Кабель. Не копать!

Из надетых на соединения муфт холодной усадки производства 3М удаляют спиралевидный пластиковый корд, после чего они плотно усаживаются поверх кабельной изоляции

Фото Петра Николаева

Взимних условиях рытье траншеи под прокладку силового кабеля проводят с использованием компрессора и отбойного молотка, а также вручную Фото Петра Николаева Фото Петра Николаева Фото Петра Николаева

Кабель разматывают вручную либо с бухты, либо с катушки на передвижном прицепе TYCO ELECTRONICS
Кабельные проходы герметизируют надувными уплотнителями типа RDSS (RYCHEM), покрытыми герметиком. При надувании герметик делает проходку водонепроницаемой TYCO ELECTRONICS 3M
При соблюдении технологии монтажа муфты любого типа обеспечивают герметичность кабельных соединений на длительное время. Установка заливной муфты предельно проста 3M Кабельный ввод в дом, как правило, делают ниже уровня земли, через фундамент Фото Петра Николаева

Традиционно уплотнение кабельной проходки производится смесью песка, цемента и глины Кабель в доме подключают к смонтированному на стене вводно-распределительному устройству 3M TYCO ELECTRONICS
Гелевые муфты используют для соединения, ответвления и ремонта кабелей с пластмассовой изоляцией без брони (типа ВВГ, АВВГ, ПВГ, N(A)YY, N(A)YBY идр.). Силиконовый гель обладает хорошей адгезией и гидростойкостью Защита кабелей при помощи кожуха " ТРАНСЭНЕРГО"
Конструкция кабельной муфты «Прогресс»

Потребление электричества в индивидуальном жилом секторе растет в из года в год. На смену морально и технически устаревшим маркам кабелей и кабельным соединениям приходят новейшие технические разработки, позволяющие существенно повысить эффективность, надежность и безопасность электрических сетей, продлить срок их службы

Кабель. Какой именно?

Электричество поступает в дом по проводам воздушной линии электропередачи или по проложенному в земле кабелю. Каким образом осуществить ввод электричества в здание- проводами или кабелем, решает местная энергоснабжающая организация по согласованию с владельцем жилища. Интерес для читателя представляет то, что традиционно широкий ассортимент современных кабелей в последнее время пополняется новыми марками, характеристики которых выгодно отличают их от прототипов. Меняются способы прокладки к дому кабелей и проводов от комплектной трансформаторной подстанции (КТП) или столбового трансформатора, приемы выполнения кабельных соединений.

Кабельный ввод электричества в здание позволяет обойтись без деревянных или бетонных опор, которые не всегда органично вписываются в ландшафт. Вместе с тем это более дорогой по сравнению с воздушным вводом способ электрификации жилища. Кроме того, до недавнего времени кабельные вводы по надежности уступали воздушным. Кабели низкого и среднего напряжения (1-10 кВ) традиционной конструкции отрицательно реагировали на повышенную кислотность и влажность почв, циклы их замерзания и оттаивания, на пучинистые и просадочные грунты. Вслучаях пробоя и нарушения герметичности кабели с бумажно-пропитанной (БП) и поливинилхлоридной (ПВХ) изоляцией приходилось менять на участках длиной до 20м (на такое расстояние успевала распространиться влага вдоль проводящих ток жил). Споявлением кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и с сердечниками из резины для продольной герметизации пространства между токопроводящими жилами надежность кабельных вводов существенно возросла. Всилу этого сегодня потребители проявляют к кабелям нового поколения тот же интерес, что и к современным самонесущим проводам воздушного ввода. Выпуском силовых кабелей для траншейного ввода в дом занимаются практически все профильные заводы России, ряд производств на Украине. Среди них такие крупные предприятия, как ЗАО «ЗАВОД МОСКАБЕЛЬ», ОАО «ЭЛЕКТРОКАБЕЛЬ» КОЛЬЧУГИНСКИЙ ЗАВОД», ОАО «ИРКУТСККАБЕЛЬ», ЗАО «ЗАВОД «ЛЮДИНОВОКАБЕЛЬ», «СЕВКАБЕЛЬ». Качественная продукция поставляется в нашу страну из Финляндии (ENSTO) и Франции (NEXANS).

Конструкция кабеля с бумажно-пропитанной изоляцией:
1- оболочка; 2- поясная изоляция; 3- жила;
4- подушка под броню; 5- броня; 6- наружный покров; 7- фазная изоляция; 8- жгуты межфазного заполнения;

Конструкция кабеля с пластмассовой изоляцией:
1- токопроводящие жилы; 2- фазная изоляция; 3- полимерная оболочка; 4- заполнение в центре; 5- подушка под броню; 6- броня; 7- наружный покров

Чем же привлекательны для частного застройщика кабели с изоляцией из СПЭ? В первую очередь следует пояснить сам термин "сшитый полиэтилен". "Сшивка" полиэтилена- это его физическая и химическая обработка на молекулярном уровне, повышающая электрические и механические характеристики изоляции, уменьшающая ее гигроскопичность, расширяющая диапазон рабочих температур. Конструкция современных кабелей низкого и среднего напряжения, наряду с изоляцией из СПЭ, предусматривает наличие медных или алюминиевых изолированных токопроводящих жил, изготовленных из одной или нескольких, скрученных между собой проволок круглого или секторного сечения. Изоляция нулевых жил выполнена в голубом цвете, жилы заземления окрашены в комбинацию зеленого и желтого цветов. Кабели делают трех-, четырех- и пятижильными. Они имеют все жилы одинакового сечения или одну жилу меньшего сечения (нулевую или заземления) в четырехжильных кабелях. Изолированные жилы скручены в сердечник вокруг жгута из ПВХ-пластиката или невулканизированной резины, которая принимает необходимую форму в процессе скрутки кабеля и герметизирует его по длине. Поверх скрученных жил накладывают поясную изоляцию из полиэтилена, ПВХ-пластиката или мелонаполненной невулканизированной резиновой смеси с заполнением промежутков между жилами. Иногда поясная изоляция бывает двухслойной: внутренний слой из невулканизированной резиновой смеси, наружный- из полиэтилена или ПВХ-пластиката. Далее следует защитный покров- броня из двух стальных оцинкованных лент, наложенных так, чтобы верхняя перекрывала зазоры между витками нижней. Финишным покрытием является защитный шланг, выпрессованный из полиэтилена.

Таблица внизу подтверждает, что кабели низкого и среднего напряжения в изоляции из СПЭ в сравнении с кабелями в БП-изоляции имеют ряд отличительных свойств. Это большая (на 15-30%) пропускная способность за счет увеличения допустимой температуры жилы, лучшие электрические и механические характеристики изоляции, минимальные диэлектрические потери, повышенная влагостойкость, меньший радиус изгиба, возможность прокладки на трассах с неограниченной разностью уровней и при температурах ниже -20 С без предварительного подогрева, меньшие масса и габариты кабеля в целом.

Характеристики силовых кабелей с изоляцией из СПЭ и кабелей с БП- и ПВХ-изоляцией на напряжение 1 кВ

Строительная длина кабелей в пластмассовой изоляции с сечением основных жил 4-16мм2- 450м, 25-70мм²- 300м, 95мм² и более- 200м; срок службы кабелей- 30 лет.

Какие именно марки кабелей следует применять для траншейного ввода электричества в индивидуальные дома? Кабели ПвП, АПвП, ПвПу и АПвПу можно протягивать под землей независимо от степени коррозионной активности грунтов. Если изделия имеют дополнительные индексы "г" и "2г", они пригодны для прокладки как в земле, так и в воде при условии соблюдения мер, исключающих механические повреждения электрической линии. Кабели марок ПвВ, АПвВ, ПвВнг-LS*, АПвВнг-LS предназначены для размещения в сухих грунтах (в песке, песчано-глинистой и нормальной почве с влажностью менее 14%). При отсутствии опасности механических повреждений в землю укладывают кабели в пластмассовой изоляции АВВГ, ВВГ, а также АпвБбШв, АПвБбШп, ПвБбШв, ПвБбШп, если грунты непучинистые и непросадочные. Для любых грунтов без ограничений подходит кабель ВБбШв. Перечисленные марки кабелей монтируют без учета разности уровней местности. Для подземной прокладки до сих пор используют и силовые кабели с бумажной изоляцией, пропитанной нестекающим составом. Вземле со средней и высокой коррозионной активностью протягивают трехжильные кабели ЦААШв, ЦААБ2л, ЦАСБл, ЦАСБ2л, ЦАСБлв, с низкой и средней коррозионной активностью- ЦААБл, ЦАСБ, ЦСБ, ЦСБл. Аналоги производства иностранных фирм имеют собственную маркировку, соотносимую с принятой в России классификацией кабелей.

Кабели, предназначенные для передачи и распределения электроэнергии, которые можно укладывать в землю

СБЗПБбШв, СБЗПБбШп- кабели сигнально-блокировочные с медными жилами, полиэтиленовой изоляцией, в оболочке из полиэтилена, с броней из стальных лент, в шланге из полиэтилена, с гидрофобным заполнением

СБЗПу- кабель сигнально-блокировочный с медными жилами, полиэтиленовой изоляцией, в утолщенной полиэтиленовой оболочке с гидрофобным заполнением сердечника

ВБбШв, ВБбШнг- силовые кабели с медными жилами, ПВХ-изоляцией с защитным покровом типа БбШв ("нг"- не распространяющие горение)

ПвБбШп, АПвБбШп, ПвзБбШп, АПвзБбШп- силовые кабели с медными или алюминиевыми жилами и изоляцией из полиэтилена, бронированные, с оболочкой из полиэтилена

ПвБбШв, ПвБбШнг(А)-LS- силовые кабели с медными жилами, изоляцией из силаносшитого полиэтилена, бронированные, с наружной оболочкой из ПВХ-пластиката пониженной пожароопасности ("А"- соответствует категории А по нераспространению горения)

АПвБбШв, АПвБбШнг(А)-LS- силовые кабели с алюминиевыми жилами, изоляцией из полиэтилена, бронированные, с наружной оболочкой из ПВХ-пластиката пониженной пожароопасности

АВВБ, АВВзБ- силовые кабели с алюминиевыми жилами, ПВХ-изоляцией в ПВХ-оболочке с защитным покровом типа Б

ВВБ, ВВзБ- силовые кабели с медными жилами, ПВХ-изоляцией в ПВХ-оболочке с защитным покровом типа Б

АВБбШв, АВБбШнг- силовые кабели с алюминиевыми жилами, ПВХ-изоляцией с защитным покровом типа БбШв пониженной горючести

Прокладка кабелей

Как осуществляется прокладка силовых кабелей? В большинстве случаев их подводят к дому траншейным способом, в трубах или без них, в соответствии с "Правилами устройства электроустановок" и техническими условиями эксплуатации. Протяжку кабельной плети производят при помощи кабельного чулка или клинового захвата за токопроводящую жилу. Допустимое усилие натяжения кабеля при прокладке- не выше 30 Н/мм2 для алюминиевой жилы и 50 Н/мм2 для медной. При этом минимальный радиус изгиба кабеля должен быть не менее 15 Dh (7,5- при монтаже с использованием особого шаблона), число изгибов- не более восьми на строительную длину кабеля. Без предварительного подогрева кабели монтируют при температуре до -20 С для марок ПвП, АПвП, ПвПу, АПвПу и до -15 С для марок ПвВ, АПвВ, ПвВнг-LS и АПвВнг-LS. При более низких температурах кабель необходимо выдерживать в теплом помещении при температуре +20 С не меньше суток или подогревать на барабане путем обдува горячим воздухом из специальной установки.

Каким образом выполняют соединение кабелей между собой, как и чем защищают места соединений, находящиеся под землей? Для обеспечения бесперебойного электропитания дома проблема эта очень важная. Соединять и ответвлять можно кабели различных типов и марок, а также кабели и провода воздушного ввода, если в этом есть необходимость. Кабельные соединения и ответвления герметизируют при помощи муфт. Наибольшее распространение получили термоусаживаемые муфты. Данный способ хорош, но он довольно трудоемкий; для монтажа нужны газовая горелка и инструменты. Муфты холодной усадки, как правило, применяют в полевых условиях, при отсутствии нужного оборудования. Гелевые и заливные муфты предельно просты в использовании и надежны, однако достаточно дороги, к тому же срок их хранения ограничен. Для герметизации соединений кабелей с различными видами изоляции выбирают соответствующие марки муфт.

Во всех случаях концы соединяемых токоведущих жил надежно притягивают к стальному соединителю двумя болтами со срывными головками. По технологии термической усадки каждое место сочленения жил изолируют пластмассовой трубкой, содержащей клей-расплав: при нагреве горелкой он делает стык герметичным. Для правильного расположения соединений относительно друг друга между ними устанавливают покрытые мастикой-диэлектриком пластмассовые межфазные распорки. Металлические экраны кабелей связывают металлической лентой заземления путем пайки или механическим способом. Для защиты от электрических помех место соединения экранируют фольгой. Кроме того, монтажники осуществляют комплекс мер для того, чтобы грамотно распределить напряженность электрического поля проводников, изолировать сопрягаемые жилы от воздействия внутреннего пропиточного состава кабеля (если использованы масло и канифоль), заполнить пустоты между жилами и исключить возможность попадания влаги и газов в узел соединения. Для этого применяют изоляционные ленты, герметизирующие мастики и клеи.

По технологии холодной усадки муфты герметизируются на кабеле за счет "молекулярной памяти", которой обладает пластический материал. Внерабочем состоянии патрубки муфты удерживаются изнутри от усадки металлическими или пластмассовыми спиралями. После заведения муфты на изолируемые концы кабелей и выполнения необходимых сое-динений спирали удаляют, и муфта герметично усаживается. Данная технология нашла широкое применение в таких низковольтных устройствах, как изолирующие трубки, соединительные муфты, переходные муфты и концевая заделка кабеля.

Длительно допустимые токовые нагрузки кабелей с изоляцией из СПЭ в сетях с напряжением 1,3 и 6 кВ

Технология с применением заливки компаунда (заливные муфты). Компании RYCHEM (Германия), "3M" (CША), ENSTO (Финляндия) разработали способ кабельного соединения с помощью муфт, заполняемых гелем или компаундом. Фирма "3М" выпускает широкий спектр соединительных и ответвительных (например, для ввода кабелей в здание, наружного освещения и пр.) заливных муфт с прозрачным корпусом для низковольтных кабельных сетей. Корпус муфты закрепляют на месте соединения/ответвления кабеля. Непосредственно перед заливкой составляющие компаунда смешивают в двухсекционном, герметично закрытом мешке. Через специальную горловину готовый состав заливают в корпус муфты, где он отвердевает в результате химической реакции. Соединение достаточно засыпать грунтом, и кабель готов к эксплуатации. Заливные устройства с прозрачным корпусом позволяют визуально контролировать процесс заливки компаунда. При их установке практически не выделяется изоцианат- вредный газ, образующийся при термической усадке муфт. Залитое компаундом соединение характеризуется исключительно высокой устойчивостью к содержащимся в грунте химикатам, механической прочностью и термостойкостью. Заливные муфты применяют для сращивания всех типов кабелей, в том числе с бумажно-пропитанной и полиэтиленовой изоляцией.

Для соединения трех-, четырех- и пятижильных силовых кабелей с пластмассовой изоляцией, с броней и без нее, напряжением 1 кВ (АВВГ, АПвВг, АВБбШв и пр.) рекомендуется использовать термоусаживаемые муфты ПСтт3/4/5. Для соединения трех- и четырехжильных кабелей с бумажной изоляцией в общей оболочке предназначены термоусаживаемые муфты Стп3/4, а также изделия иной конструкции, сертифицированные для этих целей.

Выводимый из-под земли кабель подсоединяют к клеммам трансформатора и вводно-распределительного устройства. Для обеспечения элек-тробезопасности присоединяемые токоведущие жилы, включая конец изоляции жилы и область наконечника, изолируют концевыми муфтами. Для этого применяют термоусаживаемые и иные муфты в виде перчаток и трубок, рассчитанные на оконцевание жил с различного типа изоляцией. Так, для оконцевания трех-, четырех- или пятижильных кабелей с пластмассовой изоляцией, с броней или без нее, напряжением 1 кВ- АВВГ, АПвВГ, АВБбШв, ВБбШв, ВВГ идр.- производители рекомендуют использовать термоусаживаемые муфты ПКтп3/4/5, ПКтпб3/4/5, сертифицированные изделия заслуживающих доверие иностранных производителей. Для кабелей того же напряжения с бумажной изоляцией в общей оболочке следует выбирать концевые термоусаживаемые муфты КВ(Н)Тп3/4 или сертифицированную продукцию зарубежных компаний.

В Японии, Франции, Финляндии и Швеции в распределительных сетях низкого и среднего напряжения сегодня используют только кабель в изоляции из СПЭ. Россия в очередной раз догоняет Запад.

*Индекс "нг" указывает, что данный вид кабеля не поддерживает горение, индекс LS (low smoke)- что при пожаре кабель мало дымит и не выделяет ядовитых веществ. Стоят такие кабели дороже обычных, и, как правило, их используют в специальных целях.

Редакция благодарит компании TYCO ELECTRONICS, 3M, ENSTO, ОАО «ЭЛЕКТРОКАБЕЛЬ «Кольчугинский завод», «ТРАНСЭНЕРГО» и ЗАО «ЗАВОД МОСКАБЕЛЬ» за помощь в подготовке материала.

• Источник: Журнал «Идеи вашего дома»№3

Материал подготовил

Петр Николаев