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.
Конструкция кабеля формируется из последовательно наложенных слоев, каждый из которых выполняет специфическую функцию.
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.
Выполняется из полимерных материалов, выбор которых определяет ключевые характеристики кабеля:
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:
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.
Защитный покров, предназначенный для восприятия механических усилий (растяжения, сдавливания, ударов, грызунов). Тип брони выбирается исходя из условий прокладки и эксплуатации.
Маркировка кабелей в России осуществляется согласно ГОСТ и ТУ. Буквенные обозначения указывают на материалы и конструкцию.
| 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). |
Выбор конкретного типа бронированного экранированного кабеля определяется проектом, нормами ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и условиями окружающей среды.
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.
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.
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.
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.
Производство и применение бронированных экранированных кабелей регламентируется следующими основными документами:
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.
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.
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.
Выбор зависит от условий:
Это расшифровывается следующим образом:
Порядок разделки (снятия слоев) строго регламентирован:
Важно использовать специальный инструмент для разделки кабеля и термоусаживаемые трубки или муфты для обеспечения герметичности и изоляции места разделки.