Воздушная прокладка кабельных линий является одним из основных методов устройства электрических сетей как высокого, так и низкого напряжения. В отличие от подземной канализации, данный способ предполагает размещение кабелей на открытом воздухе с креплением к опорам, стенам зданий, тросам или другим несущим конструкциям. Это накладывает специфические требования к конструкции кабеля, которые обеспечивают его долговечность и безопасность в условиях прямого воздействия ультрафиолетового излучения, перепадов температур, атмосферных осадков, ветровых и механических нагрузок.
Кабельная продукция, предназначенная для эксплуатации на открытом воздухе, должна соответствовать ряду критически важных параметров:
Применяются преимущественно в воздушных линиях электропередачи (ВЛ) и вводов в здания на напряжения до 35 кВ. Основная сфера – распределительные сети 0,4/1 кВ. Конструкция СИП исключает использование фарфоровых изоляторов и оголенных проводов, повышая безопасность и надежность.
СИП-3: Одножильный провод с изоляцией из сшитого полиэтилена, с внешней несущей жилой из сталеалюминия или алюминиевого сплава. Применяется для ВЛ до 35 кВ.
Используются для прокладки на тросах (стальных канатах) по стенам, между зданиями, опорами. Трос выполняет несущую функцию, а кабель крепится к нему с помощью специальных подвесов.
Применяются для строительства магистральных и распределительных ВЛ на средние и высокие напряжения (от 6 до 220 кВ и выше). Обладают выдающимися электрическими и механическими характеристиками.
Универсальные кабели для наружной прокладки по стенам, на тросах, в грунте (бронированные модификации). Черная оболочка из HDPE обладает высокой стойкостью к УФ, механическим повреждениям и агрессивным средам.
Изготавливается из меди (высокая проводимость, стойкость к коррозии) или алюминия (меньший вес и стоимость). Для СИП часто применяется алюминиевый сплав, обладающий повышенной механической прочностью.
Ключевой элемент для кабелей воздушной прокладки. Изготавливается из светостабилизированного полиэтилена (PE), поливинилхлорида (ПВХ) или полиэтилена высокой плотности (HDPE). Содержит сажу (технический углерод) для защиты от УФ-излучения и имеет яркую маркировку.
Выбор и применение кабелей регламентируется следующими основными документами:
| Параметр | СИП-1, СИП-2 (0.4/1 кВ) | СИП-3 (10-35 кВ) | Кабель АПвП (10-35 кВ) | Кабель ВВГ-Т (0.66/1 кВ) |
|---|---|---|---|---|
| Назначение | ВЛ распределительных сетей 0.4 кВ, вводы в здания | Магистральные ВЛ 10-35 кВ | Воздушные линии 10-35 кВ (на тросах, эстакадах) | Прокладка по тросу между зданиями, по стенам |
| Несущий элемент | Нулевая жила из алюм. сплава | Сталеалюминиевая жила | Отдельный несущий трос (вне кабеля) | Отдельный стальной трос |
| Материал изоляции | Светостаб. ПЭ (СИП-1,2) или XLPE (СИП-2) | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Поливинилхлорид (ПВХ) |
| Материал оболочки | Светостаб. ПЭ | Светостаб. ПЭ | Светостаб. полиэтилен | ПВХ пластикат |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории 1-5 по ГОСТ 15150 | У, УХЛ на все категории размещения | У, УХЛ на все категории размещения | УХЛ, Т, категории 1-5 |
| Основное преимущество | Безопасность, компактность, снижение потерь | Высокая механическая и электрическая прочность | Высокие диэлектрические характеристики, надежность | Гибкость, удобство монтажа на сложных трассах |
Монтаж кабелей воздушной прокладки требует соблюдения строгих правил:
СИП имеет изоляцию из сшитого полиэтилена или светостабилизированного ПЭ, что исключает короткое замыкание при схлестывании проводов, снижает потери на «корону», повышает безопасность при обслуживании и эксплуатации вблизи деревьев и зданий. Монтаж СИП проще и требует меньше изоляционной арматуры.
Кабель ВВГ в стандартном исполнении не предназначен для длительной прокладки под прямыми солнечными лучами. Его ПВХ-оболочка не содержит достаточного количества УФ-стабилизаторов, что приводит к ее растрескиванию и потере диэлектрических свойств в течение 1-3 лет. Для воздушной прокладки необходимо применять кабели в светостабилизированной оболочке (например, ВВГ-ХЛ) или прокладывать ВВГ в защитных гофротрубах, лотках, но это не является рекомендуемой практикой для ответственных трасс.
Выбор осуществляется на основе расчета механической нагрузки, которая включает вес кабеля, возможную гололедную нагрузку, ветровое давление, а также запас прочности (как правило, не менее 2.5). Учитывается также материал троса (сталь оцинкованная, нержавеющая), длина пролета и тип крепления. Расчет должен выполнять квалифицированный инженер-проектировщик.
Это обозначения по ГОСТ 15150-69: «УХЛ» – климатическое исполнение для умеренного и холодного макроклиматических районов, «Т» – для тропического. Цифра после указывает категорию размещения: «1» – на открытом воздухе, «2» – под навесом, «3» – в закрытых неотапливаемых помещениях, «4» – в отапливаемых помещениях, «5» – в сырых помещениях. Для воздушной прокладки требуется исполнение УХЛ1 или Т1.
Номинальный срок службы качественных самонесущих изолированных проводов (СИП) и кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) для воздушной прокладки, при соблюдении условий эксплуатации и монтажа, составляет не менее 40 лет. Этот срок гарантируется производителями, соответствующими международным стандартам.
Да, несущий стальной трос должен быть заземлен на каждой опоре или, как минимум, на концах линии. Это требование ПУЭ (пункт 2.4.52 для ВЛ до 1 кВ) обусловлено мерами электробезопасности для защиты от наведенного потенциала и в случае падения на трос фазного провода.