Силовой кабель для прокладки в земле: особенности и применение

Силовой кабель для прокладки в земле: особенности и применение

Современная электросетевая инфраструктура невозможно представить без использования силовых кабелей. Особенно важную роль играют кабели, предназначенные для прокладки в земле. Такие кабели используются для подземного электроснабжения жилых районов, промышленных предприятий и других объектов. Они обеспечивают надежную и безопасную передачу электроэнергии, а также защищают окружающую среду от негативного воздействия воздушных линий электропередачи.

Особенности силовых кабелей для прокладки в земле

Силовые кабели, предназначенные для прокладки в земле, имеют ряд особенностей, которые отличают их от кабелей, используемых в других условиях. Эти особенности связаны с необходимостью выдерживать различные внешние нагрузки и обеспечивать долгий срок службы.

Основные характеристики

• Прочность и устойчивость к механическим нагрузкам.
• Стойкость к влаге и химическим веществам.
• Длительный срок службы (до 30 лет и более).
• Высокая надежность и безопасность эксплуатации.

Конструкция кабеля

Конструкция силового кабеля для прокладки в земле включает несколько слоев, каждый из которых выполняет определенные функции:

Слой	Описание
Жила	Центральный проводник, через который передается электрический ток. Изготавливается из меди или алюминия.
Изоляция	Слой, защищающий жилу от коротких замыканий и утечек тока. Чаще всего используется резина, полиэтилен или кремний.
Броня	Защитный слой, обеспечивающий механическую прочность кабеля. Изготавливается из металлической ленты или проволоки.
Внешняя оболочка	Наружный слой, защищающий кабель от внешних воздействий, включая влагу и химические вещества.

Применение силовых кабелей в земле

Силовые кабели для прокладки в земле используются в различных сферах, где требуется надежное и безопасное электроснабжение. Основные области применения включают:

Электроснабжение жилых районов

Подземные кабели используются для подключения жилых домов, квартир и коттеджей к электросетям. Такое подключение не только повышает безопасность, но и улучшает эстетический вид района.

Промышленность

На промышленных предприятиях силовые кабели используются для подключения оборудования, двигателей и других электрических устройств. Они обеспечивают стабильную работу производства и защищают оборудование от перегрузок.

Инфраструктурные проекты

Силовые кабели применяются при строительстве дорог, аэропортов, метрополитенов и других инфраструктурных объектов. Они обеспечивают электроснабжение осветительных систем, сигнализации и других важных систем.

Возобновляемая энергия

Силовые кабели используются для подключения ветряных турбин, солнечных панелей и других источников возобновляемой энергии к энергосистеме. Это позволяет эффективно передавать вырабатываемую электроэнергию потребителям.

Выбор силового кабеля для прокладки в земле

Выбор подходящего силового кабеля для прокладки в земле требует учета нескольких факторов. Основные критерии выбора включают:

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение кабеля должно соответствовать напряжению в электросети, для которой он предназначен. Наиболее распространенные номинальные напряжения: 0,4 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ и выше.

Номинальный ток

Номинальный ток кабеля должен быть не менее чем ток, который будет протекать через него в нормальных условиях эксплуатации. Превышение номинального тока может привести к перегреву и выходу кабеля из строя.

Материал жилы

Жила кабеля может быть медной или алюминиевой. Медные жилы имеют лучшую проводимость, но стоят дороже. Алюминиевые жилы дешевле, но имеют большее сопротивление и склонны к коррозии.

Климатические условия

При выборе кабеля необходимо учитывать климатические условия, в которых он будет эксплуатироваться. Например, в районах с высокой влажностью или агрессивной почвой требуется использование кабелей с усиленной защитой.

Стоимость

Стоимость кабеля зависит от его характеристик, таких как номинальное напряжение, ток, материал жилы и уровень защиты. Оптимальный выбор – кабель, который обеспечивает необходимые характеристики при разумной цене.

Монтаж и эксплуатация

Монтаж силового кабеля для прокладки в земле требует соблюдения определенных правил и норм. Это обеспечивает надежность и безопасность эксплуатации кабеля.

Подготовка траншеи

Перед прокладкой кабеля необходимо подготовить траншею. Глубина траншеи должна быть не менее 1 метра, а дно должно быть ровным и утрамбованным. В случае необходимости устанавливается защитный слой из песка или бетона.

Укладка кабеля

Кабель укладывается в траншею, после чего засыпается песком или грунтом. Для защиты кабеля от механических повреждений можно использовать защитные трубы или ленты.

Защита от механических повреждений

Для предотвращения механических повреждений кабеля в процессе эксплуатации можно использовать защитные покрытия или бронированные кабели.

Регулярное обслуживание

Для обеспечения долгого срока службы кабеля необходимо проводить регулярное обслуживание, включая проверку изоляции, жилы и защитных слоев.

Силовые кабели для прокладки в земле – это важнейший элемент современной электросетевой инфраструктуры. Они обеспечивают надежное и безопасное электроснабжение, а также защищают окружающую среду от негативного воздействия. Выбор подходящего кабеля и правильный монтаж – это ключевые факторы, обеспечивающие его долгую и эффективную эксплуатацию.

Связанные вопросы и ответы:

Какие типы силовых кабелей подходят для прокладки в земле

	Наиболее распространенная и часто используемая марка бронированного кабель для прокладки в земле - ВБбШв , по новому стандарту (ГОСТ Р 53769–2010) ВБШв или аналогичный алюминиевый кабель АВБбШв . Кабель ВБбШв производится на напряжение на 0,66 кВ, 1кВ, 3кВ и 6кВ. Благодаря броне из стальных лент в конструкции этой марки, прокладка кабеля осуществляется без защитных труб. броня защищает кабель от механических воздействий, грызунов. Помимо прокладки кабеля в земле ВБШв используют для прокладки по воздуху, специальных кабельных сооружениях,сырых местах и т.д. Особенность монтажа ВБбШв заключается в том, что стальная броня должна быть обязательно заземлена. Перейти в каталог бронированного кабеля из ПВХ
	Другие популярные марки - бронированный кабели для прокладки в земле с бумажной изоляцией : медные СБ , СБл , СКл , а также с аналогичной конструкцией алюминиевые. В конструкции кабелей с бумажной изоляцией помимо брони всегда есть металлическая оболочка, защищающая бумажную изоляцию от влаги. Секторная форма жил этих кабелей значительно снижает общий вес кабеля и позволяет экономить пространство. Недостаток таких кабелей заключается в том, что если при прокладке в земле разность уровня трассы превышает 15 метров, то кабель с бумажной изоляцией использовать нельзя. Это происходит из-за вязкой стекающей пропитки бумажной изоляции. в случае разности высот лучше использовать кабели с полиэтиленовой изоляцией или кабели с бумажной изоляцией с нестекающей пропиткой на основе церезина: ЦСП , ЦСБ , ЦСКЛ и т.д Кабели с бумажной изоляцией чаще всего рассчитаны на напряжение на 1кВ, 6кВ и 10 кВ. Перейти в каталог бронированного кабеля с бумажной изоляцией
	Отлично заменяют кабели с бумажно изоляцией - кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Популярные марки кабеля для прокладки в земле: ПвБбШв (производятся на 0,66 кВ и 1 кВ), ПвП , ПвПг (10, 20, 35 кВ). Несмотря на более дорогую стоимость (на 5-60% в зависимости от напряжения)кабели с изоляцией из СПЭ имеют свои преимущества: возможность прокладки при отрицательных температурах без дополнительного прогрева, нет ограничения в трассах и т.д.

Какие факторы нужно учитывать при выборе силового кабеля для подземной прокладки

Существуют различные методы электромонтажа в помещении: это может быть скрытая или же открытая проводка. Согласно нормативной документации, первый вариант предусматривает прокладку кабеля внутри пола, потолка, стен или перекрытия. Кроме того, сам провод иногда помещается внутрь рукава, гофрированной трубы или короба, которые в свою очередь устанавливаются в полостях перекрытий, либо в специально прорезанных каналах, созданных на этапе строительства. Это гарантирует надежность и безопасность электрической системы сооружения и облегчает доступ для ремонтных работ и обновления сетей в будущем.

Одним из требований при кабельном монтаже внутри короба или с применением иного монтажного элемента, является его надежная фиксация, согласно установленным стандартам и нормам. Это требование обязательно, как при открытой проводке, так и при скрытой. Однако при монтаже скрытой электросети, существуют дополнительные требования - запрещено прокладывать кабель внутри вентиляционных шахт, за исключением случаев, когда используются стальные трубы. Что касается монтажа открытого типа, здесь допускается применение всевозможных элементов и соответствующих комплектующих. Это могут быть специальные струны, крепежные кронштейны, плинтусы, всевозможные тросы, коробы, трубы и др.

Реализуя внешнюю прокладку на жилой площади или на промышленных объектах, необходимо соблюдать определенные требования. Одно из таких требований заключается в том, что кабели, предназначенные для работы с показателем напряжения, начиная от 42 В, должны устанавливаться на высоте от 2-х до 2,5 метров над уровнем пола. Однако это требование не является обязательным, если монтаж осуществляется в рукавах или других конструкциях с защитой от IP20.

Кроме того, при монтаже кабеля случается его пересечение с газо- трубопроводом. Тогда необходимо принять меры по обеспечению безопасности и надежности проводки — использование специальных крепежных элементов или дополнительных защитных оболочек для того, чтобы исключить малейшую вероятность повреждений кабеля при контакте с трубопроводом. Во-первых, необходимо обеспечить минимальное расстояние. Оно составляет 50 мм, если трубопровод предназначен для перемещения легковоспламеняющихся жидкостей и не менее 100 мм от газопровода. Кроме того, в том случае, когда расстояние до трубопровода составляет меньше 250 мм, монтируемый кабель необходимо дополнительно защитить от любых механических воздействий.

Если проводка прокладывается вблизи горячего водоснабжения, либо отопительной системы, то для ее защиты можно использовать специальные теплоизоляционные материалы или оболочки.

Когда кабель выходит из стены или, наоборот, входит в стену, необходимо установить уплотнитель кабельных проходов. Такая вставка упрощает монтаж и обеспечивает надежное крепление кабеля, а также снижает вероятность механических повреждений.

Герметичность всех элементов, используемых для прокладки кабеля, является важным требованием. Это необходимо для защиты электрического кабеля от попадания в него влаги, которая может негативно повлиять на его изоляционный материал. Если специфика помещения подразумевает наличие пара, либо газа, то необходимо проследить, чтобы все рукава или короба были герметичными. Также следует обратить внимание на их соединения - они должны быть дополнительно уплотнены. Такие меры обеспечивают надежную защиту кабеля и сохраняют его работоспособность в различных условиях.

Если прокладка кабеля производится на улице, то она называется наружной. Такой тип монтажа кабеля может быть выполнен в земле, по воздуху, в воде или даже на дне водоема.

Какова конструкция силового кабеля, предназначенного для прокладки в земле

В августе 2005 года ОАО "Завод "Сарансккабель" отмечает сразу две знаменательные даты — 55-летие своего основания и 50 лет со дня выпуска первой продукции. Встречая юбилей, на предприятии подводят итоги многолетних испытаний качества выпускаемых кабельных изделий. Одним из таких испытаний было исследование старения кабеля при прокладке в грунт. Испытания проводились в природных климатических условиях на испытательном полигоне центральной заводской лаборатории(рис. 1).

Рис. 1. Испытательный полигон ОАО "Завод "Сарансккабель"

На специально выделенной площадке на территории завода проводятся испытания стойкости кабелей и проводов к климатическим воздействиям при воздушной прокладке. Здесь же в пяти земляных траншеях глубиной0,5 мпродолжаются многолетние испытания надежности кабелей при прокладке в грунте.

В процессе эксплуатации кабель, проложенный в земле, подвергается воздействию положительных и отрицательных температур, воздействию влаги, слабых растворов щелочей и кислот, содержащихся в грунте, что может привести к необратимым изменениям механических и электрических параметров кабеля, то есть к его старению. Прежде всего страдают от этого воздействия защитные покровы кабеля.

Для определения степени старения защитных покровов в августе 1979 года на испытательном полигоне была произведена закладка в испытательные траншеи прямо в грунт образцов кабелей марок:

• СБПу 10х2х1,0; АВВГ 2х6 - 0,66 кВ;
• ЦСБл 3х25(ож) - 10 кВ; ЦСБ 3х25(ож) - 10 кВ;
• АСБ 3х50 (ож) - 10 кВ; АПБбШв 4х50(ож) - 1кВ (с битумом);
• АПБбШв 4х35 (ож) - 1 кВ (без битума) с различными защитными покровами.

Образцы были отобраны из серийного выпуска данных изделий и сопровождались свинцовыми бирками. Концы образцов были герметично запаяны и под электрической нагрузкой не находились. Оба конца каждого образца были выведены на поверхность.

В сентябре 2004 года образцы кабелей были извлечены из грунта с целью определения степени влияния агрессивной среды грунтовых вод, представляющих собой слабые растворы щелочей и кислот, на сохранность защитных покровов, на электрические и физико-механические характеристики кабелей, находившихся в грунте 25 лет. Произведен визуальный анализ состояния образцов. Испытания образцов кабелей проводились поГОСТ 16442-80,ГОСТ 6436-75,ГОСТ Р 51312-99,ГОСТ 18410-73.

Визуально установлено, что на наружных покровах силовых кабелей с пропитанной бумажной изоляцией после 25 лет нахождения в грунте сохранилось меловое покрытие. Использование стеклопряжи как материала, не поддающегося бактериальному разрушению, позволило избежать гниения, обрастания плесневыми грибками защитных покровов силовых кабелей, что надежно защитило бронеленту от коррозии. Стеклопряжа стала более сухая — наблюдается потеря замасливателя. У образцов кабелейЦСБл 3х25(ож) - 10 кВ(рис. 2)иЦСБ 3х25(ож) - 10 кВпосле испытания на стойкость к навиванию на защитном покрове появились трещины до бронеленты.

Рис. 2. Образец кабеляЦСБл 3х25(ож) - 10 кВпосле 25 лет испытаний в грунте

Оцинкованная бронелента приобрела белый налет продуктов коррозии цинкового покрытия. В местах перекрытия бронелент налет окиси цинка значительный. Следов ржавчины основного металла нет. Битум на бронеленте сохранился частично. У кабеляЦСБл 3х25(ож) - 10 кВбитуминированные бумажные ленты в процессе длительного нахождения в грунте склеились между собой. Свинцовая оболочка покрыта битумом, битум мягкий, оболочка и битум без повреждений. Поясная изоляция хорошо пропитана пропиточной массой. Пропиточная масса, заполняющая междужильное пространство, имеет желеобразную консистенцию, при разделке отделяется кусками, повторяющими конфигурацию жил. Скрутка не распадается, кордель без повреждений. Изоляция жил хорошо пропитана, цветная маркировка бумажных лент сохранилась. В табл. 1 приведены результаты испытаний после старения кабеля с бумажной пропитанной изоляцией по основным показателям. Из приведенных результатов испытаний следует, что характеристики испытанных кабелей соответствует требованиям стандарта.

Какие требования предъявляются к изоляции силового кабеля для подземной прокладки

В общем виде силовой кабель – это конструкция, состоящая из одной или нескольких жил, отделенных друг от друга изоляцией которые находятся под одной наружной оболочкой или под одной внутренней экструдированной оболочкой (подушкой, поясной изоляцией) и наружной оболочкой. Он предназначен для передачи электрического тока от трансформаторной подстанции (ТП) до вводно-распределительного устройства или главного распределительного щита к конечным потребителям.

Кабель используют как для стационарной прокладки, так и для обеспечения электроэнергией передвижных механизмов. К ним относятся: сварочные аппараты, компрессоры, подвесные люльки, передвижные телескопические лестницы(площадки) типа «Луноход», станции замеса растворов и т. д.

В конструкции кабеля вне зависимости от назначения выделяют несколько обязательных составляющих элементов:

• Жила (одна или несколько), по которой передается электрический ток. Они изготавливаются из меди или алюминия.
• Изоляция, выполняет функцию защиты токопроводящей жилы от короткого замыкания. В качестве изоляционного материала используют полимеры, резину, пропитанную бумагу, полиэтилен и пр.
• Внешняя оболочка, обеспечивает защиту токопроводящих жил от механических повреждений и проникновения влаги.

Кабели используют в сетях высокого (от 10 кВ и выше) и низкого (до 1 кВ) напряжения. Состав и конструктивную сложность кабеля можно определить по марке кабеля буквенной и цветовой маркировке на его внешней оболочке или в сопроводительных документах, паспорта, бирки, ярлыки. Конструкция кабеля зависит от его назначения, сферы и условий применения. Кроме основных элементов, кабель может иметь:

• поясную изоляцию, внутреннюю экструдированную оболочку;
• стальную броню и подушку под нее,
• сердечник,
• заполнитель,
• экран и пр.

Способы прокладки проводов и кабелей ничем не отличаются друг от друга. Разница заключается лишь в условиях монтажа, которые определяются назначением проводников. Компания «Бонком» предлагает несколько видов качественной кабельной продукции для самых разных нужд:

• Провод . Это одно- или многожильный проводник с одной изоляцией. Каждая жила – это одна или несколько проволок из меди или алюминия. Для воздушных линий электропередач (ЛЭП) используются неизолированные провода марки А и АС и сомонесущие изолированные провода марки СИП-1, СИП-2, СИП-3, СИП-4.

• Непосредственно кабель . Это уже система изолированных проводников, которые с целью защиты от влияния окружающей среды объединены в единую конструкцию.

Компания «Бонком» снабжает кабельной продукцией многие крупные предприятия и строительные объекты Минска и других городов Беларуси. Сотрудничество с лучшими производителями позволяет предлагать клиентам приемлемые цены и гарантировать высокое качество кабеля. Собственный склад в 2500 м²позволяет иметь в наличии все виды кабельной продукции и максимально быстро комплектовать заказы.

Какой максимальный срок службы силового кабеля, проложенного в земле

Существует два основных способа прокладки кабелей электрической сети внутри зданий — открытый и скрытый. Первый способ предполагает расположение электропроводки по поверхности стен и/или потолков внутри здания, а также в лотках, кабельростах и пр. Нормативы прокладки электрического кабеля открытого типа предполагают использование различного рода монтажных элементов или комплектующих, таких как струны, плинтусы, кронштейны, тросы, коробы, металлические/пластиковые рукава, трубы и прочая арматура. Открытая проводка, в свою очередь, может являться стационарной или подвижной (нестационарной).

Основные нормативы прокладки электрических кабелей в жилой зоне и промышленных объектах (открытая электропроводка):

• Кабельные линии, рассчитанные на напряжение от 42 В должны прокладываться на высоте в 2–2,5 м над уровнем пола. Высота не нормируется, если прокладка кабеля осуществляется в коробах, рукавах и др. конструкциях со степенью защиты от IP20.
• Если кабель пересекает трубопровод, его прокладывают на расстоянии от 50 мм (в свету) или 100 мм (трубопроводы для транспортировки легковоспламеняемых газов или жидкостей). При этом если расстояние менее 250 мм, кабели должны иметь дополнительную защиту от механических повреждений. Также электропроводку полагается защищать от высоких температур, если она проходит рядом с системой отопления или горячего водоснабжения.
• В местах перехода кабеля через стены и перекрытия (из одного помещения в другое, вывод кабеля наружу или ввод в помещение извне) требуется выполнять вставку из труб.
• Короба, рукава или иные конструктивные элементы монтируются таким образом, чтобы в них не могла скапливаться влага. Если в помещениях имеют место выделения паров, газов или пыли, оказывающих на оболочку кабеля отрицательное влияние, то используемые короба, трубы и пр. элементы для прокладки должны быть герметичными, а места их стыка — уплотнены.

В чем отличия между кабелями для подземной прокладки и кабелями для воздушных линий электропередач

В идеале, каждое крупное технологическое присоединение промышленного или коммерческого объекта должно проводиться по II категории надежности – то есть, источников питания и точек подключения должно быть два (и желательно установить третью, резервную линию). Это очень дорого, поэтому компании и предприятия среднего и малого бизнеса экономят – подключают свои объекты по III категории, от одного источника питания и без резервных генераторов.

Как результат: риск увеличивается максимально. Достаточно любой нештатной ситуации, чтобы объект обесточился, а ремонт требует времени и вложения средств. Избежать форс-мажора можно установкой системы постоянного мониторинга состояния электросетей и режимов подачи электроэнергии. Исходя из данных автоматизированного контроля, специалисты занимаются техническим обслуживанием и плановым ремонтом электрохозяйства, снижая риски поломок.

Однако даже автоматизированный контроль не может защитить электромагистраль от аварийных ситуаций, когда кабель просто выходит из строя на определенном участке или на всем протяжении магистрали. Причины аварий обычно типовые, электроинженеры хорошо с ними знакомы и разделяют на две категории:

- Объективные – ситуации, при которых кабель повреждается по независящим от сетевой компании причинам. В частности, неисправности возникают из-за скрытых заводских дефектов кабеля и проводки, естественного старения, коррозии, износа и тепловых перегрузок проводов, обрыва изоляции и токопроводящих жил при смещении грунтов в месте укладки трассы, сильных скачков напряжения со стороны энергопостащика. Обычно даже профессионалы высокого уровня не могут заранее предусмотреть и сразу определить такие риски, и они возникают уже после сдачи технологического присоединения в эксплуатацию.

- Субъективные – аварийные ситуации, которые возникают из-за «человеческого» фактора: экономии на качестве электрокабелей, ошибок при расчете нагрузок и неправильного выбора сечения жил, травмирования проводов при транспортировке и укладке в землю, нарушения технологии электромонтажа, некачественной изоляции соединений, нарушений при установке заземления трассы, травмировании кабелей и изоляции при проведении земляных работ в месте прокладки электромагистрали.

Как видите, повреждений силовых кабелей из-за человеческих ошибок или халатности – явно больше. Но понимание этого печального факта не упрощает проблему: исправлять поломку все-равно нужно, и делать это надо быстро, правильно и поэтапно.