Открытый кабель

Открытый кабель: проектирование, монтаж и эксплуатация в электротехнических установках

Введение

Термин «открытый кабель» в профессиональной электротехнической практике обозначает способ прокладки кабельных линий, при котором они размещаются на поверхности строительных конструкций, стен, потолков, колонн, а также на специальных опорных сооружениях (лотки, короба, кронштейны, гирлянды) без защиты земляной засыпкой или строительными элементами (штробами, кабель-каналами в полу). Данный метод является альтернативой закрытой прокладке (в земле, в трубах, замоноличенной в конструкции) и применяется в тех случаях, когда последняя невозможна, нецелесообразна по экономическим соображениям или не требуется по условиям эксплуатации.

Открытая прокладка кабеля широко используется на промышленных предприятиях, распределительных устройствах (РУ), трансформаторных подстанциях (ТП), в машинных залах, тоннелях, электропомещениях, а также при организации наружных кабельных эстакад и галерей. Ключевыми аспектами при работе с открытым кабелем являются обеспечение механической прочности, пожарной безопасности, стойкости к внешним воздействиям и удобства последующего обслуживания и модернизации.

Области применения открытой прокладки кабелей

1. Промышленные объекты: Прокладка силовых кабелей к станкам, насосам, вентиляционным установкам, осветительным сетям по стенам и колоннам цехов с использованием перфорированных лотков и стальных труб.
2. Электрощитовое оборудование: Монтаж кабелей в релейных отсеках, шкафах управления и распределительных щитах.
3. Кабельные сооружения: Прокладка большого количества кабелей в кабельных тоннелях, этажах, галереях и на эстакадах с использованием многоярусных лотковых систем.
4. Наружные установки: Прокладка кабелей между зданиями, по фасадам, а также на опорах воздушных линий (ВЛ) в виде кабельных вставок.
5. Объекты инфраструктуры: Вокзалы, аэропорты, торговые центры, где требуется открытая разводка силовых и информационных сетей по потолку за подвесными конструкциями.

Преимущества и недостатки открытой прокладки

Преимущества	Недостатки
Удобство монтажа и ремонта: Быстрый доступ для инспекции, замены, добавления новых кабелей без трудоемких земляных или строительных работ.	Воздействие внешней среды: Кабель подвержен механическим повреждениям, воздействию пыли, влаги, масел, химических веществ, ультрафиолетового излучения (для наружной прокладки).
Гибкость и масштабируемость: Легко модифицировать конфигурацию трассы, добавлять или переносить линии.	Пожароопасность: Открытый кабель способствует распространению пламени при возгорании. Требуются специальные меры огнезащиты.
Снижение капитальных затрат: Отсутствие затрат на рытье траншей, укладку в грунт, засыпку и восстановление покрытий.	Электромагнитные помехи: Открытые силовые кабели могут создавать электромагнитные поля, влияющие на nearby слаботочные цепи, и сами подвержены влиянию.
Визуальный контроль: Возможность оперативного обнаружения повреждений, перегрева, коррозии.	Эстетика: Открытые кабельные трассы могут выглядеть неаккуратно и требуют careful проектирования для соответствия дизайну помещений.
Лучшее охлаждение: Открытый кабель имеет лучшие условия теплоотвода по сравнению с кабелем, проложенным в земле или в трубе, что может позволить использовать кабель с меньшим сечением при том же токе.	Требования к кабелю: Необходимость применения кабелей в соответствующем исполнении оболочки (не распространяющие горение, с низким дымо- и газовыделением, маслостойкие, светостабилизированные).

Способы открытой прокладки кабелей и применяемая продукция

Выбор способа прокладки регламентируется ПУЭ (Правила устройства электроустановок), СНиП и ведомственными нормами.

1. Незащищенная прокладка (непосредственно по поверхностям):
   • По сгораемым основаниям: Прокладка непосредственно по деревянным, пластиковым стенам запрещена. Обязательно использование прокладок из несгораемых материалов (асбест, металл), выступающих не менее чем на 10 мм с каждой стороны кабеля. Чаще заменяется прокладкой в гофротрубе или кабель-канале.
   • По несгораемым основаниям: Допускается крепление кабелей с несгораемой оболочкой непосредственно к бетонным, кирпичным, оштукатуренным поверхностям с помощью скоб, дюбель-хомутов, клипс.
2. Прокладка на лотках и в коробах:
   • Лотки (кабельные лотки): Перфорированные или глухие конструкции из стального оцинкованного, нержавеющего металла или пластика (ПВХ, стеклопластик). Предназначены для укладки пучков кабелей. Обеспечивают хорошую вентиляцию и удобство монтажа. Лотки крепятся к строительным конструкциям на кронштейны.
   • Короба (кабельные каналы): Закрытые профили с съемной крышкой. Обеспечивают максимальную защиту кабелей от механических повреждений, пыли и влаги. Широко используются в административных и общественных зданиях для эстетичной укладки.
3. Прокладка на тросах (струнная прокладка):
   • Используется для подвески кабелей в воздухе (в цехах, между опорами). Кабель крепится к натянутому стальному тросу с помощью специальных подвесов (хомутов). Кабель для такой прокладки должен иметь несущий элемент (трос) в конструкции или быть рассчитанным на такие механические нагрузки.
4. Прокладка в трубах:
   • Металлические (стальные, медные) или пластиковые (ПВХ, HDPE, ПНД) трубы, закрепленные открыто на поверхностях. Обеспечивают высокую степень механической защиты и могут рассматриваться как локализующие системы при пожаре. Применяются для прокладки одиночных кабелей или небольших групп.

Требования к кабелям для открытой прокладки

Кабели, прокладываемые открыто, должны соответствовать жестким требованиям, прежде всего, в области пожарной безопасности.

• Пожароопасность (по ГОСТ 31565-2012, ГОСТ Р 53315-2009):
  • Распространение горения: Кабели для групповой прокладки должны быть нераспространяющими горение (исполнение «нг»). Для помещений с массовым пребыванием людей, высотных зданий требуются кабели категорий «нг-LS» (с пониженным дымовыделением) или «нг-HF» (безгалогенные, с низкой коррозионной активностью продуктов горения).
  • Огнестойкость: Для систем аварийного питания, противопожарных систем применяются кабели с исполнением «нг-FRLS» (Fire Resistance), сохраняющие работоспособность в условиях пожара в течение заданного времени (60, 90, 180 минут).
• Защита от внешних воздействий (исполнение по ГОСТ 15150):
  • Для помещений с нормальной средой подходят кабели в оболочке из ПВХ пластиката.
  • Для помещений с повышенной влажностью, на улице — кабели в оболочке из светостабилизированного полиэтилена (ПЭ) или сшитого полиэтилена (СПЭ).
  • Для агрессивных сред (химические производства) — кабели в маслостойкой оболочке из резины или специальных пластиков.

Таблица 1: Выбор кабеля для различных способов открытой прокладки

Способ прокладки	Рекомендуемое исполнение кабеля	Ключевые требования и примечания
Одиночная прокладка по несгораемой стене	ВВГ, АВВГ, NYM	Оболочка из ПВХ. Не требует специальных индексов распространения горения.
Г групповая прокладка в электропомещениях, на лотках	ВВГнг(А), ВВГнг-LS, ППГнг-HF	Обязательно исполнение «нг». Категория А, В, С, D по классу пожароопасности в зависимости от объема горючей нагрузки. LS и HF — для зон с людским пребыванием.
Прокладка на улице (эстакады, фасады)	ВВГнг(А)-ХЛ, АВВГнг(А), СИП	Оболочка, стойкая к УФ-излучению и перепадам температур (-60°С … +50°С). Для самонесущих кабелей (СИП) — наличие несущего элемента.
Прокладка в цехах с агрессивными средами	КВВГнг(А), ВВГнг(А)-Экран	Маслостойкая оболочка, часто с медным экраном для защиты от помех.
Прокладка в системах противопожарной защиты	ВВГнг-FRLS 3х1.5, КПСЭнг-FRLS	Обязательное наличие огнестойкости (FR) на протяжении нормированного времени.
Прокладка на тросах	СИП, АВТ, ВВГ-Т	Наличие встроенного несущего троса (СИП, АВТ) или указание в маркировке возможности тросовой прокладки («Т»).

Расчет токовых нагрузок при открытой прокладке

Токовая нагрузка кабеля при открытой прокладке отличается от нагрузки для закрытых способов. Это связано с лучшими условиями охлаждения. Однако при групповой прокладке множества кабелей в пучках, лотках или трубах условия теплоотвода ухудшаются, что требует введения понижающих коэффициентов.

Таблица 2: Пример понижающих коэффициентов для пучков кабелей, проложенных в лотках (в воздухе)

Количество рабочих кабелей в пучке	Понижающий коэффициент для токовой нагрузки
1	1.00
2	0.85
3	0.75
4 — 6	0.70
7 — 9	0.65
10 и более	0.60

Примечание: Конкретные коэффициенты могут уточняться по справочным таблицам ПУЭ и зависят от конструкции лотка (глухой, перфорированный), взаимного расположения кабелей и наличия перегрузок.

Монтаж и крепежные системы

• Крепеж для кабеля: Клипсы пластиковые/металлические, дюбель-хомуты, скобы, стяжки (для фиксации в лотках).
• Крепеж для лотков и коробов: Кронштейны, шпильки, анкерные болты.
• Требования к монтажу:
  • Обеспечение механической сохранности: отсутствие провисаний, натягов, острых изгибов.
  • Соблюдение радиусов изгиба (регламентируются ПУЭ и техническими условиями на кабель).
  • Маркировка кабелей на концах и в местах соединений.
  • Устройство компенсационных петель в местах возможных температурных деформаций.
  • Для силовых кабелей выше 1 кВ — соблюдение технологий заделки концевых муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Какой минимальный допустимый радиус изгиба для силового кабеля ВВГнг-LS 3х150 при открытой прокладке?
Радиус изгиба измеряется по наружной поверхности кабеля и обычно составляет 10-15 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с бумажной изоляцией и 7.5-10 диаметров для кабелей с ПВХ/СПЭ изоляцией. Для кабеля ВВГнг-LS 3х150, чей внешний диаметр примерно 30-35 мм, минимальный радиус изгиба составит от 225 мм (7.5*30) до 350 мм (10*35). Точное значение необходимо уточнять в технических условиях (ТУ) на конкретный кабель.

2. Чем отличается прокладка в лотке от прокладки в коробе?

• Лоток: Открытая конструкция, обеспечивает лучшую вентиляцию, удобство укладки и визуального контроля. Применяется в технических помещениях, где не требуется защита от пыли и нет строгих эстетических требований.
• Короб: Закрытая конструкция, обеспечивает механическую защиту, защиту от пыхи, влаги, УФ-лучей (при соответствующем исполнении), эстетичный внешний вид. Применяется в офисных, общественных и производственных зданиях, где важна чистота и дизайн.

3. Обязательно ли использовать кабель с индексом «нг-LS» при открытой прокладке в офисе?
Да, обязательно. Согласно современным нормам пожарной безопасности (СП, ФЗ-123), в зданиях с массовым пребыванием людей (к которым относятся офисы) должны применяться кабели с пониженным дымовыделением и не распространяющие горение при групповой прокладке. Кабель «нг-LS» полностью отвечает этим требованиям. Использование обычного ВВГ в таких условиях является нарушением.

4. Как правильно выбрать сечение кабеля при групповой прокладке в лотке?
Необходимо:

1. Рассчитать расчетный ток нагрузки.
2. По таблицам ПУЭ выбрать сечение кабеля для одиночной прокладки в воздухе.
3. Определить количество одновременно работающих кабелей в одном пучке/лотке.
4. Применить соответствующий понижающий коэффициент из таблиц ПУЭ (см. Таблицу 2 выше).
5. Скорректировать сечение в большую сторону так, чтобы допустимый ток скорректированного кабеля (номинальный ток, умноженный на коэффициент) был не меньше расчетного тока.

5. Можно ли прокладывать силовой и контрольный кабель в одном лотке?
Не рекомендуется. Силовые кабели создают электромагнитные помехи, которые могут наводить паразитные напряжения в цепях контрольных и слаботочных кабелей (связь, АСУ ТП, видеонаблюдение). ПУЭ предписывает раздельную прокладку. При необходимости пересечения оно должно выполняться под углом 90°. Если раздельная прокладка невозможна, следует использовать экранированные контрольные кабели и/или предусмотреть разделительную перегородку в общем лотке.

6. Каковы требования к креплению кабельных лотков?
Шаг крепления кронштейнов для лотков зависит от материала лотка, его ширины и предполагаемой нагрузки (веса кабелей). Для стальных лотков шириной до 600 мм шаг обычно составляет 1.5 — 3 метра. Для пластиковых лотков шаг меньше. Необходимо руководствоваться технической документацией производителя лотковой системы и проектными решениями. Крепление должно обеспечивать устойчивость системы при полной нагрузке и ее собственного веса.

---

Заключение

Открытая прокладка кабелей — это сложная инженерная задача, требующая комплексного подхода, учитывающего электротехнические, механические и пожарные аспекты. Грамотный выбор кабельной продукции, крепежных систем и способа монтажа в строгом соответствии с действующими нормами и правилами является залогом надежной, безопасной и долговечной работы электроустановки.