Бронированный кабель для прокладки в земле

Силовой бронированный кабель для прокладки в земле (далее по тексту БКЗ) представляет собой кабель, в котором токопроводящие жилы размещены внутри металлической броневой оболочки, защищающей их от механических повреждений. Благодаря броневой защите, БКЗ незаменимы при прокладке кабельных линий в толще грунта в ходе обустройства систем электроснабжения промышленных предприятий, жилых зданий и объектов коммунального назначения, поскольку не требуют привлечения дополнительных средств защиты типа асбестоцементных труб, бетонных лотков, кирпичной кладки и т.п.

БКЗ в подготовленной траншее

Виды БКЗ

Современный кабель силовой бронированный, предназначенный для подземной прокладки, представлен следующими структурными элементами: 

• токопроводящими жилами (далее по тексту ТЖ);
• изоляцией каждой в отдельности ТЖ;
• общей изолирующей оболочкой (называемой также поясной изоляцией), в которую заключены ТЖ;
• металлической броней;
• наружным покровом, называемым защитным шлангом.

Составные части БКЗ

Классификация видов БКЗ осуществляется по следующим показателям:

1. По материалу токоведущей жилы (медь или алюминий):

• медный бронированный кабель;
• бронированный алюминиевый кабель.

2. По материалу изоляции ТЖ, наложенной поверх жилы:

• кабель с изоляцией из поливинилхлорида (ПВХ);
• кабель с полиэтиленовой изоляцией;
• кабель с изоляцией из полимерной композиции.

3. По материалу и типу брони:

• с броней из стальной ленты;
• с проволочной броневой защитой;
• со свинцовой или алюминиевой защитой.

4. По материалу защитного шланга:

• из ПВХ;
• из полиэтилена.

БКЗ со стальной броней и изоляцией из ПВХ

5. По форме поперечного сечения кабельного изделия:

• круглые;
• плоские.

6. По конструктивному исполнению ТЖ:

• однопроволочные или многопроволочные;
• секторные или сегментные.

7. По показателям пожарной безопасности.

Маркировка БКЗ

В маркировке БКЗ отражены все особенности их изготовления. Для маркировки БКЗ используются буквенные и цифровые идентификаторы:

• буквенные идентификаторы указывают на тип материала ТЖ, изоляционных слоев, броневой оболочки, экранов, наружного покрова;
• цифровые идентификаторы передают информацию о других особенностях кабельного изделия, например, количестве токопроводящих жил, их сечении и допускаемом напряжении.

Буквенная аббревиатура в действующей системе маркировки

БКЗ используется следующим образом:

1. Для обозначения материала ТЖ:

• алюминиевые жилы – (А);
• медные жилы – обозначение отсутствует.

2. Для обозначения материала изоляции ТЖ:

• изоляция из ПВХ – (В);
• полиэтиленовая изоляция – (Пв);
• полимерная композиция – (П).

3. Для обозначения материала брони и ее конструктивного исполнения:

• стальной ленточной – (Б);
• брони из круглой проволоки – (К);
• брони из плоской проволоки – (П);
• свинцовой брони – (СБ).

Производители БКЗ используют различные варианты броневой защиты, особенности которой дополнительно указываются при маркировке кабеля, например:

• Бн – броня с покрытием, не поддерживающим горение;
• Бб – броня из профилированных стальных лент;
• Па – алюминиевая проволока и т.п.

4. Для обозначения материала и типа защитного внешнего покрова:

• (В) – если покров выполнен из ПВХ, (Шв) – если оболочка в виде шланга из ПВХ;
• (П) – покров из полиэтилена, (Шп) – для шланга из полиэтилена.

При маркировке БКЗ буквенные идентификаторы также применяют для:

• указания наличия металлического экрана;
• информации в части пожарной безопасности;
• сведений по форме сечения и конструктивному исполнению ТЖ.

Требования к прокладке бронированного кабеля в земле

БКЗ применяются на участках, где имеется повышенный риск механических повреждений кабеля, приводящих к нарушению целостности кабельной линии. При подготовке к прокладке необходимо определиться с типом БКЗ, броня которого будет обеспечивать максимальную эффективность защиты ТЖ в условиях эксплуатации:

• для монтажа в грунтах с высоким содержанием химически агрессивных веществ (солончаки, болотистая почва и т.п.) и зонах воздействия электрокоррозии рекомендуются БКЗ со свинцовой броней или защитой из алюминия;
• для прокладки в зонах, в которых высока вероятность случайных механических воздействий или просадок грунта, используется кабель с проволочной броневой оплеткой;
• при стандартных условиях эксплуатации выбираете кабель в броне из переплетенных стальных лент.

Расход электроэнергии

БКЗ с проволочными броневыми оплетками

БКЗ укладывается в траншее глубиной 70-80 см, выкопанной по намеченной трассе прокладки. В общей траншее можно прокладывать несколько силовых бронированных кабелей при соблюдении следующего условия:

• для кабельной линии мощностью до 10 кВт расстояние между соседними кабелями должно быть не менее 10 см;
• для линии мощностью 20-35 кВт кабельные шнуры должны быть удалены друг от друга минимум на 25 см.

Обратите внимание! В процессе прокладки БКЗ необходимо обеспечить его заземление.

Прокладка БКЗ

Прокладка бронированного кабеля осуществляется в следующей последовательности:

1. На предварительно выровненное дно траншеи насыпается десятисантиметровый слой песка. В песке не должны попадаться куски стекла, камни и другие предметы, которые впоследствии могут спровоцировать повреждения изоляции кабеля при внешних силовых воздействиях на оболочку.
2. Песчаная подушка слегка трамбуется (допускается даже уплотнение песка ногами), чтобы не было явных неровностей: горбов и ямок.
3. После визуальной проверки целостности БКЗ на отсутствие повреждений изоляции кабель укладывается на песчаную подушку. Кабельную нитку следует прокладывать свободными извивами, без натяжки, чтобы не спровоцировать возникновение растягивающих усилий при смещении грунта в ходе эксплуатации.

Схема укладки БКЗ на песчаную подушку

4. Кабельная линия проверяется на отсутствие замыканий:

• между ТЖ;
• между ТЖ и броней.

5. Уложенный провод засыпается слоем песка толщиной около 10 см, который слегка уплотняют ногами.
6. Поверх песчаного слоя насыпается слой ранее вынутого грунта толщиной 15-20 см, который также уплотняют.
7. Укладывают сигнальную полимерную ленту с надписью «Осторожно кабель», предупреждающую о наличии кабельной трассы при проведении впоследствии каких-либо земляных работ.

Сигнальная лента

8. Траншея засыпается грунтом доверху с образованием невысокой грядки. Если исполнитель работ зарывал кабельную трассу без соблюдения этого условия, то уже через год земля над ней просядет ниже уровня грунта, что приведет к ухудшению условий эксплуатации.
9. Выполняется контрольная проверка на замыкание ТЖ с землей.

Нормы расхода БКЗ

Нормирование расхода бронированного кабеля проводится с целью оптимизации расходной потребности в нем при прокладке в грунте с учетом технологии монтажа и использования кабельной арматуры. Фактический расход БКЗ формируется из следующих показателей:

• чистого расхода материала, под которым подразумевается линейная протяженность кабеля;
• дополнительного расхода материала, связанного с трудноустранимыми потерями и отходами, образующимися в процессе монтажа.

Максимальная величина дополнительного расхода бронированного силового кабеля определяется нормой расхода согласно «Типовых норм расхода…РД 34.10.381» (таблицы 1-5). Например, для бронированных кабелей напряжением от 6 до 10 кВ норма расхода составляет 0,21 на 1 км. В этом случае для линии протяженностью 100 км нормированный дополнительный запас кабеля составит 21 км. Для прокладки кабельной трассы 100 км потребуется 121 км.

Особенности бронированных кабелей

Конструктивно БКЗ мало чем отличаются от аналогов без броневой защиты ТЖ и содержат те же структурные элементы. Между собой бронированные кабельные изделия различаются особенностями построения броневой оболочки, предназначенной для определенных условий эксплуатации.

Выделяют два варианта изготовления брони БКЗ:

1. Оболочка выполняется из навитой в два слоя оцинкованной стальной ленты, придающей кабельному изделию повышенную механическую прочность и устойчивость к воздействию влаги. Ширина ленты – от 10 до 60 мм, толщина – 0,3 мм, 0,5 мм и 0,8 мм. Лента накладывается двумя слоями таким образом, чтобы зазоры нижнего слоя перекрывались верхним слоем ленты, создавая тем самым сплошной слой броневой защиты.

Ленточная броня

2. Защита представляет собой оплетку из стальной проволоки, позволяющей противостоять растягивающим усилиям. Диаметр оцинкованной проволоки – от 1,4 мм до 6,0 мм. Многопроволочная защита придает кабелю высокую гибкость, позволяющую минимизировать риск разрыва БКЗ при подвижках слоев грунта на крутонаклонных трассах.

Технические характеристики БКЗ

В перечень технических характеристик бронированных кабелей, предназначенных для укладки в грунт, входят следующие показатели:

• величина номинального переменного напряжения – 0,66-1,0 кВ, 10, 20, 30 кВ;
• температурный диапазон эксплуатации – +/-50 град. Ц;
• допускаемые температуры нагрева ТЖ – до +70 град. Ц для длительного нагрева и до +160 град. Ц для кратковременного нагрева;
• величина минимально допустимого радиуса изгиба при закладке в грунт – от 7,5 до 10 диаметров кабеля;
• значение допустимого усилия при протяжке БКЗ по трассе укладки (50 Н/кв. мм);
• величина относительной влажности воздуха при температуре до +35 град. Ц – до 98%.

Электрические характеристики БКЗ

В перечень основных электрических характеристик бронированной кабельной продукции, прокладываемой в грунте, входят следующие параметры:

• количество ТЖ;
• размер сечения ТЖ;
• токовая нагрузка на одну ТЖ;
• мощность в трехфазной сети;
• предельный ток односекундного КЗ;
• электрическое сопротивление ТЖ;
• материал и тип ТЖ;
• изоляция;
• материал и тип защитного покрова;
• максимальное напряжение;
• частота тока.

Преимущества БКЗ

По сравнению с другими видами электрических проводов, которые используются для траншейного способа прокладки, подземный кабель с бронированной защитой имеет ряд преимуществ:

1. БКЗ наделен высокой механической прочностью, обеспечивающей отсутствие повреждений ТЖ и их изоляции при воздействии ударных нагрузок от ручных инструментов (кирки, лопаты) в случае проведения земляных работ в зоне нахождения кабеля в земле.
2. Бронированный кабель в земле не по зубам грызунам, «желающим» добраться до изоляции ТЖ.
3. У кабельных бронированных изделий, уложенных в землю, повышенная коррозионная устойчивость.
4. Для БКЗ нет особых требований по условиям складского хранения.
5. Длительный срок безаварийной эксплуатации.
6. Сравнительно простая технология прокладки позволяет домовладельцам своими руками проложить силовой кабель к дому или на даче без привлечения строительных организаций.

Подготовка к укладке БКЗ на дачном участке

Виды брони на внешнем защитном слое БКЗ

Внешний защитный слой БКЗ предназначен для предохранения броневой оболочки от:

• воздействия влаги;
• разъедающего воздействия химически активных веществ, содержащихся в грунте;
• незначительных механических нагрузок.

Для БКЗ внешний слой представляет собой шланги, экструдированные из ПВХ или ПЭ. Толщина стенок шлангов – от 1,7 мм до 3,1 мм. Пластиковые шланги герметичны по всей длине, не имеют трещин и вмятин, способных уменьшить толщину стенки ниже предельного размера. Полиэтиленовые шланги более влагостойкие, по сравнению с ПВХ-шлангами. Однако они уступают ПВХ-изоляции в способности не распространять горение в групповой и одиночной кабельной прокладке. В случае возгорания ПЭ-оболочка способна закапать горящими каплями находящиеся ниже нестойкие к открытому огню устройства, создавая вторичный очаг пожара.

Марки БКЗ

Для траншейного способа прокладки кабельных линий рекомендуется использовать бронированные силовые кабели. Марка кабеля для прокладки в земле выбирается в соответствии с типом грунта, его коррозионной активностью и условиями эксплуатации энергетической трассы. Наиболее распространенными марками БКЗ являются:

1. Кабель бронированный медный ВБбШв и его аналог с алюминиевыми ТЖ – кабель алюминиевый бронированный АВБбШв, изоляция которых изготовлена из ПВХ. Броня кабелей АВБбШв и ВБбШв сформирована двумя стальными лентами, под броней отсутствует защитная подушка.

БКЗ этих марок можно закапывать в почве, насыщенной агрессивными элементами по отношению к металлам. Кабель можно эксплуатировать рядом с трамвайными и железнодорожными путями, являющимися источниками блуждающих токов.

2. Кабели с бумажной изоляцией, пропитанной не стекающим или вязким составом. Типы кабелей:

• СБ с броневой оболочкой из свинца;
• СБл и СКл – изделия с броневой оболочкой, соответственно, из двух стальных лент или стальной проволоки.

Главным предназначением кабелей этого типа является передача электроэнергии напряжением до 35 кВ.

Кабель АСШв

3. Кабели с ПЭ-изоляцией, обозначаемые ПвБбШп, ПвП и ПвПг. Изделия этого типа представляют собой медный кабель с ТЖ сечением до 800 кв. мм. Кабели отличаются высоким уровнем герметизации внешнего слоя, что позволяет прокладывать трассы в водоемах.

Расчет кабельной линии

Конечной целью расчета кабельной сети является определение сечения ТЖ кабеля, уложенного в траншею для подведения электроэнергии к энергопользователю. Основными исходными данными для расчета, какой кабель бронированного исполнения необходимо выбрать, являются следующие показатели:

• длина кабельной линии;
• номинальная мощность и рабочее напряжение потребителя;
• кпд потребителя;
• температура грунта и температура ТЖ.

На основании параметров мощности и напряжения определяется номинальный ток в токопроводе с изоляцией. В разделе 1.3 ПУЭ приведены поправочные коэффициенты, учитывающие условия эксплуатации, которые необходимо использовать при определении величины силы тока (падение напряжения выше 5%, температурные отклонения от 15 град. Ц и т.п.).

Полученная расчетным путем величина силы тока сравнивается с табличным значением допустимого длительного тока, приведенным в ПУЭ (табл. 1.3.6 – 1.3.8). В зависимости от материала ТЖ (медь или алюминий) и количества жил подбирается сечение жил. Например, если расчетный ток составил 42 А, то для БКЗ с медными жилами многожильного кабеля ближайшее табличное значение допустимого длительного тока необходимо принять равным 47 А. Сечение ТЖ для этого показателя – 4 кв. мм.

Нагрузка и срок службы БКЗ

Длительная эксплуатация БКЗ сопровождается нагревом ТЖ до температуры, которая может превысить допустимую температуру для изоляции элементов кабеля. Величину силы тока, при которой кабельная линия нормально работает в течение всего срока службы, называют длительно допустимой токовой нагрузкой (далее по тексту ДДТН). Ее величина зависит от материала ТЖ и изоляции, температуры грунта, сечения ТЖ. Параметры ДДТН для прокладки кабеля в земле приведены в стандарте организации СТО 70238424.29.240.20.009-2009 «Силовые кабельные линии напряжением 0,4-35 кВ…». Например, для медного кабеля сечением 25 кв. мм ДДТН составит:

• одножильный – 235 А;
• трехжильный – 160 А при напряжении до 3 кВ и 120 А – для 10 кВ.

Для всех БКЗ, которые соответствуют этим нормативам, производители устанавливают срок службы от 30 до 50 лет. Траншейный метод проводки с использованием бронированных силовых кабелей становится все более популярным не только для промышленных предприятий, но и в частном домостроении. Частным застройщикам импонирует возможность закопать кабели, проложенные на участках без нарушения общего дизайна, с обеспечением длительных сроков эксплуатации без специального технического обслуживания.

Прокладка БКЗ на даче

Видео

Автор:

Гaличeв Илья Виктoрoвич