Оболочка кабеля

Оболочка кабеля — это внешний защитный слой, покрывающий его внутренние компоненты (токопроводящие жилы, изоляцию, экраны, броню). Это критически важный элемент конструкции, который определяет долговечность, надежность и безопасность кабеля в различных условиях эксплуатации.

1. Назначение и функции оболочки

Оболочка выполняет комплекс защитных функций:

1. Механическая защита:
   • Предохраняет от abrasion (истирания), ударов, сдавливания, растяжения.
   • Защищает от грызунов и насекомых.
2. Защита от окружающей среды:
   • Влаго- и водонепроницаемость: Предотвращает проникновение воды и влаги внутрь кабеля, что особенно критично для подземной и подводной прокладки.
   • Устойчивость к ультрафиолетовому (УФ) излучению: Для кабелей, прокладываемых на открытом воздухе.
   • Стойкость к озону, кислороду и перепадам температур.
3. Химическая защита:
   • Устойчивость к маслам, нефтепродуктам, кислотам, щелочам, растворителям. Это ключевое требование для кабелей на промышленных предприятиях, в автомобильной и химической отраслях.
4. Электрическая изоляция:
   • Хотя основную изоляционную функцию выполняет изоляция жил, оболочка служит дополнительным барьером и защищает от случайного прикосновения.
5. Пожарная безопасность:
   • Самозатухание: Оболочка не поддерживает горение после удаления источника огня.
   • Огнестойкость: Способность сохранять целостность и выполнять функции в течение заданного времени в условиях пожара (кабели с маркировкой FR).
   • Пониженное дымовыделение (LS): При возгорании выделяет минимальное количество дыма с низкой оптической плотностью.
   • Безгалогенность (HF): Не выделяет коррозионно-активные и токсичные газы (хлор, фтор) при горении.

2. Материалы, используемые для изготовления оболочки

Выбор материала определяется условиями эксплуатации, бюджетом и нормативными требованиями.

2.1. Поливинилхлорид (ПВХ, PVC)

• Самый распространенный и экономичный материал.
• Свойства:
  • Хорошая гибкость и эластичность.
  • Устойчивость к истиранию и большинству химикатов.
  • Не поддерживает горение (самозатухающий).
• Недостатки:
  • При горении выделяет плотный едкий дым, содержащий хлористый водород.
  • На морозе дубеет и теряет гибкость (нижний предел температуры монтажа около -15°C).
  • Подвержен деградации под воздействием УФ-излучения (требует стабилизаторов для уличного применения).
• Применение: Внутренняя прокладка, кабельные лотки, производственные помещения. Маркируется буквой «В» в аббревиатуре кабеля (например, ВВГ).

2.2. Полиэтилен (PE)

• Свойства:
  • Отличная влагостойкость и диэлектрические свойства.
  • Высокая стойкость к химикатам и УФ-излучению.
  • Сохраняет гибкость при низких температурах.
• Недостатки:
  • Поддерживает горение.
  • Менее устойчив к истиранию, чем ПВХ.
• Применение: В основном для наружной прокладки, в том числе в земле (бронированные кабели типа ПвБШв), телекоммуникационные кабели.

2.3. Сшитый полиэтилен (XLPE)

• Полиэтилен, прошедший химическую или радиационную обработку, в результате которой молекулы образуют поперечные связи («сшиваются»).
• Свойства:
  • Все преимущества PE.
  • Повышенная термостойкость: рабочая температура до +90°C (против +70°C у ПВХ).
  • Высшая стойкость к растрескиванию под напряжением.
• Применение: Силовые кабели среднего и высокого напряжения, где важна надежность и стойкость к перегрузкам.

2.4. Полиуретан (PUR)

• «Рабочая лошадка» для тяжелых условий.
• Свойства:
  • Исключительная стойкость к истиранию, маслам, бензину и растворителям.
  • Высокая гибкость и устойчивость к многократным изгибам.
  • Хорошая стойкость к озону и УФ-излучению.
• Недостатки: Относительно высокая стоимость.
• Применение: Кабели для промышленного оборудования, робототехники, погружных насосов, сварки.

2.5. Резина (Резиновая смесь, Rubber)

• Обычно на основе каучуков (натуральный, бутадиен-стирольный, этилен-пропиленовый).
• Свойства:
  • Превосходная гибкость и эластичность в широком диапазоне температур.
  • Высокая влаго- и химическая стойкость.
• Недостатки:
  • Поддерживает горение (если не содержит специальных добавок).
  • Менее устойчива к истиранию, чем PUR.
• Применение: Гибкие кабели (КГ), судовые кабели, шахтные кабели.

2.6. Термопластичный эластомер (TPE)

• Современный материал, сочетающий свойства резины и термопластов.
• Свойства:
  • Высокая гибкость, как у резины.
  • Упрощенная переработка, как у термопластов.
  • Хорошая стойкость к погодным условиям и УФ-излучению.
  • Часто безгалогенный.
• Применение: Все более широко заменяет резину и ПВХ в различных применениях, включая удлинители, медицинское оборудование, судовые кабели.

2.7. Фторполимеры (PTFE, FEP, PFA)

• Высокотехнологичные и дорогие материалы.
• Свойства:
  • Рабочие температуры до +250°C.
  • Исключительная химическая стойкость.
  • Не поддерживают горение.
  • Низкий коэффициент трения.
• Применение: Авиация, космос, военная техника, химическая промышленность.

3. Цветовая маркировка оболочки

Цвет оболочки несет информационную функцию:

• Черный: Самый распространенный. Часто содержит сажу, которая является отличным стабилизатором против УФ-излучения.
• Серый, Белый: Для внутренней прокладки, часто в офисах и жилых помещениях.
• Оранжевый: Часто используется для оболочки кабелей с низким дымовыделением (LS) или в цепях безопасности.
• Красный, Желтый: Для повышенной видимости, например, на стройплощадках.

4. Маркировка на оболочке

На оболочку кабеля наносится непрерывная маркировка, содержащая ключевую информацию:

• Производитель (торговая марка).
• Марка кабеля (например, ВВГ-нг-LS, КГ).
• Количество и сечение жил (например, 3х2.5).
• Номинальное напряжение (например, 0.66/1 кВ).
• Стандарт или ТУ, по которым изготовлен кабель.
• Год изготовления.

5. Специальные виды оболочек

• Герметизированные: С дополнительными водоблокирующими лентами или гелями для предотвращения продольного распространения влаги.
• Маслостойкие: Из специальных материалов, не разрушающихся под воздействием масел.
• Хладостойкие: Сохраняют гибкость при экстремально низких температурах (до -60°C).

Заключение

Оболочка кабеля — это не просто «упаковка», а высокофункциональный компонент, определяющий срок службы и область применения кабеля. Правильный выбор материала оболочки так же важен, как и правильный выбор сечения жил. Экономия на качестве оболочки может привести к быстрому выходу кабеля из строя, коротким замыканиям, пожарам и огромным убыткам. Понимание свойств различных материалов позволяет сделать осознанный выбор для конкретной задачи, будь то прокладка в квартире, на промышленном предприятии или на дне океана.