полистироловой и полиэтиленовой изоляцией. Общие технические условия (для кабелей типа ТПП).
- СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства» — Содержит требования к прокладке кабелей.
- ПУЭ 7-е издание — Правила устройства электроустановок, глава 2.3 и 2.5 — прокладка кабелей в земле и по сооружениям.
- Прокладка в грунте: Глубина прокладки — не менее 0.8 м до верха кабеля. На дно траншеи насыпается песчаная подушка. При пересечении с инженерными коммуникациями кабель должен быть защищен плитами или трубами. Обязательна сигнальная лента на 0.25 м выше кабеля.
- Защита от коррозии: Броня и металлические экраны подлежат заземлению на обоих концах линии для выравнивания потенциалов и защиты от блуждающих токов. В агрессивных грунтах (с высоким содержанием солей, кислот, щелочей) применяют кабели с усиленной полиэтиленовой оболочкой.
- Монтаж муфт: При сращивании кабелей используются специальные кабельные муфты связи (МСТ, МСП), обеспечивающие электрическую непрерывность пар, экрана и брони, а также герметизацию и механическую защиту места соединения. Броня муфтируется стальными гильзами или хомутами для обеспечения непрерывности цепи заземления.
- Испытания и измерения: После прокладки проводятся измерения сопротивления изоляции жил (мегаомметром на 500-2500 В), проверка целостности жил и экрана, измерение электрических параметров (затухание, сопротивление шлейфа, переходное затухание) в соответствии с нормами.
- нг(А) — не распространяющий горение по категории А (наибольшая стойкость при групповой прокладке).
- HF — с пониженным коррозионной активностью газовыделением (Halogen Free, безгалогенный). При пожаре такой кабель выделяет минимальное количество коррозионно-активных веществ (хлористого водорода), которые могут повредить электронное оборудование.
Классификация и типы бронированных кабелей связи
Классификация осуществляется по нескольким ключевым признакам: типу скрутки, наличию экрана, материалу брони и наружной оболочки, области применения.
По типу скрутки и назначению:
По типу бронирования:
По материалу наружной оболочки:
Маркировка бронированных кабелей связи
Маркировка осуществляется буквенно-цифровым кодом. Пример расшифровки марки КСБбШп 4х4х0,9:
Другой пример: МКСБбпШп 12х4х0,9:
Области применения в энергетике и телекоммуникациях
Нормативная база и стандарты
Производство и применение бронированных кабелей связи в РФ регламентируется рядом стандартов:
ГОСТ 15125-92 — Кабели связи симметричные для цифровых систем передачи. Общие технические условия.
Таблица: Сравнение характеристик кабелей с ленточной и проволочной броней
| Параметр | Кабель с ленточной броней (Бл) | Кабель с проволочной броней (Бп) |
|---|---|---|
| Защита от продавливания и грызунов | Высокая | Очень высокая |
| Сопротивление растяжению | Ограниченное (за счет оболочки и сердечника) | Очень высокое (броня воспринимает основную нагрузку) |
| Гибкость | Средняя (зависит от конструкции) | Ниже средней (особенно у кабелей с толстой проволокой) |
| Радиус изгиба при прокладке | Обычно не менее 15-20 наружных диаметров кабеля | Не менее 20-30 наружных диаметров кабеля |
| Вес и стоимость | Относительно ниже | Выше |
| Основная область применения | Прокладка в грунтах без значительных смещений, в канализациях, тоннелях. | Переходы через водоемы, болота, сейсмичные зоны, вертикальные шахты, участки с риском растяжения. |
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель с индексом «б» в маркировке от кабеля без него?
Индекс «б» (например, в маркировке КСБбШв) означает, что под бронепокровом нет защитной подушки (обычно из битумированных материалов или ПЭ лент). Кабель без «б» имеет такую подушку, которая предохраняет внутреннюю оболочку от повреждения краями стальных лент при изгибах и вибрациях. Выбор зависит от условий прокладки и требований к гибкости.
Обязательно ли заземлять броню кабеля связи?
Да, это обязательное требование ПУЭ и правил безопасности. Броня и металлические экраны должны быть заземлены на обоих концах линии. Это делается для защиты персонала от поражения током (например, при повреждении изоляции силового кабеля, проложенного рядом), для отвода наведенных потенциалов и для снижения влияния электромагнитных помех. Неправильное заземление может привести к возникновению циркулирующих токов и коррозии брони.
Можно ли прокладывать бронированный кабель связи в одном лотке с силовыми кабелями?
Прямого запрета в ПУЭ нет, но это крайне не рекомендуется из-за сильного электромагнитного влияния. Силовые кабели, особенно на напряжение 6 кВ и выше, создают мощные магнитные поля, которые наводят помехи в цепях связи, что может привести к ошибкам в передаче данных систем релейной защиты и телемеханики. При необходимости совместной прокладки следует соблюдать максимально возможное расстояние, использовать кабели связи с усиленным экраном (фольга + оплетка не менее 60-70%) и прокладывать их в отдельной секции лотка или в металлической трубе.
Какой кабель выбрать для прокладки по дну водоема: с ленточной или проволочной броней?
Однозначно с проволочной броней (Бп, К). Ленточная броня не рассчитана на значительные растягивающие нагрузки, которые возникают при опускании кабеля на дно, из-за течений, волнения воды или подвижек грунта. Проволочная броня воспринимает эти нагрузки, защищая сердечник. Дополнительно, для таких условий выбирают кабель с гидрофобным заполнением жил и усиленной полиэтиленовой оболочкой.
Что означает маркировка «нг(А)-HF» на кабеле связи?
Эта маркировка указывает на свойства горючести и дымообразования наружной оболочки (обычно ПВХ) и относится к кабелям, прокладываемым внутри помещений и сооружений:
Такие кабели обязательны для прокладки в закрытых электротехнических помещениях, на щитовых, в местах массового скопления кабелей.
Как проверить целостность брони и экрана после прокладки кабеля?
Целостность проверяется измерением электрического сопротивления. Используется микроомметр или многофункциональный кабельный тестер. Измеряется сопротивление между броней/экраном и землей на обоих концах линии. Сопротивление должно быть низким (единицы Ом) и примерно одинаковым на обоих концах, что свидетельствует о непрерывности цепи. Также проверяется отсутствие короткого замыкания между броней/экраном и токопроводящими жилами кабеля.