Как бронированные силовые кабели повышают безопасность и надежность в суровых условиях

Бронированные силовые кабели широко используются на промышленных предприятиях, в распределительных сетях, в инфраструктурных проектах и ​​подземных электроустановках, где требуется дополнительная механическая защита.

По сравнению с небронированными кабелями, бронированные кабели имеют металлический защитный слой, призванный снизить риск механических повреждений при монтаже и эксплуатации. Однако подходящая конструкция брони зависит от конфигурации кабеля, условий эксплуатации, метода установки и применимых технических стандартов.

В этом руководстве объясняются различия между броней из стальной проволоки (СВА), броней из стальной ленты (СТА) и броней из алюминиевой проволоки (АВА), а также излагаются ключевые соображения по выбору бронированных силовых кабелей низкого и среднего напряжения.

1. Что такое бронированный силовой кабель?

Бронированный силовой кабель содержит защитный металлический слой, расположенный снаружи изолированных жил, и связанные с ним внутренние оболочки, в зависимости от конструкции кабеля.

Типовой низковольтный бронированный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена может включать в себя:

1. Медный или алюминиевый проводник.
2. Изоляция из сшитого полиэтилена.
3. Наполнители и внутреннее покрытие, где это применимо.
4. Металлическая броня.
5. Внешняя защитная оболочка.

Бронированные кабели среднего напряжения обычно включают в себя дополнительные компоненты, в том числе экраны проводников, изоляционные экраны и металлические системы экранирования.

Точная конструкция зависит от номинального напряжения, количества жил, применимого стандарта и спецификации заказчика.

Основная функция брони – обеспечить дополнительную механическую защиту от повреждений установки и внешних механических воздействий.

Броня не делает кабель автоматически водонепроницаемым, огнестойким, взрывобезопасным или пригодным для любой опасной среды.

Эти характеристики необходимо оценивать отдельно.

2. Распространенные типы кабельной брони

2.1 Броня из стальной проволоки (SWA)

Броня из стальной проволоки состоит из стальных проволок, наложенных вокруг кабельной сборки.

SWA обычно используется в многожильных силовых кабелях, где требуется дополнительная механическая защита.

Типичные области применения включают в себя:

• Подземное распределение электроэнергии.
• Промышленные объекты.
• Инфраструктурные проекты.
• Наружные электроустановки.
• Стационарные установки, подвергающиеся механическим нагрузкам.

SWA может обеспечить механическую защиту и может подходить для установок, требующих определенных растягивающих усилий, в зависимости от конструкции кабеля и ограничений по установке, установленных производителем.

Однако наличие брони из стальной проволоки не означает, что кабель пригоден для неограниченного вытягивания нагрузок или постоянного изгибания.

Для выбранного кабеля необходимо подтвердить допустимое натяжение, радиус изгиба и способ установки.

2.2 Броня из стальной ленты (STA)

Стальная ленточная броня состоит из металлических лент, наложенных вокруг кабельной сборки.

STA обычно используется в многожильных кабелях, предназначенных для стационарной прокладки, где требуется дополнительная защита от внешних механических повреждений.

Типичные области применения включают в себя:

• Подземные кабельные установки.
• Промышленное распределение электроэнергии.
• Стационарные инфраструктурные установки.
• Кабельные трассы, требующие дополнительной механической защиты.

Пригодность STA зависит от конструкции ленты, конструкции кабеля, условий установки и типа ожидаемого механического воздействия.

STA и SWA не следует рассматривать как универсально взаимозаменяемые.

Например, их характеристики при растягивающей нагрузке и локализованном механическом напряжении могут различаться.

Подходящую конструкцию следует выбирать в соответствии с проектной спецификацией и техническими данными производителя.

2.3 Броня из алюминиевой проволоки (AWA)

Броня из алюминиевой проволоки представляет собой конструкцию немагнитной брони, обычно используемую для одножильных силовых кабелей переменного тока.

В одножильных кабелях переменного тока переменный ток создает изменяющееся во времени магнитное поле вокруг проводника.

Броня из ферромагнитной стали может привести к дополнительным магнитным потерям и нагреву, особенно когда она окружает отдельный одножильный кабель переменного тока.

Поэтому немагнитная броня, такая как AWA, обычно выбирается для одноядерных приложений переменного тока.

Типичные области применения включают в себя:

• Кабели силовые одножильные низковольтные переменного тока.
• Одножильные силовые кабели переменного тока среднего напряжения.
• Промышленное распределение электроэнергии.
• Коммунальные распределительные сети.
• Проекты возобновляемой энергетики.

При окончательном выборе брони следует учитывать расположение кабелей, конфигурацию соединений, рабочий ток, механические требования и применимые стандарты.

3. SWA, STA и AWA: ключевые различия

В этой таблице описаны общие приложения, а не универсальные ограничения.

Выбор брони должен быть подтвержден фактической конструкцией кабеля, условиями установки и требованиями проекта.

4. Почему выбор брони имеет значение для одножильных кабелей переменного тока

Одножильные и многожильные кабели переменного тока имеют разные магнитные характеристики.

В многожильном трехфазном кабеле магнитные поля, связанные с фазными проводниками, взаимодействуют внутри одной кабельной сборки.

В отдельном одножильном кабеле переменного тока магнитное поле окружает отдельный проводник и может взаимодействовать с близлежащими металлическими компонентами.

Использование ферромагнитной брони вокруг отдельного одножильного кабеля переменного тока может привести к дополнительным потерям и повышению температуры.

По этой причине немагнитная броня, такая как AWA, обычно используется для одножильных силовых кабелей переменного тока.

При проектировании также следует учитывать:

• Формирование и расположение кабелей.
• Соединение металлического экрана и оболочки.
• Соединение брони и заземление.
• Рабочий ток.
• Среда установки.
• Условия короткого замыкания.

В системах среднего напряжения потери в металлическом экране и оболочке также могут влиять на допустимый номинальный ток.

При необходимости номинальный ток кабеля следует оценивать с использованием применимого метода расчета, такого как IEC 60287.

5. Обеспечивает ли бронированный кабель водонепроницаемую защиту?

Броня и водозащита выполняют разные функции.

Металлическая броня в первую очередь обеспечивает механическую защиту. Сам по себе он не предотвращает попадание воды в кабель.

Водостойкость зависит от общей конструкции кабеля, в том числе:

• Материал и целостность внешней оболочки.
• Продольные водоблокирующие компоненты, если указано.
• Радиальные барьеры от влаги, если указано.
• Кабельные соединения и наконечники.
• Условия установки.

Для подземных или подверженных влаге установок в спецификации проекта должны быть четко определены требуемые характеристики водозащиты.

Бронированный кабель не следует автоматически называть водонепроницаемым, если только соответствующие требования к конструкции и характеристикам кабеля не подтверждают это утверждение.

6. Обеспечивает ли бронированный кабель огнестойкость?

Механическая защита и пожаробезопасность — это отдельные характеристики кабеля.

Бронированный кабель не является автоматически огнестойким или огнестойким.

В зависимости от проекта дополнительные требования могут включать:

Огнестойкость

Огнестойкие кабели разработаны и протестированы таким образом, чтобы ограничить распространение пламени в определенных условиях испытаний.

Применимые методы испытаний IEC 60332 следует выбирать в соответствии с требуемыми характеристиками и расположением кабелей.

Огнестойкость

Огнестойкие кабели предназначены для сохранения целостности цепи в течение определенного периода времени в определенных условиях испытаний на огнестойкость.

Применимый метод испытаний и требования приемки должны быть указаны в спецификации проекта.

Низкая дымность и галогенность

Характеристики низкого дыма и содержания галогенов зависят от выбранных материалов кабеля и применимых требований к испытаниям.

Эти характеристики следует проверять отдельно от конструкции брони.

Для промышленных зданий, инфраструктуры, туннелей и других проектов с особыми требованиями пожарной безопасности в спецификации кабеля должны быть указаны требуемые противопожарные характеристики и подтверждающая документация по испытаниям.

7. Можно ли использовать кабельную броню в качестве проводника защитного заземления?

Металлическая броня может способствовать устройству защитного заземления в некоторых установках, но ее пригодность не следует предполагать.

Если броня предназначена для использования в качестве защитного проводника, необходимо проверить ее электрическую непрерывность, эффективную площадь поперечного сечения, выдержку тока повреждения, метод подключения и соответствие применимому стандарту установки.

Проект должен учитывать:

• Предполагаемый ток замыкания на землю.
• Время работы защитного устройства.
• Материал и конструкция брони.
• Электрическая непрерывность в соединениях и выводах.
• Применимые требования к заземлению и соединению.

В зависимости от электрической системы и спецификаций проекта может потребоваться отдельный провод защитного заземления.

Броню не следует рассматривать как автоматически совместимую замену специального защитного проводника.

8. Основные моменты установки

Правильная установка имеет важное значение для достижения запланированных характеристик бронированных силовых кабелей.

Минимальный радиус изгиба

Минимальный радиус изгиба зависит от конструкции кабеля, типа жилы, системы изоляции, конструкции брони и условий монтажа.

Применимое значение должно быть подтверждено из паспорта продукта производителя и инструкций по установке.

Вытягивание напряжения

Максимально допустимое тянущее усилие зависит от конструкции кабеля и метода приложения тянущего усилия.

При планировании установки следует избегать чрезмерной растягивающей нагрузки, которая может повредить проводники, изоляцию, броню или другие компоненты кабеля.

Завершение брони и соединение

Бронированные сальники и аксессуары для заделки должны быть совместимы с выбранной конструкцией кабеля.

Если требуется электрическое соединение, непрерывность должна поддерживаться в соответствии с утвержденным проектом установки.

Коррозия и воздействие на окружающую среду

Материал брони, защитные покрытия и внешняя оболочка должны выбираться в соответствии с условиями установки.

Дополнительное рассмотрение может потребоваться для прибрежных, химических, подземных или других агрессивных сред.

9. Как правильно выбрать бронированный силовой кабель

Прежде чем запрашивать ценовое предложение, покупатели должны определить основные требования к электрооборудованию и установке.

Следующая информация помогает производителям рекомендовать подходящую конструкцию кабеля:

Если размер кабеля еще не определен, производителю также могут потребоваться расчетный ток, длина трассы кабеля, схема установки и предполагаемый ток короткого замыкания для поддержки технического выбора.

10. Заключение

Бронированные силовые кабели обеспечивают дополнительную механическую защиту электроустановок, работающих в сложных условиях эксплуатации и монтажа.

Однако выбор правильного армированного кабеля требует большего, чем просто выбор между стальной проволокой, стальной лентой и броней из алюминиевой проволоки.

Окончательная конструкция кабеля должна учитывать:

1. Номинальное напряжение и конфигурация проводников.
2. Требования к механической защите.
3. Магнитные эффекты переменного тока и материал брони.
4. Монтаж и условия окружающей среды.
5. Требования к заземлению и соединению.
6. Требования пожарной безопасности и водозащиты, где это применимо.

SWA, STA и AWA удовлетворяют различные инженерные потребности. Их пригодность следует оценивать по применимому стандарту на продукцию, требованиям к установке и техническим спецификациям проекта.

О кабеле Синьюй

Xinyu Cable производит силовые кабели низкого и среднего напряжения для распределительных сетей, промышленных объектов, инфраструктуры и возобновляемых источников энергии.

В ассортимент нашей продукции входят силовые кабели с медными и алюминиевыми жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена или ПВХ, доступные в одножильных и многожильных конструкциях.

Варианты бронированного кабеля включают броню из стальной проволоки (SWA), броню из стальной ленты (STA) и броню из алюминиевой проволоки (AWA), в зависимости от выбранной конструкции кабеля и технических требований.

Продукты могут быть изготовлены в соответствии с применимыми стандартами IEC и спецификациями заказчика.

Ищете производителя бронированного силового кабеля?

Отправьте нам спецификацию кабеля, техническое описание или объем работ (BOQ) для технического анализа и предложения.