Кабели бронированные

Кабели бронированные: конструкция, классификация, применение и монтаж

Бронированный кабель – это кабельное изделие, имеющее в своей конструкции специализированный защитный покров (броню), предназначенный для механической защиты токопроводящих жил и изоляции от внешних повреждений. Основная функция брони – противостоять растягивающим усилиям, ударам, вибрациям, давлению грунта, грызунам и другим внешним воздействиям, которые могут привести к нарушению целостности кабеля и, как следствие, к аварии. Использование бронированных кабелей является обязательным требованием при прокладке в земле (траншеях), в условиях повышенного риска механических повреждений, в том числе на промышленных предприятиях, в шахтах, тоннелях, мостах и других ответственных объектах.

Конструкция бронированного кабеля

Конструкция бронированного кабеля является многослойной (многопокровной). Каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим типовую конструкцию на примере силового кабеля с бумажной пропитанной изоляцией и броней из стальных лент (марка СБ).

• Токопроводящая жила: Изготавливается из меди или алюминия, круглой или секторной формы. Может быть однопроволочной (одножильной) или многопроволочной. Сечение жилы определяется проектной мощностью и условиями прокладки.
• Фазная изоляция: Слой, обеспечивающий электрическую прочность и разделение токоведущих частей. Материалы: бумажная пропитанная изоляция (масло- или нефте-канифольная пропитка), сшитый полиэтилен (XLPE), поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
• Поясная изоляция: Наносится поверх скрученных изолированных жил для формирования круглой формы кабеля и дополнительной электрической защиты.
• Экран (для кабелей на напряжение 6 кВ и выше): Полупроводящий или проводящий слой, выравнивающий электрическое поле вокруг жилы и предотвращающий возникновение частичных разрядов. Обычно выполняется из полупроводящей бумаги или полимерных материалов, поверх которого может накладываться медная оплетка.
• Заполнитель: Неметаллические материалы (например, ПВХ пояса, жгуты из пластиката), обеспечивающие герметичность, механическую стабильность и круглую форму кабеля перед наложением брони.
• Внутренний защитный покров (подушка под броню): Критически важный элемент. Представляет собой слой из битума, крепированной бумаги, ПВХ или полиэтилена, наложенный поверх поясной изоляции или экрана. Его назначение – защитить изоляцию жил от коррозии и механических повреждений стальной броней, а также предотвратить проникновение влаги при возможном повреждении брони. В кабелях с пластмассовой изоляцией (ВБШв, ПвБШв) эту роль выполняет оболочка из ПВХ или полиэтилена.
• Броня: Основной защитный механический элемент. Выполняется в виде:
  • Двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием (ленточная броня). Защищает в основном от давления и ударов.
  • Плоских или круглых стальных оцинкованных проволок (проволочная броня). Обеспечивает защиту от растягивающих усилий.
• Наружный защитный покров (защитный шланг): Наносится поверх брони для защиты ее от коррозии. Материалы: ПВХ пластикат, полиэтилен, в некоторых случаях джут, пропитанный битумом. Для кабелей, прокладываемых в агрессивных средах, используются специальные материалы (например, полиэтилен высокой плотности HDPE).

Классификация и типы бронированных кабелей

Классификация бронированных кабелей осуществляется по нескольким ключевым признакам: материалу изоляции, типу брони, номинальному напряжению и области применения.

По материалу изоляции:

• С бумажной пропитанной изоляцией: Марки СБ, СБл, СКл (с алюминиевой оболочкой). Применяются для сетей напряжением до 35 кВ включительно. Требуют соблюдения ограничений по разности уровней прокладки из-за стекания пропитки. Отличаются высокой надежностью и долгим сроком службы при правильной эксплуатации.
• С изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE): Марки ПвБШв, ПвБбШв, ПвПг, АПвБШв и др. Современный тип кабелей для напряжений от 1 до 220 кВ. Не имеют ограничений по разности уровней, обладают высокой пропускной способностью, меньшим весом и удобством монтажа.
• С изоляцией из ПВХ пластиката: Марки ВБШв, АВБШв, КВБШвнг(А) и др. Применяются для сетей до 6 кВ (чаще до 1 кВ). Широко используются для распределения энергии внутри и снаружи зданий, в туннелях, каналах. Могут иметь исполнение с пониженной пожарной опасностью (нг(А), LS).
• С резиновой изоляцией: Марки КГ, КГЭ, РПШ. Применяются для подвижного присоединения, в шахтном оборудовании, часто имеют гибкую проволочную броню.

По типу брони:

Тип брони (обозначение)	Конструкция	Основное назначение	Типичные марки кабелей
Ленточная (Б)	Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с зазором (витки второй ленты перекрывают зазор первой).	Защита от механических воздействий, сдавливания, ударов, грызунов. Не предназначена для значительных растягивающих нагрузок.	СБ, ВБШв, АВБШв, ПвБШв
Проволочная круглая (К)	Стальные оцинкованные проволоки круглого сечения, наложенные поверх подушки.	Защита от значительных растягивающих усилий. Используется при прокладке по мостам, в вертикальных шахтах, на дне водоемов.	СК, ПвК, КГ
Проволочная плоская (П)	Стальные оцинкованные проволоки плоского (зигзагообразного) сечения.	Аналогично круглой проволочной броне, но обеспечивает более плотную и гибкую защиту.	СП, ПвП, ПвПг

Области применения и выбор типа брони

Выбор конкретного типа бронированного кабеля регламентируется ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), проектной документацией и условиями эксплуатации.

• Прокладка в земле (траншеях): Наиболее распространенный случай. Используются кабели с ленточной броней (ВБШв, АВБШв, ПвБШв, СБ). При наличии риска смещения грунтов, растягивающих нагрузок или в болотистой местности рекомендуется применять кабели с проволочной броней (ПвК, ПвП). Обязательно наличие наружного защитного шланга, стойкого к влаге и агрессивным почвам.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается использование кабелей с ленточной броней. При наличии опасности распространения огня обязательно применение кабелей с индексом «нг(А)-LS» (не распространяющих горение, с низким дымовыделением и газовыделением).
• Прокладка по мостам, эстакадам, в вертикальных шахтах: Требуется применение кабелей с проволочной броней (ПвК, СК), способной воспринимать вес кабеля на вертикальных участках и компенсировать температурные деформации на пролетах.
• Подвижное присоединение и шахтное оборудование: Используются гибкие кабели с резиновой изоляцией и проволочной оплеткой (броней), например, КГ.
• Агрессивные среды (кислотные, щелочные, солевые): Применяются кабели с броней из нержавеющей стали или с особо стойким наружным покровом из полиэтилена высокой плотности (HDPE).

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж бронированных кабелей требует соблюдения строгих правил для обеспечения долговечности и безопасности.

• Радиус изгиба: При монтаже необходимо соблюдать минимально допустимый радиус изгиба, который регламентируется ГОСТ и ТУ. Для кабелей с ленточной броней он обычно равен 15-20 внешних диаметров кабеля, с проволочной броней – 10-15 диаметров. Нарушение этого правила ведет к повреждению изоляции, брони и оболочек.
• Заземление брони: Броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух концов (а при большой длине – и в промежуточных точках) для обеспечения электробезопасности и снятия наведенных потенциалов. Для этого на броне монтируется заземляющий проводник или используется специальная бронезажимная арматура.
• Заделка концов кабеля: Конец бронированного кабеля требует тщательной разделки для подключения к аппаратуре. Броня должна быть зачищена, заземлена и герметично заделана в концевую муфту для предотвращения попадания влаги под оболочку. Для кабелей с бумажной изоляцией используются эпоксидные или чугунные муфты, для кабелей с пластмассовой изоляцией – термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты.
• Прокладка в земле: Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, после засыпается слоем песка, затем защитным кирпичом или сигнальной лентой, и только потом – грунтом. Глубина прокладки нормируется ПУЭ (обычно 0,7-1 м для кабелей до 35 кВ).
• Защита от коррозии: В местах выхода из земли и ввода в здание, а также при прокладке в агрессивных средах, необходимо предусмотреть дополнительную антикоррозионную защиту брони (битумные мастики, дополнительные полиэтиленовые шланги).

Контроль качества и испытания

При приемке и вводе в эксплуатацию бронированные кабели подвергаются ряду испытаний:

• Измерение сопротивления изоляции: Мегаомметром на напряжение 2500 В для кабелей выше 1000 В.
• Испытание повышенным напряжением постоянного тока: Стандартное испытание для силовых кабелей после прокладки и монтажа муфт. Например, для кабеля 10 кВ испытательное напряжение составляет 40 кВ в течение 10 минут.
• Проверка целостности и заземления брони: Проверяется сопротивление заземления брони.
• Визуальный контроль: Проверка целостности наружных покровов, отсутствия вмятин, скручивания.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между броней из стальных лент и стальных проволок?

Ленточная броня предназначена в первую очередь для защиты от внешнего давления, ударов и повреждений грызунами. Она не рассчитана на значительные растягивающие нагрузки. Проволочная броня (круглая или плоская) эффективно противостоит именно растягивающим усилиям, что делает ее незаменимой при прокладке на вертикальных участках, по мостам, в подвижных грунтах и под водой.

Обязательно ли заземлять броню кабеля?

Да, это обязательное требование ПУЭ (пункт 1.7.76, 2.3.72). Броня, как металлический элемент, находящийся вблизи токоведущих жил, может оказаться под опасным потенциалом при повреждении изоляции или из-за электромагнитной индукции. Заземление обеспечивает электробезопасность персонала и корректную работу устройств защиты (релейной защиты и автоматики).

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

Бронированный кабель специально предназначен для прокладки в земле без дополнительных труб. Использование труб (обычно ПНД или асбестоцементных) требуется только в особых случаях: при пересечении с дорогами, в местах с высокой вероятностью раскопок, при проходе через стены фундаментов или в грунтах с высокой химической агрессивностью. Труба в данном случае служит дополнительной механической и химической защитой.

Как расшифровать маркировку кабеля ВБШвнг(А)-LS?

• В – Изоляция жил из ПВХ.
• Б – Броня из стальных лент.
• Шв – Защитный шланг (наружная оболочка) из ПВХ.
• нг(А) – Не распространяющий горение по категории А (наивысшая).
• LS – Low Smoke, с пониженным дымовыделением и газовыделением при горении.

Что такое «подушка под броню» и почему она важна?

Подушка под броню – это слой, накладываемый непосредственно на изолированные жилы (или экран) перед броней. Она выполняет несколько ключевых функций: защищает изоляцию жил от коррозии и механического повреждения острыми кромками стальной брони; обеспечивает герметизацию; в некоторых конструкциях служит дополнительным барьером от влаги. Отсутствие или повреждение подушки резко снижает срок службы кабеля.

Какой кабель выбрать для прокладки по дну водоема?

Для прокладки в воде и по дну водоемов применяются специальные кабели с проволочной броней, обладающей высокой стойкостью к растяжению. Наружная оболочка такого кабеля должна быть выполнена из гидрофобного полиэтилена (например, марки ПвП или зарубежные аналоги с маркировкой «SWA» – Steel Wire Armoured, и наружной оболочкой из HDPE). Обязательно требуется проект, учитывающий гидродинамические нагрузки, течение и анкеровку на берегу.

Чем отличается кабель марки СБ от ПвБШв при одинаковом сечении и напряжении 10 кВ?