Кабели многожильные бронированные

Кабели многожильные бронированные: конструкция, стандарты, применение и выбор

Многожильные бронированные кабели представляют собой класс силовых и контрольных кабелей, объединяющий в своей конструкции несколько токопроводящих жил и защитный броневой покров. Их основное назначение – передача и распределение электрической энергии, а также передача сигналов управления в условиях повышенных механических воздействий и при риске повреждения грызунами. Данный тип кабельной продукции является ключевым для стационарной прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, шахтах, а также в производственных помещениях с агрессивной средой.

Конструктивные элементы многожильного бронированного кабеля

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим элементы от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

В многожильных кабелях используется от двух и более изолированных жил. Жилы изготавливаются из медной или алюминиевой проволоки. Медные жилы обладают более высокой электропроводностью, гибкостью и стойкостью к излому, алюминиевые – меньшим весом и стоимостью. В зависимости от класса гибкости, жила может быть:

• Монолитной (класс 1 по ГОСТ 22483) – для стационарной прокладки без перемещений.
• Скрученной из нескольких проволок (класс 2 и выше) – для прокладки с ограниченным числом изгибов или в условиях вибрации.

Сечение жил нормируется и выбирается по току нагрузки, способу прокладки и условиям короткого замыкания.

2. Изоляция жилы

Каждая токопроводящая жила изолируется индивидуально. Материалы изоляции:

• ПВХ (Поливинилхлорид): ПВХ-пластикат распространен благодаря низкой стоимости, негорючести и химической стойкости. Существуют исполнения с пониженной пожарной опасностью (ПВХ-нг).
• Сшитый полиэтилен (СПЭ, XLPE): Обладает превосходными электрическими и температурными характеристиками. Рабочая температура достигает +90°C, стойкость к токам КЗ выше, чем у ПВХ. Широко применяется в силовых кабелях на напряжение от 1 кВ.
• Резина (каучук): Обеспечивает высокую гибкость и стойкость к многократным изгибам, используется в специальных кабелях.
• Бумажная изоляция, пропитанная вязким или нестекающим составом: Применяется в кабелях высокого напряжения (до 35 кВ и выше).

3. Скрутка изолированных жил и заполнение

Изолированные жилы скручиваются в сердечник с определенным шагом. Пространство между жилами заполняется промежуточным заполнителем (например, из ПВХ-шланга, резиновой смеси или жгутов) для придания кабелю круглой формы, что критически важно для качественного наложения последующих экранов и брони.

4. Поясная изоляция (внутренняя оболочка)

Поверх скрученного сердечника накладывается сплошной слой – поясная изоляция или внутренняя оболочка. Она служит для дополнительной электрической изоляции, защиты жил от повреждения при наложении брони, а также для герметизации. Может выполняться из ПВХ, полиэтилена или резины.

5. Броневой покров

Ключевой элемент, определяющий стойкость кабеля к механическим воздействиям. Существует два основных типа брони:

• Ленточная броня: Выполняется из стальных оцинкованных лент, наложенных в два слоя с перекрытием. Защищает от давления, ударов и повреждений грызунами. Обозначается в маркировке как «Б» (например, ВБШв). Применяется в условиях, где отсутствуют значительные растягивающие усилия.
• Проволочная броня: Выполняется из стальных оцинкованных проволок круглого или плоского сечения, наложенных поверх оболочки. Обозначается как «К» (например, ПвКШп). Обеспечивает защиту от растягивающих нагрузок, что актуально для прокладки на вертикальных и наклонных трассах, в грунтах с возможной просадкой.

Под броней всегда накладывается подброневая подушка (слой из битума, крепированной бумаги, ПЭТ-ленты или ПВХ), которая предотвращает повреждение внутренней оболочки острыми кромками бронелент или проволок.

6. Наружная оболочка

Защищает броневой покров от коррозии и агрессивного воздействия внешней среды. Выполняется из ПВХ-пластиката, полиэтилена или шланговых резин. Материал оболочки выбирается исходя из условий эксплуатации: стойкость к УФ-излучению, маслам, химикатам, температуре.

Классификация и маркировка

Многожильные бронированные кабели классифицируются по нескольким ключевым признакам:

По номинальному напряжению:

• Низковольтные (до 1 кВ) – для систем распределения 0,4/0,23 кВ.
• Среднего напряжения (1 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ, 35 кВ) – для магистральных линий и питания крупных потребителей.

По материалу жилы:

• Алюминиевые (АВБбШв, АСБл и др.).
• Медные (ВБбШв, КГВЭВ, ПвБбШп и др.).

По типу изоляции:

• С ПВХ изоляцией (ВВГ, ВБбШв).
• С изоляцией из сшитого полиэтилена (ПвВГ, ПвБбШп, ПвП).
• С бумажной пропитанной изоляцией (АСБ, СБ).

По типу брони:

• С ленточной броней (индекс «Б»).
• С проволочной броней (индекс «К»).

По наличию экрана:

• Экранированные (с индексом «Э» или «E») – для кабелей на 6 кВ и выше, а также для цепей с требованиями по ЭМС.
• Неэкранированные (кабели на 1 кВ, как правило, не экранируются).

Маркировка осуществляется буквенно-цифровым кодом по ГОСТ и международным стандартам (МЭК). Пример расшифровки кабеля ПвБбШп-1 3х150+1х70-1:

• Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена.
• Б – броня из стальных оцинкованных лент.
• б – без подушки под броней (в современных кабелях часто подушка есть, но индекс «б» исторически сохранился).
• Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена.
• 1 – класс исполнения по нераспространению горения.
• 3х150+1х70 – три основные жилы сечением 150 мм² и одна нулевая (нейтральная) жила сечением 70 мм².
• -1 – вариант исполнения.

Области применения и способы прокладки

Применение бронированных кабелей диктуется необходимостью обеспечения высокой механической защиты и надежности.

Основные области применения:

• Прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты кирпичом или плитами.
• Прокладка в кабельных каналах, блоках, тоннелях, коллекторах.
• Вводы в здания и сооружения (часто в качестве участка от траншеи до РУ).
• Прокладка по стенам зданий и конструкциям, где возможны механические повреждения.
• Объекты с повышенной взрыво- и пожароопасностью (при соответствующем исполнении оболочки).
• Промышленные предприятия с наличием вибраций, перемещающихся механизмов (с проволочной броней).
• Установки с особыми требованиями к электромагнитной совместимости (с применением экранированных кабелей).

Способы прокладки и требования:

При прокладке в земле необходимо соблюдать глубину траншеи (обычно 0,7-1,0 м), выполнять подсыпку и засыпку песком, укладывать сигнальную ленту. Запрещена прокладка в одной траншее с другими коммуникациями без специальных мер. При прокладке в воздухе (по конструкциям) необходимо крепление кабеля с помощью скоб, хомутов или на тросах с определенным шагом. Важно учитывать допустимые радиусы изгиба, которые для бронированных кабелей строго регламентированы (например, не менее 15-20 наружных диаметров для кабелей с ленточной броней на напряжение до 35 кВ).

Сравнительная таблица характеристик кабелей с разной изоляцией и броней

Параметр	Кабель с ПВХ изоляцией (ВБбШв)	Кабель с СПЭ изоляцией (ПвБбШп)	Кабель с бумажной изоляцией (АСБл)
Макс. рабочая температура жилы	+70°C	+90°C	+70…+80°C (в зависимости от исполнения)
Допустимая температура при КЗ	+160°C	+250°C	+200°C
Стойкость к влаге	Хорошая (зависит от оболочки)	Высокая	Требует герметизации концов
Диэлектрические потери	Средние	Низкие	Высокие
Рабочее напряжение	До 1 кВ, реже 6 кВ	До 35 кВ и выше	До 35 кВ
Гибкость	Средняя	Средняя	Низкая
Основная сфера	Распределительные сети 0,4 кВ	Магистральные линии 6-35 кВ, современные сети 0,4 кВ	Существующие сети 6-35 кВ (постепенно вытесняются СПЭ)

Нормативная база и стандарты

Производство и применение бронированных кабелей в РФ регламентируется комплексом стандартов:

• ГОСТ 31996-2012 – Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ. Основной стандарт для низковольтных кабелей (ВВГ, ВБбШв и их модификации).
• ГОСТ Р 53769-2010 (МЭК 60502-1:2004) – Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 1 кВ до 30 кВ. Стандарт для кабелей среднего напряжения с изоляцией из СПЭ и ПВХ.
• ГОСТ 18410-73 – Кабели с бумажной изоляцией, пропитанные нестекающим составом, в свинцовой или алюминиевой оболочке, бронированные.
• ТУ 16.К71-335-2004 и другие технические условия – для специальных исполнений кабелей (например, с пониженным дымовыделением, огнестойких, для АЭС).
• ПУЭ 7-е издание (Главы 2.1 и 2.3) – определяют правила устройства электроустановок, включая выбор и прокладку кабелей.

Критерии выбора многожильного бронированного кабеля

Выбор осуществляется на основе технико-экономического расчета с учетом следующих параметров:

1. Условия эксплуатации: Напряжение сети, характер нагрузки (постоянная, переменная), температура окружающей среды, наличие агрессивных сред, риск механических воздействий, способ прокладки (земля, воздух, помещение).
2. Электрические параметры: Номинальное напряжение, сечение жил (по току нагрузки и потере напряжения), необходимость в экране (для сетей выше 1 кВ и цепей с чувствительной аппаратурой).
3. Конструктивные требования: Материал жилы (Cu/Al), тип изоляции (ПВХ/СПЭ), тип брони (лента/проволока), материал наружной оболочки (ПВХ/полиэтилен), требования к пожарной безопасности (нг(А)-LS, нг(А)-FRHF).
4. Длина трассы и монтажные особенности: Вес кабеля (влияет на логистику и монтаж), допустимые радиусы изгиба, необходимость в концевых заделках и соединительных муфтах.
5. Экономическая целесообразность: Сравнение стоимости кабеля, монтажа и эксплуатации в течение жизненного цикла. Кабели с СПЭ изоляцией, как правило, дороже, но допускают большие токовые нагрузки и имеют больший срок службы, что часто окупается.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между ленточной и проволочной броней?

Ленточная броня (две стальные оцинкованные ленты) предназначена в первую очередь для защиты от продавливания, ударов и повреждений грызунами. Проволочная броня (стальные оцинкованные проволоки) рассчитана на сопротивление растягивающим усилиям. Кабель с проволочной броней можно использовать на трассах с существенной разницей уровней (вертикальные шахты, склоны), где возможна его просадка или нагрузка на растяжение.

2. Обязательно ли заземлять броню кабеля?

Да, броневой покров подлежит обязательному заземлению с двух сторон (или с одной стороны при одностороннем питании, с обязательным выполнением требований ПУЭ к изоляции другой стороны). Это делается для обеспечения электробезопасности (снятие потенциала при пробое) и для правильной работы релейной защиты (в экранированных кабелях). Заземление выполняется с помощью специальных концевых заделок или соединительных муфт.

3. Можно ли прокладывать бронированный кабель без дополнительной защиты в земле?

Бронированный кабель специально предназначен для прокладки в земле без защиты кирпичом или плитами. Однако это не отменяет требований к подготовке траншеи (глубина, песчаная подушка, засыпка, укладка сигнальной ленты) и отсутствию в зоне прокладки острых камней, строительного мусора, которые могут локально повредить оболочку.

4. Какой кабель предпочтительнее для прокладки в земле: с ПВХ или полиэтиленовой оболочкой (шлангом)?

Для прямой прокладки в грунте, особенно в агрессивных средах (солончаки, болота, грунты с блуждающими токами), предпочтительнее кабель с наружной оболочкой из полиэтилена (индекс «Шп» или «п» в маркировке). Полиэтилен обладает более высокой стойкостью к влаге, химикатам и грибкам, чем ПВХ. ПВХ-оболочка (индекс «Шв» или «в») также применима, но требует оценки агрессивности грунта.

5. Что означает индекс «нг(А)-LS» в маркировке кабеля?

Это комплексный показатель пожарной безопасности:

• нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наиболее жесткие условия, при которых удельная пожарная нагрузка составляет более 3,5 МДж/м).
• LS (Low Smoke) – с пониженным дымовыделением и газовыделением при горении и тлении.

Такие кабели обязательны для прокладки в общественных зданиях, на транспортных объектах, в тоннелях и коллекторах.

6. Как правильно выбрать сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) в многожильном бронированном кабеле?

Сечение выбирается в соответствии с ПУЭ гл. 1.3 и 7.1:

• Для кабелей с сечением основных фазных жил до 16 мм² (медь) / 25 мм² (алюминий) сечение нулевой и PE-жилы должно быть равным фазному.
• Для сечений от 16 до 35 мм² (медь) / от 25 до 35 мм² (алюминий) – не менее 16 мм².
• Для сечений выше 35 мм² – не менее 50% сечения фазной жилы.
• Для 4-жильных кабелей с изолированной нейтралью сечение нулевой жилы может быть уменьшено, если в нейтрали не протекает значительный ток несимметрии (требуется расчет).

7. Каков типовой срок службы бронированных кабелей?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами:

• Кабели с ПВХ изоляцией: 25-30 лет.
• Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ): 30-40 лет и более.
• Кабели с бумажной изоляцией: 30 лет и более (при условии поддержания герметичности).

Фактический срок службы напрямую зависит от условий эксплуатации, соблюдения токовых нагрузок, качества монтажа и обслуживания.