Кабели бронированные в пластмассовой изоляции

Кабели бронированные в пластмассовой изоляции: конструкция, стандарты и применение

Бронированные кабели в пластмассовой изоляции представляют собой класс силовых и контрольных кабелей, предназначенных для прокладки в условиях повышенных механических воздействий без дополнительной защиты. Их ключевая особенность — наличие броневого покрова, который защищает изоляцию и токопроводящие жилы от повреждений. Пластмассовая изоляция, под которой понимается преимущественно изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE) или поливинилхлоридного пластиката (PVC), определяет основные электрические и температурные параметры изделия.

Конструктивные элементы бронированного кабеля

Конструкция кабеля является многослойной. Каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из меди или алюминия. Может быть однопроволочной (класс 1 по ГОСТ 22483) или многопроволочной (классы 2, 3, 4, 5). Сечение и форма (круглая, секторная) жилы выбираются исходя из номинального тока и требований к компактности.
• Фазная изоляция: Наносится экструзией на каждую жилу. Основные материалы:
  • Сшитый полиэтилен (XLPE): Обладает высокой термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами. Применяется в кабелях на напряжение от 1 кВ.
  • Поливинилхлоридный пластикат (PVC): Используется в кабелях на напряжение до 1 кВ и в контрольных кабелях. Допустимая температура жилы обычно +70°C. Отличается негорючестью и гибкостью.
• Поясная изоляция: Общий слой, накладываемый поверх скрученных изолированных жил. Выравнивает электрическое поле и служит барьером от воздействия внешних слоев.
• Экран (для кабелей на напряжение 6 кВ и выше): Выполняется из электропроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. В сочетании с медными проволоками или лентами служит для симметризации электрического поля и отвода токов утечки.
• Заполнитель и подушка под броню: Пространство между жилами/экраном и броней заполняется ПВХ-шнурами или жгутами для придания кабелю круглой формы. Под бронепокровом обязательно присутствует битумная или полимерная подушка, а также экструдированная или наложенная лентами подушка (например, из ПЭТ или ПВХ) для защиты изоляции от коррозии и механических повреждений стальной броней.
• Броневой покров: Основной защитный элемент. Существует два основных типа:
  • Из стальных оцинкованных лент (Бл): Две ленты, наложенные спирально с перекрытием. Защищает от механических воздействий, растягивающих усилий невысокой интенсивности и грызунов.
  • Из стальных оцинкованных проволок (Бп): Проволоки накладываются поверх подушки. Обеспечивает защиту от значительных растягивающих усилий (прокладка в вертикальных шахтах, наклонных трассах).
• Наружный защитный шланг (оболочка): Изготавливается, как правило, из поливинилхлоридного пластиката. Защищает броню от коррозии, агрессивных сред и выполняет функцию внешней изоляции. Может иметь специальные исполнения: маслостойкое, нераспространяющее горение (нг), пониженной пожарной опасности (нг-LS), с низким дымовыделением и безгалогенное (нг-HF).

Классификация и маркировка

Кабели классифицируются по нескольким ключевым признакам, что отражено в их буквенно-цифровой маркировке по ГОСТ 31996-2012 и аналогичным стандартам.

• По материалу изоляции: ВВГ-броня (ПВХ изоляция), АВВГ-броня (алюминий, ПВХ), ПвВГ (изоляция из сшитого полиэтилена, ПВХ оболочка).
• По типу брони: Бл (ленточная), Бп (проволочная).
• По роду защитного шланга: Шв (поливинилхлоридный), Шп (полиэтиленовый).
• По пожарной безопасности: нг (не распространяющий горение), нг-LS (с пониженным дымовыделением и газовыделением), нг-HF (безгалогенный).

Пример маркировки: ПвБШп 1х120/35-10 расшифровывается как кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена (Пв), с броней из стальных оцинкованных проволок (Б), с защитным шлангом из полиэтилена (Шп), на напряжение 10 кВ, с основной алюминиевой жилой сечением 120 мм² и нулевой жилой сечением 35 мм².

Области применения и способы прокладки

Бронированные кабели в пластмассовой изоляции предназначены для стационарной прокладки в электрических сетях на переменное напряжение до 35 кВ частотой 50 Гц.

• Прокладка в земле (траншеях): Наиболее частая область применения. Ленточная броня защищает от давления грунта, камней, случайных повреждений при земляных работах. Обязательно использование подсыпки и засыпки песком, сверху — сигнальная лента.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Броня обеспечивает защиту от механических воздействий при монтаже и эксплуатации, а также от грызунов.
• Прокладка по воздуху (по фасадам, эстакадам): При риске механических повреждений или в условиях вибрации.
• Прокладка в агрессивных средах: При наличии блуждающих токов, в грунтах с высокой коррозионной активностью применяются специальные исполнения с усиленной антикоррозионной защитой (например, дополнительная пластмассовая оболочка поверх брони).
• Вертикальные и наклонные трассы: Для таких трасс обязательным является применение кабелей с проволочной броней (Бп), которая воспринимает вес кабеля.

Сравнительная таблица характеристик кабелей с разной изоляцией

Параметр	Кабель с ПВХ изоляцией (ВВГ)	Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE)
Максимальная длительно допустимая температура жилы	+70°C	+90°C
Максимальная температура при коротком замыкании	+160°C (5 сек)	+250°C (5 сек)
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C	-20°C
Диэлектрические потери	Высокие	Низкие
Допустимая токовая нагрузка	Ниже	Выше на 20-30% при том же сечении
Стойкость к влаге	Хорошая	Отличная
Стойкость к солнечному излучению (для наружной прокладки)	Ограниченная, требуется защита	Высокая (при наличии УФ-стабилизированной оболочки)
Типичный диапазон напряжений	До 1 кВ (реже до 6 кВ)	От 1 кВ до 35 кВ и выше

Нормативная база и стандарты

Производство и применение бронированных кабелей в пластмассовой изоляции регламентируется рядом национальных и международных стандартов.

• ГОСТ 31996-2012: Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Основополагающий стандарт для кабелей до 1 кВ и на 3 кВ.
• ГОСТ Р 53769-2010 (МЭК 60502-1:2004): Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 3 кВ до 30 кВ включительно. Определяет требования к кабелям среднего напряжения.
• ТУ 16.К71-335-2004: Технические условия на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена на 10, 20, 35 кВ.
• МЭК 60502-2: Международный стандарт для кабелей на напряжение от 6 кВ до 30 кВ.
• ПУЭ (Глава 2.3): Правила устройства электроустановок, регламентирующие выбор кабелей, условия их прокладки и защиты.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж бронированных кабелей требует соблюдения специфических правил.

• Радиус изгиба: Ограничен и нормируется стандартами. Для кабелей с ленточной броней минимальный радиус изгиба обычно составляет 10-15 внешних диаметров кабеля, с проволочной броней — 15-20 диаметров. Нарушение ведет к деформации изоляции и брони.
• Заземление брони: Бронепокров должен быть заземлен с двух сторон кабельной линии для обеспечения электробезопасности и отвода токов, наведенных при коротком замыкании. Для этого используют специальные бронезажимы.
• Заделка концов кабеля: Требует тщательной герметизации для предотвращения попадания влаги под оболочку и в изоляцию. Применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты.
• Защита от коррозии: В агрессивных грунтах (солончаки, шлаковые отвалы) необходимо применение кабелей с дополнительной пластмассовой оболочкой поверх брони (типа «2Шв» или «2Шп»).
• Испытания после прокладки: Обязательны высоковольтные испытания постоянным током повышенного напряжения (для кабелей до 35 кВ) и измерение сопротивления изоляции перед вводом в эксплуатацию.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между броней из лент (Бл) и из проволок (Бп)?

Ленточная броня (Бл) предназначена в первую очередь для защиты от механических воздействий, носящих локальный ударный или давящий характер (камни в грунте, давление почвы). Проволочная броня (Бп) рассчитана на восприятие значительных растягивающих усилий, поэтому ее применяют при прокладке на вертикальных участках, в шахтах, через водные преграды, где кабель испытывает нагрузку от собственного веса.

Можно ли прокладывать бронированный кабель с ПВХ изоляцией (ВВГ) в земле без дополнительной защиты?

Да, это одно из основных назначений бронированного кабеля. Кабели марок ВБШв, АВБШв, ВБбШв предназначены для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб или коробов. Однако необходимо соблюдать правила ПУЭ: глубина прокладки не менее 0,7 м, подсыпка и засыпка песком, укладка сигнальной ленты.

Как правильно выбрать сечение бронированного кабеля?

Выбор сечения производится по трем основным критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (с учетом способа прокладки и температуры окружающей среды). 2) По потере напряжения (для протяженных линий). 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания. Основные данные для расчета содержатся в ПУЭ (Глава 1.3) и в справочных таблицах производителей кабельной продукции.

Нужно ли заземлять броню кабеля с двух сторон?

Да, согласно ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71), металлические оболочки и броня силовых кабелей должны быть заземлены с двух сторон для обеспечения безопасности и нормальной работы защит. Это позволяет создать путь для токов короткого замыкания и снизить опасный потенциал на броне. Исключение могут составлять кабели длиной менее 50-100 м по релевантным РД.

Что означают индексы «нг-LS», «нг-HF» в маркировке кабеля?

Это индексы пожарной безопасности. нг — не распространяющий горение при групповой прокладке. LS (Low Smoke) — с пониженным дымовыделением. HF (Halogen Free) — безгалогенный, при горении не выделяет коррозионно-активные галогенные газы. Кабели «нг-HF» применяются в местах с массовым пребыванием людей, на объектах транспортной инфраструктуры, в серверных.

Какой срок службы у современных бронированных кабелей с изоляцией XLPE?

Номинальный срок службы качественных силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, произведенных по ГОСТ или МЭК, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации сильно зависит от условий прокладки, соблюдения режимов нагрузки, качества монтажа и воздействия внешних факторов (коррозия, перегрузки, повреждения).

Требуется ли для монтажа кабеля с броней из проволок специальная арматура?

Да, для крепления и подвески кабелей с проволочной броней, особенно на вертикальных участках, используются специальные бронезажимы (поддерживающие и натяжные), которые надежно фиксируют бронепокров, предотвращая сползание кабеля и повреждение концевых муфт. Обычные кабельные хомуты могут не обеспечить необходимой механической прочности.