Кабели бронированные экранированные

Кабели бронированные экранированные: конструкция, назначение, применение и стандарты

Бронированные экранированные кабели представляют собой класс силовых и контрольных кабелей, объединяющий два ключевых элемента защиты: экран для электромагнитной совместимости и броню для механической стойкости. Их применение критически важно на объектах с повышенными требованиями к надежности, безопасности и устойчивости к внешним воздействиям. Конструкция таких кабелей является многослойной и строго регламентированной.

Конструктивные элементы бронированных экранированных кабелей

Конструкция кабеля формируется из последовательно наложенных слоев, каждый из которых выполняет специфическую функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из меди или алюминия. Медные жилы обладают более высокой проводимостью, гибкостью и стойкостью к окислению, алюминиевые — меньшим весом и стоимостью. Жилы могут быть однопроволочными (класс 1 по ГОСТ 22483) для стационарной прокладки или многопроволочными (классы 2, 3, 4, 5) для условий вибрации и ограниченного радиуса изгиба.

2. Изоляция жилы

Выполняется из полимерных материалов, выбор которых определяет ключевые характеристики кабеля:

• ПВХ (Поливинилхлорид): Распространен для кабелей общего назначения (например, ВВГ). Имеет ограниченный температурный диапазон (обычно от -50°C до +70°C) и при горении выделяет большое количество дыма и коррозионно-активных газов.
• Сшитый полиэтилен (XLPE): Наиболее распространен для силовых кабелей среднего и высокого напряжения. Обладает повышенной термостойкостью (длительно до +90°C), высокой диэлектрической прочностью, стойкостью к трекингу. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (типа АПвВГ, АПвПГ) позволяют передавать большие мощности при меньшем сечении.
• Этиленпропиленовая резина (EPR): Применяется в кабелях, требующих повышенной гибкости и влагостойкости. Сохраняет эластичность в широком температурном диапазоне.

3. Экран

Экран является обязательным элементом для кабелей среднего и высокого напряжения, а также для кабелей, работающих в условиях сильных электромагнитных помех. Основные функции: выравнивание электрического поля вокруг изолированной жилы, защита от внешних электромагнитных наводок, ограничение электромагнитного излучения от самого кабеля, обеспечение симметрии поля. Конструктивно экраны делятся на:

• Экран по жиле: В кабелях на напряжение 6 кВ и выше выполняется в виде полупроводящего экструдированного слоя поверх изоляции каждой жилы (полупроводящая экран-оболочка). Выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения.
• Экран по изолированным жилам (общий): Выполняется в виде медной или алюминиевой фольги с дренажным проводником (контактным проводом) или в виде оплетки из медных луженых проволок. В силовых кабелях на 1 кВ и выше часто применяется экран в виде медной ленты, наложенной по спирали с перекрытием.

4. Поясная изоляция

Слой, накладываемый поверх скрученных изолированных и экранированных жил. Обычно выполняется из того же материала, что и изоляция жил, или из специальных материалов (например, крепированной бумаги в кабелях с бумажной пропиткой). Служит для формирования круглой формы кабеля и дополнительной электрической защиты.

5. Броня

Защитный покров, предназначенный для восприятия механических усилий (растяжения, сдавливания, ударов, грызунов). Тип брони выбирается исходя из условий прокладки и эксплуатации.

• Две стальные оцинкованные ленты (Б): Накладываются внахлест поверх подушки. Защищают от сдавливающих нагрузок. Применяются для прокладки в кабельных каналах, туннелях, по стенам, где отсутствуют значительные растягивающие усилия.
• Плоские или круглые стальные оцинкованные проволоки (К): Обеспечивают защиту как от сдавливания, так и от растяжения. Критически важны для прокладки в грунте (особенно нестабильном), в условиях возможных смещений грунта, для вертикальных и наклонных трасс.
• Алюминиевая броня в виде гофрированной ленты (газ): Современное решение, сочетающее функции брони, экрана и часто внешней оболочки. Обладает меньшим весом, хорошей гибкостью и коррозионной стойкостью. Применяется в кабелях типа АПвПуг.

6. Защитные покровы (подушка и наружная оболочка)

• Подушка (подброневая): Наносится под броню для защиты изоляции и экрана от коррозии и повреждения стальными лентами/проволоками. Выполняется из битума, полимерных материалов, крепированной бумаги или их комбинаций.
• Наружная оболочка: Защищает все внутренние элементы кабеля от влаги, химических веществ, ультрафиолета и обеспечивает дополнительную механическую защиту. Материалы: ПВХ (обозначение «В» в маркировке), полиэтилен («П»), шланговые негорючие композиции («нг»), полимеры без галогенов («HF»).

Маркировка и типы кабелей

Маркировка кабелей в России осуществляется согласно ГОСТ и ТУ. Буквенные обозначения указывают на материалы и конструкцию.

Расшифровка типовых обозначений бронированных экранированных кабелей

Марка кабеля	Расшифровка	Назначение и особенности
АПвВГ	А – алюминиевая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, В – оболочка из ПВХ, Г – голый (отсутствие брони, но может быть экран). Примечание: Буква «Э» в конце (АПвВГЭ) указывает на наличие экрана.	Силовой кабель на напряжение до 35 кВ. Для прокладки в кабельных сооружениях, при отсутствии механических воздействий. Требует дополнительной защиты при прокладке в земле.
АПвПг	А – алюминиевая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, П – оболочка из полиэтилена, г – герметизация (гидрофобная лента).	Для прокладки в земле (траншеях), в воде. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге и агрессивным средам.
ПвБШв	Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, Б – броня из двух стальных лент, Шв – защитный шланг из ПВХ.	Бронированный силовой кабель для прокладки в земле (траншеях), каналах. Стальная броня защищает от механических повреждений.
ПвКШв	Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, К – броня из круглых стальных оцинкованных проволок, Шв – защитный шланг из ПВХ.	Кабель с усиленной броней для участков с растягивающими нагрузками, в нестабильных грунтах, для вертикальных шахт.
АПвПуг	А – алюминиевая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, Пу – усиленная защита (гофрированная алюминиевая броня-оболочка), г – герметизация.	Современная конструкция «броня-оболочка». Легче стальноленточных, не требует дополнительной защиты от коррозии, гибкий.
КВБбШв	К – контрольный, В – изоляция из ПВХ, Б – броня из стальных лент, б – без подушки, Шв – шланг из ПВХ.	Бронированный контрольный кабель для подключения электрооборудования, сигнализации, вторичных цепей. Может иметь экран (КВБбШв-Э).

Области применения и условия прокладки

Выбор конкретного типа бронированного экранированного кабеля определяется проектом, нормами ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и условиями окружающей среды.

Прокладка в земле (траншеях)

Наиболее распространенный случай применения бронированных кабелей. Обязательно использование кабелей с броней из стальных лент (типа ПвБШв) или проволок (ПвКШв). Броня защищает от давления грунта, камней, при раскопках. Кабели с алюминиевой гофрированной броней (АПвПуг) также подходят для данной задачи. Прокладка должна осуществляться на песчаную подушку с последующей засыпкой песком и укладкой сигнальной ленты.

Прокладка в воде

Требуются кабели с герметичной конструкцией (гидрофобные ленты, алюмополимерная лента), броней из круглых оцинкованных проволок (обеспечивающей стойкость к растяжению) и наружной оболочкой из полиэтилена, стойкого к воде. Например, кабели типа ПвКШп с полиэтиленовой оболочкой.

Прокладка в пожароопасных и взрывоопасных зонах

Применяются кабели с оболочкой из негорючих материалов («нг»), с пониженным дымовыделением и без галогенов («нг-HF»). Экранирование критически важно для предотвращения искрообразования при повреждении изоляции. Броня обеспечивает защиту от внешних повреждений, которые могут привести к короткому замыканию.

Промышленные предприятия, объекты инфраструктуры

В цехах с мощным электрооборудованием (прессы, мельницы, тяговые подстанции) экранирование защищает цепи управления и автоматики от электромагнитных помех. Броня защищает кабели, проложенные по полу, в каналах или по стенам, от возможных механических повреждений техникой или падающими предметами.

Нормативные документы и стандарты

Производство и применение бронированных экранированных кабелей регламентируется следующими основными документами:

• ПУЭ (Главы 2.1, 2.3, 7.3): Определяют правила выбора, прокладки и защиты кабелей в различных условиях.
• ГОСТ 31996-2012: «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ». Основной стандарт для кабелей низкого напряжения.
• ГОСТ Р 53769-2010 (МЭК 60502-1:2004): «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 1 кВ до 30 кВ включительно».
• ГОСТ Р 53315-2009: «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности». Определяет показатели пожарной опасности: нераспространение горения (нг), огнестойкость, дымовыделение, токсичность.
• Стандарты МЭК (IEC 60502, IEC 60229): Актуальны для кабелей, поставляемых на экспорт или для проектов, работающих по международным нормам.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между экраном и броней?

Экран — это электромагнитный барьер. Его основная функция — электрическая: защита от помех, выравнивание поля, снижение излучения. Выполняется из проводящих материалов (медь, алюминий). Броня — это механический барьер. Ее функция — защита от физических повреждений: ударов, сдавливания, растяжения, грызунов. Выполняется из стальных или алюминиевых элементов. В одном кабеле эти элементы работают независимо и дополняют друг друга.

Обязательно ли заземлять экран и броню?

Да, и экран, и броня подлежат обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии (если иное не предусмотрено для конкретных схем). Заземление экрана необходимо для снятия наведенного потенциала и обеспечения его эффективной работы. Заземление брони (стальных лент/проволок) выполняется в целях электробезопасности, для защиты от поражения электрическим током в случае пробоя изоляции на броню. Дренажные проводники экрана и броня должны быть объединены и подключены к контуру заземления.

Можно ли прокладывать бронированный кабель без дополнительной защиты (например, в ПНД-трубе)?

Бронированный кабель (типа ПвБШв, ПвКШв) предназначен для прокладки в земле непосредственно в траншее, без дополнительных труб, что регламентировано ПУЭ. Однако в местах повышенного риска механических повреждений (при пересечении дорог, вводе в здание, в каменистых грунтах) рекомендуется дополнительная защита в виде труб или плит. Для кабелей без брони (например, АПвВГ) прокладка в земле допускается ТОЛЬКО в трубах или блоках.

Какой кабель выбрать для прокладки в земле: с ленточной (Б) или проволочной (К) броней?

Выбор зависит от условий:

• Броня из стальных лент (Б): Защищает в основном от сдавливающих нагрузок. Применяется для прокладки в устойчивых грунтах, где не ожидаются смещения, просадки или растягивающие усилия.
• Броня из стальных проволок (К): Защищает от сдавливания и растяжения. Применяется в нестабильных, пучинистых грунтах, на участках с возможными смещениями, для прокладки по мостам, эстакадам, в вертикальных шахтах. Является более надежным и, как правило, более дорогим решением.

Что означает маркировка «нг(А)-HF» на кабеле?

Это расшифровывается следующим образом:

• нг(А): Не распространяющий горение по категории А. Это наивысшая категория по нераспространению горения, означающая, что кабель не поддерживает горение при групповой прокладке в пучках большого сечения.
• HF (Halogen Free): Безгалогенный. Изоляция и оболочка кабеля не содержат галогенов (хлора, фтора и др.). При пожаре такие кабели выделяют минимальное количество коррозионно-активных и токсичных газов и дыма, что критически важно для людей и электронного оборудования (метро, аэропорты, ЦОДы, больницы).

Как правильно разделывать конец бронированного экранированного кабеля?

Порядок разделки (снятия слоев) строго регламентирован:

1. Снять наружную оболочку на необходимую длину.
2. Раскрутить и отвести броневые ленты/проволоки, закрепить их для последующего заземления.
3. Снять подброневой покров.
4. Аккуратно отвести экран (медную ленту или оплетку), не повредив изоляцию жил. Закрепить экран для заземления.
5. Снять поясную изоляцию.
6. Подготовить концы жил, соблюдая радиус изгиба, указанный в ТУ на кабель.

Важно использовать специальный инструмент для разделки кабеля и термоусаживаемые трубки или муфты для обеспечения герметичности и изоляции места разделки.