Кабели диэлектрические

Кабели диэлектрические: классификация, конструкция, применение и стандарты

Диэлектрические кабели, также известные как кабели с изолированными жилами без металлических элементов (немагистральные, небронированные, полностью диэлектрические), представляют собой класс кабельной продукции, в конструкции которых отсутствуют токопроводящие элементы, кроме изолированных жил. Их ключевая особенность — полное отсутствие металлических экранов, бронепокровов, токопроводящих оболочек и даже металлической оплетки в силовых кабелях. Основная область применения — передача электроэнергии, сигналов или данных в условиях, где критически важна устойчивость к электромагнитным помехам, коррозии, обрывом из-за вибрации, а также безопасность при повреждении.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция диэлектрического кабеля варьируется в зависимости от назначения, но общий принцип — использование исключительно полимерных и волоконных материалов.

• Токопроводящая жила: Медь или алюминий. Для гибких применений (патч-корды, удлинители) используется многопроволочная медная жила.
• Изоляция жилы: Выполняется из полимерных материалов: ПВХ (поливинилхлорид), ПЭ (полиэтилен), в том числе сшитый полиэтилен (XLPE), пропиленовая резина (EPR), силиконовая резина. Выбор зависит от требований к гибкости, температурному диапазону, диэлектрическим свойствам.
• Скрутка (для многожильных кабелей): Изолированные жилы скручиваются в сердечник с заполнением промежутков полимерным или волокнистым материалом для придания круглой формы и механической стабильности.
• Разделительный слой: Может присутствовать в виде обмотки из полимерной пленки или нетканого материала.
• Внешняя оболочка: Защитный слой, определяющий основные эксплуатационные свойства кабеля. Изготавливается из ПВХ (стандарт), полиэтилена (для уличной прокладки), полиуретана (для абразивной стойкости), безгалогенных композиций (LSZH — Low Smoke Zero Halogen для объектов с массовым пребыванием людей).
• Силовой элемент (опционально): В волоконно-оптических кабелях (ВОК) и некоторых силовых кабелях для ВЛ применяются диэлектрические армирующие элементы: стеклопластиковые прутки, арамидные нити (кевлар), для восприятия растягивающих нагрузок.

Классификация и основные типы диэлектрических кабелей

1. Силовые диэлектрические кабели для воздушных линий (СИП)

Самонесущий изолированный провод (СИП) — наиболее яркий представитель силовых диэлектрических кабелей. Жилы из алюминиевого сплава, изолированы светостабилизированным сшитым полиэтиленом (XLPE). Одна из жил (нулевая несущая) может быть без изоляции или иметь усиленную конструкцию. Полная изоляция минимизирует короткие замыкания, снижает потери, повышает безопасность и надежность.

2. Диэлектрические кабели связи и передачи данных

• Волоконно-оптические кабели (ВОК) с диэлектрическим усилением: Не содержат металлических элементов. Армирование выполняется арамидными нитями, стеклопластиковыми стержнями. Применяются в ЛЭП для подвеса на фазных проводах (OPGW-аналоги), в зданиях, где важна полная гальваническая развязка и защита от электромагнитных наводок.
• Кабели UTP, FTP для СКС: Витая пара в неэкранированном (UTP) или фольгированном (FTP) исполнении. Диэлектрическими считаются UTP, так как у них отсутствует любой экран. Оболочка и изоляция — полимерные.

3. Монтажные и контрольные кабели

Широкий класс кабелей для стационарного и подвижного монтажа внутри аппаратуры, станков, систем автоматизации. Имеют многопроволочные медные жилы, изоляцию и оболочку из ПВХ или специальных композиций. Полностью диэлектрическая конструкция предотвращает паразитные наводки и замыкания на корпус.

4. Установочные провода и шнуры

Провода для неподвижной прокладки (ПВС, ШВВП) и гибкие шнуры для подключения электроприборов. Состоят из медных жил в ПВХ изоляции, скрученных и заключенных в общую ПВХ оболочку.

Сравнительные характеристики материалов изоляции и оболочки

Материал	Типовой температурный диапазон	Основные преимущества	Типичное применение
ПВХ (Поливинилхлорид)	-30°C до +70°C	Низкая стоимость, гибкость, устойчивость к огню и химикатам.	Внутренняя прокладка, установочные провода, контрольные кабели.
XLPE (Сшитый полиэтилен)	-50°C до +90°C (кратко до +130°C)	Высокие диэлектрические свойства, стойкость к тепловой перегрузке, влагостойкость.	Силовые кабели для ВЛ (СИП), кабели среднего напряжения.
ПЭ (Полиэтилен)	-60°C до +70°C	Отличные изоляционные свойства, низкое влагопоглощение, стойкость к УФ (черный, светостаб.).	Оболочка кабелей для наружной прокладки.
Безгалогенные составы (LSZH)	-20°C до +70°C	Низкое дымовыделение и коррозионная активность продуктов горения.	Метро, тоннели, вокзалы, больницы, многофункциональные центры.

Преимущества и недостатки диэлектрических кабелей

Преимущества:

• Коррозионная стойкость: Отсутствие металлических элементов (кроме жил) исключает коррозию оболочек и брони.
• Устойчивость к электромагнитным помехам: Для ВОК — полная невосприимчивость. Для силовых — снижение влияния на соседние линии.
• Безопасность при повреждении: Вероятность короткого замыкания на землю или конструкцию при нарушении целостности оболочки значительно ниже.
• Меньший вес и радиус изгиба: Облегчает транспортировку, прокладку и монтаж.
• Отсутствие потерь в экране и броне: Повышает энергоэффективность силовых линий.
• Гальваническая развязка: Критически важно для измерительных цепей и связи в энергетике.

Недостатки:

• Ограниченная механическая прочность: Отсутствие брони делает кабель уязвимым к механическим повреждениям (порезы, удар грызунов). Требует защитных мероприятий при прокладке в земле (трубы, лотки).
• Отсутствие экранирования (для силовых): Может приводить к повышенному электромагнитному излучению от кабеля, что требует учета при проектировании.
• Сложность поиска повреждений: Отсутствие металлической оболочки/брони затрудняет использование классических методов трассировки и определения места повреждения (импульсный рефлектометр для силовых жил остается применим).
• Ограничения по способу прокладки: Как правило, не предназначены для прокладки в земле без дополнительной защиты.

Области применения и нормативная база

Диэлектрические кабели применяются в строго регламентированных областях, определяемых техническими условиями и стандартами.

• Воздушные линии электропередачи 0,4-35 кВ: Кабели СИП (ГОСТ Р 52373-2005, ГОСТ 31946-2012).
• Волоконно-оптические линии связи: ВОК для подвеса на опорах ЛЭП (ОКЛ, ОКЛЖ, ОКЛС по ТУ 3587-001-8632-2014), внутриобъектовые ВОК.
• Внутренние электрические сети зданий: Провода и кабели (ПВС, ВВГ, NYM) по ГОСТ 31947-2012, ГОСТ 6323-79.
• Системы автоматизации, АСУ ТП: Контрольные и монтажные кабели (КВВГ, МКЭШ и аналоги).
• Объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности: Кабели с изоляцией и оболочкой из безгалогенных материалов (ГОСТ Р 53769-2010).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем диэлектрический силовой кабель отличается от бронированного?

Бронированный кабель (например, ВБШв) имеет слои стальной ленты или оцинкованной проволоки под наружной оболочкой для защиты от механических повреждений, преимущественно при прокладке в земле. Диэлектрический кабель такой защиты не имеет, его оболочка выполняет лишь функцию защиты от влаги, агрессивных сред и незначительных механических воздействий.

Можно ли прокладывать диэлектрический кабель в земле?

Прямая прокладка в земле (траншее) большинства типов диэлектрических кабелей (например, СИП, ВВГ) не рекомендуется и часто запрещена ТУ из-за риска повреждения. Допускается прокладка в пластиковых или асбестоцементных трубах, блоках, тоннелях, обеспечивающих механическую защиту. Специальные диэлектрические кабели для прямой прокладки в земле должны иметь усиленную оболочку из полиэтилена и конструкцию, стойкую к давлению грунта и точечным нагрузкам.

Как осуществляется заземление диэлектрического кабеля?

В диэлектрических силовых кабелях заземлению подлежат только металлические токопроводящие жилы (нулевая рабочая и нулевая защитная) в соответствии с ПУЭ. Металлических экранов или брони, требующих заземления, нет. Для ВОК заземление не требуется, что является их преимуществом.

Каковы особенности монтажа СИП?

Монтаж СИП требует специальной арматуры (анкерные и поддерживающие зажимы, прокалывающие ответвительные зажимы), рассчитанной на работу с изолированной жилой. Применяются диэлектрические инструменты. Натяжение осуществляется с динамометром, не превышая допустимого усилия для несущей жилы. Минимальный радиус изгиба — не менее 10 наружных диаметров кабеля.

Что означает маркировка «нг(А)-LS» на диэлектрическом кабеле?

Эта маркировка указывает на свойства пожарной безопасности оболочки и изоляции: «нг(А)» — нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наиболее жесткие условия), «LS» (Low Smoke) — пониженное дымовыделение при горении и тлении. Кабель является диэлектрическим, но имеет специальные свойства оболочки.

Заключение

Диэлектрические кабели представляют собой специализированный и широко востребованный сегмент кабельно-проводниковой продукции. Их конструкция, лишенная металлических экранов и брони, определяет ключевые области применения: воздушные линии электропередачи, волоконно-оптические линии связи, внутренние сети зданий, цепи управления и контроля. Выбор в пользу диэлектрического кабеля основывается на комплексной оценке условий эксплуатации: необходимости коррозионной стойкости, легкости монтажа, требований к электромагнитной совместимости и пожарной безопасности. Правильный подбор типа кабеля, его изоляционных материалов и соблюдение норм монтажа являются залогом долговечной и надежной работы электрических и информационных сетей.