Бронированный кабель: что это и где он нужен?

В быту мы все привыкли использовать сравнительно простые марки кабельно-проводниковой продукции. В большинстве случаев это изделия с поперечным сечением 1,5-2,5 кв. мм. в обычной изоляции. Тем не менее, есть места, где требуется применение бронированных моделей – либо в силу токов, которые протекают по этим проводникам, либо из-за условий, в которых предстоит эксплуатироваться кабелям, либо из-за каких-либо иных факторов. Сегодня мы поговорим о том, где, как и зачем применяются бронированные кабели.

Электричество в нынешнем мире – одновременно один из основных двигателей прогресса и факторов потребительского комфорта. Потому и на предприятия, и в жилые дома требуется заводить питание с определёнными характеристиками, а для этого нужны проводники с разными параметрами, в том числе, конструктивными. Бронированные кабели – это не узкая модельная линейка проводниковых изделий, а достаточно большой сегмент рынка, в котором существует множество градаций по разным показателям. Объединяет их всех то, что снаружи имеется специальный защитный слой – броня, призванная защищать токопроводящие элементы от коррозии, механического разрушения, влияния химикатов и даже засорения.

Конструкция и функции

Считается, что впервые наиболее близкий к современному способ защиты проводников был изобретён ещё в конце XIX-го столетия, хотя до популяризации электричества оставалось ещё более тридцати лет. Тогда основной целью была защита линий от умышленного повреждения или природных явлений, поскольку данным вопросам никоим другим образом внимания вообще не уделялось. Вот только речь не шла о проводке к жилым зданиям, а о коммуникациях, обеспечивающих работу первых средств связи – телеграфов, а затем и телефонов. Преимущества были очевидны: провод или кабель в броне имел больший срок эксплуатации, меньше повреждался при случайном вмешательстве, не страдал от погодных явлений и обеспечивал лучшую чистоту сигнала. Сегодня, спустя почти полтора века, проводники в броне всё так же нередко применяются для организации линий волоконно-оптической связи, международной телефонии, магистральных радиолиний и, безусловно, для прокладки ЛЭП между населёнными пунктами.

Почему же за столько времени не удалось изобрести какой-либо другой, более простой и технологичный способ передачи информационных сигналов и электричества? Давайте разбираться. Прежде всего следует сказать, что в основе необходимости применения бронированных кабелей лежат проблемы технического характера. При всей прогрессивности технической мысли и достижениях инженерии, при наличии светодиодных ламп и компьютерной техники, при высоком уровне развития промышленности и её автоматизации до сих пор остаётся нерешённым один из фундаментальных вопросов в сфере энергетики – способ транспортировки электроэнергии от производителя к потребителю с минимальными потерями. На сегодняшний день реализуются данные процессы либо посредством воздушных линий электропередач, растягиваемых между металлическими опорами, либо при помощи прокладки коммуникаций в грунте. Нетрудно понять, что в обоих случаях колоссальное значение имеет влияние внешней среды – осадков, температуры воздуха и её перепадов, уровня влажности, а также факторов потенциальной угрозы механического повреждения. С самого первого дня броня на кабелях была призвана за счёт стальной ленты, покрывающей проводник по всей длине, защищать его от ударов и физического разрушения, а антикоррозионные составы, нанесённые в виде покрытий – от воздействия на молекулярном уровне. Следует отметить, что базовые принципы сохранены и по сей день: в целом, преследуются те же цели, а настоящие изменения претерпели только материалы, поскольку сегодняшние технологии могут предложить более эффективные средства борьбы с коррозией и улучшенную изоляцию.

Бронированный силовой кабель (БСК) представляет собой сложное и многослойное изделие с практически неограниченным наружным диаметром готового проводника. Ожидаемо, что его основу составляет множество токопроводящих металлических проволок – по составу точно таких же, так те, которыми подключены в наших домах розетки и светильники. Отличие здесь может быть в том, что, кроме привычной сегодня большинству людей меди довольно часто в бронированных моделях применяется также алюминий, специальные виды стали, а также драгоценные металлы – серебро и золото. В любом случае жилы прокладываются в кабеле кучно – пучками или в виде целостного каната, формирующего «ядро» изделия.

Ввиду того, что БСК по своей сути – это композитный проводник, имеющий разные структурные слои, его легко формовать в соответствии с тем, для каких целей он будет в дальнейшем использоваться. Для производителей одинаково просто изготовить и круглые, и прямоугольные модели, и разные сегментированные, и даже секторные, с возможностью расплести жилы на выходе. При этом каждый проводник обеспечен собственной изоляцией из специальных негорючих материалов полимерного происхождения – это может быть прочный технический полиэтилен, традиционный для электрической отрасли поливинилхлорид (ПВХ), многие виды жёсткой и эластичной резины, и даже бумага со специальной пропиткой. Поверх индивидуальной изоляции жил накладывается общая защитная оболочка, которая и должна минимизировать влияние на проводник факторов внешней среды.

Однако предыдущим слоем при производстве бронированных моделей отнюдь не ограничиваются. Чтобы придать изделию достаточную для удобной эксплуатации прочность, но сохранить при этом гибкость и внутреннюю герметичность, между слоями изоляции жил помещаются специальные заполнители. Это могут быть иные виды полимеров и резины, бумага, особая кабельная пряжа или даже масло со специальными свойствами. Наличие этого слоя делает возможным изгибание готового кабеля под большими углами без потери основных эксплуатационных свойств. Особенно это полезно при подключении силовой техники, станков и аппаратов, а также магистральных линий связи и уличных фонарей с подземным подводом питания.

В ряде разновидностей бронированных проводников используется ещё один промежуточный слой – экранирующая оплётка из метала или бумаги. Её задача – снизить возможные наводки и помехи в обе стороны: как от данного кабеля к другим, так и в противоположном направлении.

Следующий структурный слой – дополнительная внутренняя оболочка. Её предназначение – защита от попадания влаги между отдельными пучками токопроводящих жил и дополнительное препятствие для разрушающего механического воздействия.

Между указанным выше и последующим, наружным слоем нередко создаётся особая прослойка, называемая компенсационной подушкой. Она изготовлена из волокнистой пряжи, битума или другого нефтепродукта с похожими вязкоупругими свойствами. Задача такой подушки – смягчить воздействие внешней брони на все внутренние слои, особенно под давлением других факторов окружающей среды.

На всё это сверху надевается наружная броня из оцинкованного металла. Именно её мы можем увидеть невооружённым глазом при взгляде на готовое изделие. Следует отметить, что компоновка слоёв, приведённая выше, справедлива не для всех типов бронированной кабельной продукции – в каждой марке и разновидности отдельные прослойки могут быть заменены на другие, дополнены или исключены вовсе.

Эксплуатационные преимущества брони и виды кабеля

Конструкция разных видов БСК настолько эффективна, что позволяет использовать их в воздухе и под землёй, прокладывать в туннелях и шахтах, во влажной среде и взрывоопасных местах. Кроме высокой прочности, которую, собственно, и обеспечивает многослойность, кабель получает массу других, ничуть не менее важных эксплуатационных характеристик. Среди них – крайне высокая устойчивость к коррозии и постоянному присутствию влаги в окружающем воздухе в целом, способность служить до 50 лет без снижения качества проведения сигнала, возможность эксплуатации и хранения в среде с диапазоном температур от -50°С до +50°С. При этом в рабочих условиях максимально допустимая температура токопроводящих частей вполне может достигать 90°С, не угрожая при этом снижением работоспособности изделия.

Это не очевидно для обывателей, однако профессионалы сразу понимают, что подобный комплекс характеристик кабельно-проводникового изделия означает отсутствие необходимости в дополнительных расходах на ремонт и обслуживание такой линии. При отсутствии стихийных бедствий или других обстоятельств значительной разрушительной силы БСК может пролежать в земле весь свой срок эксплуатации вообще без вмешательства коммунальщиков, а потому с экономической точки зрения такое решение очень выгодно. Безусловно, первоначальные затраты на приобретение и укладку кабеля будут значительными, однако в пересчёте на удельные величины (1 год эксплуатации, работоспособность 1 метра кабеля и пр.) любая бронированная модель с лёгкостью обходит все другие разновидности.

На практике наибольшее распространение получила марка ВБбШв. Такие изделия сейчас выпускаются с сечением от 1,5 кв. мм до 240 кв. мм., из-за чего их можно обнаружить и в жилых домах, проходящими из подъезда к квартирным распределительным щиткам или счётчикам, и в подземных коммуникационных коллекторах, обеспечивающих жизнедеятельность наших городов. Начиная от сечения свыше 25 кв. мм, производители обычно разбивают жилы на секторы, чтобы работать с ними было удобнее, а для оконцевания можно было использовать стандартные большие наконечники с соответствующим насадочным размером.

В кабелях марки ВБбШв может быть от одной до пяти жил-пучков в виде секторов. При этом четырёхжильный кабель, используемый для подключения к трёхфазной сети, бывает сделан таким образом, что один из пучков имеет меньшее сечение в сравнении с другими – именно его следует применять для присоединения нуля. В зависимости от предполагаемой производителем сферы эксплуатации изделия, изоляция его отдельных проводников может иметь или не иметь цветовой маркировки, помогающей при проведении монтажных работ.

Сама аббревиатура «ВБбШв» расшифровывается следующим образом:

• В – «виниловая изоляция» (для покрытия всех токопроводящих частей использован ПВХ);
• Б – «бронированность» (двойная оцинкованная листовая броня внахлёст спиралью покрывает токопроводящую часть изделия);
• б – «битумная прослойка» (обычно используется только в изделиях с сечением свыше 6 кв. мм);
• Шв – «шланг виниловый» (изделие помещено в специальный шланг из ПВХ).

Отметим, что ВБбШв имеет не только медную, но и алюминиевую модификацию – АВБбШв. Как и во всех других случаях, медь превосходит алюминий по характеристикам, но потому стоит дороже. Для ряда технических задач, где реализуются сравнительно простые решения – подключение уличных светильников, вводных линий, станков, аппаратов, трансформаторных подстанций – и не требуется чрезмерный изгиб жилы, часто применяют именно АВБбШв. Для сферы ЖКХ такое решение вообще очень типично в силу тотальной экономии на материалах.

Медный БСК способен эффективно противостоять даже самому агрессивному внешнему воздействию, а потому его используют там, где требования максимально высоки. При отсутствии прогнозируемых нагрузок в виде растяжения, такие изделия можно прокладывать и по воздуху. В земле же они за счёт многослойной металлической оболочки не боятся ни природных процессов, ни воздействия грызунов. Некоторые виды кабеля не сразу удастся порвать даже ковшом крупного экскаватора.

Алюминиевый БСК по комплексу характеристик уступает медному. Он не имеет экрана, а в качестве изоляции здесь выступает виниловый пластикат. Подобные изделия ещё более нетерпимы к серьёзным растяжениям и должны использоваться только при стационарной прокладке коммуникаций. Как и медная модификация, АВБбШнг не поддерживает горение, а потому способен обеспечить максимальную пожаробезопасность даже в случаях прокладки большими группами проводников.

В быту бронированный кабель найти довольно непросто, но порой всё же возможно. Его применяют для подвода питания к разным техническим и хозяйственным постройкам на дачах и в частном секторе, запитывают линии, ведущие от ближайшей трансформаторной подстанции или щита к дому. В силу огромного перечня преимуществ таких изделий их можно обнаружить и в других местах.