Бронированные самонесущие кабели представляют собой класс силовых кабелей, объединяющий в себе механическую защиту от внешних воздействий и возможность подвеса на опорных конструкциях без использования дополнительного несущего троса или канатной подвески. Их основное назначение – передача и распределение электроэнергии в сетях среднего и высокого напряжения (как правило, от 6 до 35 кВ, существуют конструкции и на более высокие напряжения) в условиях, требующих повышенной механической прочности и надежности. Ключевые области применения включают воздушные линии электропередачи (ВЛ), переходы через инженерные сооружения и водные преграды, прокладку в грунтах с повышенной опасностью механических повреждений, а также питание удаленных промышленных объектов.
Конструкция бронированного самонесущего кабеля является многослойной и включает в себя несколько обязательных компонентов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
Бронированные самонесущие кабели классифицируются по нескольким ключевым параметрам, которые отражаются в их маркировке согласно ГОСТ, ТУ или международным стандартам (МЭК).
По типу брони: К – броня из круглых стальных оцинкованных проволок.
Пример маркировки: АПвПу-10 1х120/35-10 – Кабель с алюминиевой жилой (А), изоляцией из сшитого полиэтилена (Пв), в полиэтиленовой оболочке поверх брони (Пу), на напряжение 10 кВ, одножильный, сечение жилы 120 мм², сечение экрана по меди 35 мм², с несущей способностью, рассчитанной на пролет 10 метров.
Эксплуатация бронированных самонесущих кабелей предъявляет высокие требования к их электрическим и, что особенно важно, механическим параметрам.
| Параметр | Единица измерения | Значение |
|---|---|---|
| Длительно допустимая температура жилы | °C | +90 |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 сек) | °C | +250 |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | °C | -20 |
| Сопротивление изоляции при +20°C | МОм·км | Не менее 1000 |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после монтажа | кВ / время | 16 / 15 мин. |
| Параметр | Единица измерения | Значение |
|---|---|---|
| Максимально допустимое растягивающее усилие (ДРУ) | кН | 40-60 (зависит от конструкции) |
| Рекомендуемое тяговое усилие при монтаже | кН | Не более 80% от ДРУ |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | мм | 15-20 x наружный диаметр кабеля |
| Расчетный пролет при заданном стреле провеса | м | 50, 70, 100, 150 (определяется проектом) |
| Масса кабеля | кг/км | ~3500-4500 |
Расчет механической прочности является обязательным этапом проектирования линии. Он включает в себя определение нагрузки от собственного веса кабеля, гололедных и ветровых нагрузок для конкретного климатического района, выбор допустимой стрелы провеса и, как следствие, определение максимальной длины пролета между опорами. Несущая способность обеспечивается стальными проволоками брони, сечение и количество которых рассчитываются под конкретные условия монтажа.
Преимущества:
Недостатки:
Бронированные самонесущие кабели применяются в следующих ключевых сферах:
Особенности монтажа: Монтаж осуществляется на железобетонные или металлические опоры с использованием специальной арматуры: натяжных и поддерживающих зажимов, рассчитанных на конкретный диаметр и механическую нагрузку кабеля. Броня кабеля в конечных точках должна быть надежно заземлена. При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подушку и защиту сверху плитами или сигнальной лентой, несмотря на наличие брони, чтобы избежать точечных продавливающих нагрузок от острых камней.
В кабеле в несущем тросе (типа СИП) механическую нагрузку несет отдельный элемент – стальной трос, вокруг которого скручены изолированные фазные жилы. В бронированном самонесущем кабеле несущим элементом является сама броня из стальных проволок, которая интегрирована в общую конструкцию и одновременно выполняет защитную функцию.
Да, это одно из его прямых назначений. Конструкция с проволочной или ленточной броней и наружной полиэтиленовой оболочкой предназначена для прокладки в траншеях. Однако при проектировании необходимо учитывать коррозионную активность грунта и возможные блуждающие токи.
Сечение жилы выбирается по стандартной методике: по допустимому току нагрузки, потерям напряжения и току короткого замыкания. Механическая прочность (требуемое ДРУ) определяется расчетом для конкретных условий трассы: длины пролетов, климатического района (ветер, гололед), высоты опор. Эти расчеты должны выполнять проектные организации.
Да, броня подлежит обязательному заземлению с двух концов кабельной линии для обеспечения электробезопасности и отвода токов короткого замыкания. Заземление выполняется с помощью концевых муфт, в которых предусмотрены специальные контакты для подсоединения заземляющего проводника к броне и экрану.
Заявленный срок службы кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и броней из оцинкованной стали при соблюдении условий эксплуатации и монтажа составляет не менее 30-40 лет.
Для воздушной прокладки безусловно предпочтительна оболочка из полиэтилена (PE), особенно черного цвета, стабилизированного к воздействию ультрафиолетового излучения. ПВХ на открытом воздухе со временем теряет пластификаторы, «дубеет» и трескается.
Бронированные самонесущие кабели являются высокотехнологичным и надежным решением для создания силовых линий в сложных условиях, сочетающих необходимость передачи электроэнергии на среднем и высоком напряжении с требованиями повышенной механической прочности и универсальности способа прокладки. Их применение требует тщательного проектного расчета как электрических, так и механических параметров, а также соблюдения специфических правил монтажа и заземления. Несмотря на высокую первоначальную стоимость, их использование часто оказывается экономически оправданным за счет снижения эксплуатационных расходов, повышения надежности и долговечности линии.