Кабели для прокладки в кабельной канализации
Кабели для прокладки в кабельной канализации: конструктивные особенности, типы, нормы и правила монтажа
Прокладка кабелей в кабельной канализации является одним из наиболее распространенных и надежных способов организации подземных кабельных линий связи, электроснабжения и диспетчеризации в условиях городской инфраструктуры. Данный метод обеспечивает защиту от механических повреждений, воздействия грунтовых вод, блуждающих токов и позволяет осуществлять ремонт или замену линий без проведения земляных работ. Конструкция кабеля для таких условий эксплуатации должна соответствовать ряду строгих требований, обусловленных спецификой среды.
Особенности условий эксплуатации в кабельной канализации
Кабельная канализация представляет собой систему подземных сооружений (колодцев) и соединяющих их каналов (блоков), предназначенных для размещения кабелей. Ключевые факторы, влияющие на выбор кабельной продукции:
- Повышенная влажность и возможность подтопления: В каналах может скапливаться конденсат, просачиваться грунтовые воды.
- Отсутствие прямого механического давления грунта: Кабель не подвергается нагрузкам от засыпки, но испытывает силы натяжения при протяжке.
- Ограниченное пространство и наличие острых кромок: Риск повреждения оболочки при затягивании о выступающие элементы лотков или в местах ввода/вывода из колодцев.
- Наличие грызунов: В подземных коллекторах возможно присутствие крыс и мышей.
- Агрессивная среда: Воздействие химических веществ, солей, щелочей, содержащихся в грунтовых водах или стоках.
- Пожарная безопасность: При плотной прокладке в ограниченном объеме канала особое значение приобретают показатели распространения пламени и дымообразования.
- Сшитый полиэтилен (XLPE): Наиболее распространен для силовых кабелей на напряжение от 1 кВ. Обладает высокой термостойкостью (до 90°C в длительном режиме), стойкостью к трекингу.
- Поливинилхлорид (ПВХ): Применяется для кабелей на напряжение до 1 кВ, кабелей контроля и связи. Имеет хорошие диэлектрические и механические свойства, но ограниченную термостойкость (до 70°C).
- Полиэтилен (PE): Используется в кабелях связи, обладает низким коэффициентом диэлектрических потерь.
- Экран по жиле: Полупроводящий сшитый полиэтилен или проводящая лента, выравнивающая электрическое поле.
- Металлический экран: Медная или алюминиевая фольга в комбинации с дренажными проволоками, либо оплетка из медных проволок. Выполняет функцию защиты от внешних электромагнитных помех и является элементом системы заземления.
- Стальная лента (Бл): Две ленты, наложенные спирально с перекрытием. Обеспечивает защиту от грызунов и точечных ударов.
- Оцинкованная стальная проволока (Кл): Применяется для кабелей, испытывающих значительные растягивающие усилия (например, при прокладке в длинных блоках).
- ПВХ пластикат: Наиболее распространен. Обладает достаточной масло- и бензостойкостью, не поддерживает горение.
- Полиэтилен (PE, HDPE): Обладает превосходной влагостойкостью и стойкостью к химикатам, но горит. Часто используется в кабелях связи.
- Шланговые композиции (Halogen Free): Безгалогенные, не выделяющие коррозионно-активных газов при пожаре. Обязательны для прокладки в общественных местах и тоннелях.
- ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), Глава 2.3: Определяет условия прокладки кабелей в кабельных сооружениях, требования к сечениям, допустимым токам нагрузок, расстояниям.
- СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»: Актуализированная редакция СНиП 3.05.06-85. Содержит нормы проектирования и монтажа.
- ГОСТ 31996-2012: «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ». Содержит технические условия на основные типы кабелей.
- ГОСТ Р 53769-2010 (МЭК 60287): Методы расчета допустимой токовой нагрузки.
- Своды правил по пожарной безопасности: Требуют применения кабелей с пониженным дымо- и газовыделением (марок «нг-LS», «нг-HF», «нг-FRLS») при прокладке в общих каналах и коллекторах.
- Подготовка трассы: Проверка каналов на проходимость, отсутствие завалов и острых выступов. Очистка каналов с помощью шаров или цилиндров.
- Установка роликов: В устьях колодцев и на поворотах устанавливаются направляющие ролики большого радиуса (не менее 15-20 диаметров кабеля) для предотвращения заклинивания и повреждения оболочки.
- Выбор метода протяжки:
- Ручная: Для коротких участков и кабелей малого диаметра.
- Механическая с помощью лебедки: Основной метод. Кабель закрепляется на тяговом тросе с помощью специального наконечника (чулка).
- Гидравлическая или пневматическая протяжка: Используется для ВОЛС на большие расстояния.
- Контроль усилия натяжения: Критически важный параметр. Превышение допустимого тягового усилия ведет к необратимому повреждению изоляции и жил. Усилие контролируется динамометром и не должно превышать значений, указанных в технических условиях на кабель. Для кабелей с броней из проволок допустимое усилие выше.
- Защита концов кабеля: На время протяжки концы кабеля должны быть герметизированы во избежание попадания влаги внутрь.
- Укладка в лотке: После протяжки кабель аккуратно укладывается в лоток колодца с соблюдением допустимого радиуса изгиба (обычно не менее 10-15 наружных диаметров для силовых кабелей на напряжение до 35 кВ).
- Маркировка: На концах кабеля и в смотровых устройствах устанавливаются бирки с указанием марки, сечения, номера линии и принадлежности.
Конструктивные элементы кабеля для кабельной канализации
Кабель для данных целей имеет многослойную конструкцию, каждый элемент которой выполняет защитную функцию.
1. Токопроводящая жила
Как правило, изготавливается из медной проволоки (реже – алюминиевой для силовых кабелей большого сечения). Для кабелей связи и контроля используется скрутка из тонких проволок. Для силовых кабелей сечением 16 мм² и более жилы могут быть секторной или сегментной формы для компактности.
2. Изоляция жил
Основная функция – обеспечение электрической прочности. Материалы:
3. Поясная изоляция и заполнители
В многожильных кабелях поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция из того же материала или ПВХ. Пространство между жилами часто заполняется гидрофобным уплотняющим составом или нитями для предотвращения продольного распространения влаги.
4. Экранирование
Обязательный элемент для силовых кабелей на напряжение 6 кВ и выше, а также для многих кабелей связи.
5. Внутренняя оболочка
Изготавливается из ПВХ или полиэтилена, служит для скрепления сердечника кабеля и дополнительной защиты от влаги.
6. Броневой покров
Критически важный элемент для кабелей, прокладываемых в кабельной канализации. Защищает от механических повреждений (защипы, порезы) при протяжке и от грызунов.
Под броней всегда накладывается подушка (слой из ПВХ, битума или крепированной бумаги) для предотвращения повреждения внутренней оболочки острыми кромками брони.
7. Наружная оболочка
Защищает броню от коррозии и обеспечивает необходимые противопожарные свойства. Материалы:
Основные типы кабелей для прокладки в кабельной канализации
| Назначение | Тип кабеля (пример по ГОСТ/ТУ) | Ключевые конструктивные особенности | Область применения в кабельной канализации |
|---|---|---|---|
| Силовое электроснабжение (до 1 кВ) | ВВГ, АВВГ | Жилы из меди/алюминия, изоляция и оболочка из ПВХ. Без брони. | Допускается только в сухих каналах при отсутствии риска механических повреждений. Не рекомендуется. |
| Силовое электроснабжение (до 1 кВ) | АВБбШв, ВБбШв | Броня из двух стальных лент, наружная оболочка из ПВХ шланга. | Основной рекомендуемый тип для сетей 0,4/0,23 кВ. Защита от влаги, повреждений и грызунов. |
| Силовое электроснабжение (6-35 кВ) | ПвБбШв, АПвБбШв | Изоляция из сшитого полиэтилена, броня из стальных лент, шланг из ПВХ. | Распределительные сети среднего напряжения. Кабели с изоляцией XLPE имеют большую пропускную способность. |
| Силовое электроснабжение (с растягивающей нагрузкой) | ПвКШв, ЦСБл | Броня из круглых оцинкованных стальных проволок. Медные жилы. | Протяженные участки, сложные трассы с множеством поворотов, вертикальные участки. |
| Оптическая связь | ОКЛ, ОКЛЖ, ДПТ | Оптические модули в трубках, заполненных гелем, броня из стальных лент или проволок, оболочка из PE или ПВХ. | Магистральные и городские волоконно-оптические линии. Броня обязательна. |
| Связь и контроль | КВБбШв, МКЭКШвг | Многопарные или многожильные, с броней из лент и оболочкой из ПВХ. | Линии диспетчерского управления, телефония, системы сигнализации и контроля. |
Нормативные требования и стандарты
Выбор и прокладка кабелей регламентированы следующими основными документами:
Особенности монтажа и протяжки кабеля
Прокладка в кабельной канализации – ответственная операция, требующая специального оборудования и соблюдения технологии.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Можно ли прокладывать в кабельной канализации обычный кабель ВВГ без брони?
Ответ: Согласно ПУЭ (п. 2.3.37), в кабельных каналах и кабельных сооружениях допускается прокладка кабелей без брони, но только если они не подвержены растягивающим усилиям. Однако на практике это крайне не рекомендуется. Кабель ВВГ не имеет защиты от грызунов, его оболочку легко повредить при протяжке о неровности канала. Для надежной эксплуатации обязательна прокладка бронированных кабелей марок ВБбШв, АВБбШв и им подобных.
Вопрос: Какой кабель лучше для кабельной канализации: с броней из лент или из проволок?
Ответ: Выбор зависит от условий прокладки. Броня из стальных лент (Бл) обеспечивает защиту от механических воздействий и грызунов при стандартной прокладке. Броня из стальных оцинкованных проволок (Кл) применяется на сложных трассах с большим количеством поворотов, вертикальных участков и при необходимости протяжки на длинные расстояния, так как она рассчитана на значительные растягивающие нагрузки. Кабель с проволочной броней, как правило, дороже.
Вопрос: Нужно ли заземлять броню кабеля при прокладке в кабельной канализации?
Ответ: Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72). Металлические оболочки и броня кабелей должны быть заземлены с двух сторон линии для обеспечения электробезопасности и нормальной работы защитной аппаратуры. Заземление выполняется медными проводниками, присоединяемыми к броне с помощью бандажей и припайки или специальных зажимов.
Вопрос: Как рассчитать допустимую длину протяжки кабеля в блоке?
Ответ: Длина протяжки ограничивается допустимым тяговым усилием и усилием раздавливания. Расчет ведется по формуле, учитывающей коэффициент трения, вес кабеля, число и углы поворотов трассы. Упрощенно, для кабеля с броней из лент на прямом горизонтальном участке длина редко превышает 200-250 м. Для увеличения длины используют промежуточные колодцы или кабели с проволочной броней. Точный расчет должен выполнять проектировщик.
Вопрос: Обязательно ли применять кабели с индексом «нг-LS» в кабельной канализации?
Ответ: Требования зависят от конкретного объекта. Если кабельная канализация проходит под улицами и выходит в общественные здания, подземные переходы, метро или общие коллекторы, то применение кабелей с пониженным дымо- и газовыделением («нг-LS», «нг-HF») является обязательным согласно современным нормам пожарной безопасности. Для изолированных промышленных трасс может быть достаточно кабелей с обычной оболочкой из ПВХ.
Вопрос: Что делать, если кабельный канал затоплен водой?
Ответ: Прокладка кабеля в затопленный канал запрещена. Необходимо предварительно выполнить осушение канала с помощью насосов. Для постоянной эксплуатации в таких условиях следует выбирать кабели с герметизированной конструкцией (заполненные гидрофобным гелем) и оболочкой из полиэтилена, например, марки ПвБШв или специальные кабели для влажной среды.
Заключение
Правильный выбор кабеля для прокладки в кабельной канализации является комплексной инженерной задачей, требующей учета электрических параметров, механических нагрузок при монтаже, условий окружающей среды и пожарных норм. Конструкция бронированного кабеля с защитным шлангом из ПВХ или безгалогенных материалов является отраслевым стандартом для данного способа прокладки. Строгое соблюдение правил монтажа, в частности, контроля тягового усилия и радиуса изгиба, гарантирует долговечность и надежность кабельной линии на протяжении всего срока службы. Проектные решения должны основываться на актуальных редакциях ПУЭ, СП и технических возможностях современных кабельных изделий.