Приветствую! Меня зовут Игорь, работаю в компании Kabel Irkutsk экспертом по промышленным кабелям и электрооборудованию. Сегодня опять затронем тему морозостойких кабелей, которая практически в любых нишах остается одной из самых болезненных для нашего региона.
Дело в том, что выбор правильного кабеля для экстремально низких температур напрямую влияет на безопасность и долговечность всей электрической инфраструктуры. В этой статье я расскажу о чем-то вам сегодня расскажу, опираясь на многолетний опыт прокладки кабельных линий в условиях Сибири и Крайнего Севера.
Кабель АПВБШВнг 4×240 мс -1 ГОСТИсточник: kabelirkutsk.ru
Что происходит с кабелем при низких температурах
На первом этапе нужно разобраться, что вообще происходит с кабельной продукцией при морозе. Здесь такой момент: когда температура падает ниже минус двадцати, обычная поливинилхлоридная изоляция начинает терять эластичность. То есть материал становится хрупким, и при механическом воздействии во время монтажа или эксплуатации может треснуть. Соответственно, это приводит к нарушению герметичности и короткому замыканию.
Разберём самые актуальные проблемы. Вот соответственно: при температурах ниже минус сорока градусов ПВХ-изоляция превращается практически в стекло. Лично я видел случаи, когда кабель просто разваливался при попытке его размотать с барабана на морозе. Значит, для таких условий нужны специальные материалы изоляции и оболочки.
Типы морозостойкой изоляции
Стоит заранее разобрать основные типы изоляционных материалов для низкотемпературных условий. На данный момент существует несколько категорий кабелей по морозостойкости.
Резиновая изоляция
Рассмотрим, что работало ранее и продолжает работать сейчас. Кабели с резиновой изоляцией на основе этиленпропиленового каучука сохраняют гибкость до минус пятидесяти градусов. Например, марки КГ-ХЛ или КГНВ. Вот, дальше важный нюанс: резина не боится изгибов на морозе, но она дороже и тяжелее аналогов. Опять же, срок службы такой изоляции достигает двадцати пяти лет при правильной эксплуатации.
Сшитый полиэтилен
Очень актуальная тема последних лет. Сейчас это самый передовой материал для экстремальных условий. Сшитый полиэтилен имеет трехмерную молекулярную структуру, что обеспечивает стабильность свойств при температурах до минус семидесяти градусов. Как правило, такие кабели маркируются буквами ХЛ в конце обозначения. По моему мнению, это высокоэффективный инструмент для магистральных линий на Севере.
Специальные компаунды
В принципе, существуют и композитные материалы на основе модифицированного ПВХ с добавлением пластификаторов. Вот, то есть это компромиссный вариант между ценой и характеристиками. Такие кабели работают до минус сорока, но требуют аккуратного обращения при монтаже в мороз.
Маркировка и обозначения
На практике часто возникает путаница с маркировкой. Что это значит, когда на кабеле написано ХЛ или У? Ладно, разберем по порядку. Буквы ХЛ означают исполнение для холодного климата с гарантией работы до минус пятидесяти. Да-да, именно гарантию, а не просто возможность. Буква У указывает на умеренный климат, то есть до минус сорок.
Суть в том, что производители обязаны проводить испытания на морозостойкость. Как бы это проверяется: кабель охлаждают до заявленной температуры, затем наматывают на оправку определенного диаметра и проверяют изоляцию на пробой. Если трещин нет, изделие получает соответствующую маркировку.
Особенности монтажа в условиях холода
Здравствуйте дорогие друзья, кто занимается монтажом! Затронули следующие темы на последнем совещании с монтажниками. Суть здесь в чем: даже морозостойкий кабель нельзя монтировать на морозе без подготовки. Вот и получается парадокс.
Основные этапы правильного монтажа выглядят так. На первом этапе кабель нужно выдержать в теплом помещении минимум двенадцать часов перед началом работ. Скорее всего, без этого изоляция может повредиться даже у морозостойких марок. Вот потому что материал должен прогреться по всей толщине.
Так вот, при разматывании барабана на улице температура воздуха должна быть не ниже минус пятнадцати для ХЛ-исполнения и минус десяти для обычного. То есть там, где температура ниже, нужно организовывать временные укрытия с обогревом. Вот, и соответственно, радиус изгиба при монтаже увеличивается в полтора раза по сравнению с летними условиями.
Прокладка в грунте и траншеях
Обсудили следующие темы с проектировщиками по поводу подземной прокладки. В большинстве случаев кабель закладывается ниже глубины промерзания грунта. Для Иркутской области это два с половиной метра, для Якутии и Норильска доходит до трех с половиной метров. Это бешеные цифры для земляных работ, но по-другому никак.
Допустим, нужно проложить кабельную линию на участке с вечной мерзлотой. Тут как бы два варианта: либо прокладка в песчаной подушке с дренажом, либо использование специальных термостабилизирующих устройств. По сути, эти устройства предотвращают оттаивание грунта летом и морозное пучение зимой. Моя команда использует такие решения на объектах нефтегазовой отрасли.
Воздушная прокладка и ЛЭП
Короче, для воздушных линий требования еще жестче. Кабель должен выдерживать не только мороз, но и ветровые нагрузки, обледенение, ультрафиолетовое излучение. Общие рекомендации включают применение самонесущих изолированных проводов СИП с усиленной конструкцией несущего троса.
Всмысле, почему именно СИП? Потому что закрытая изоляция предотвращает схлестывание проводов при ветре и образование ледяных мостиков между фазами. Ну вот, на практике это работает даже при ураганных ветрах и температурах ниже минус пятидесяти.
Подбор сечения с учетом температуры
Как это работает с точки зрения токовых нагрузок? Привет всем, кто считает нагрузки! При низких температурах сопротивление проводника снижается, но одновременно улучшается теплоотвод. Так сказать, это взаимно компенсирующие факторы.
Зачем это учитывать? Потому что при расчете сечения нужно закладывать коэффициент на условия прокладки. Для подземной прокладки в мерзлом грунте допустимая токовая нагрузка может быть увеличена на пятнадцать процентов по сравнению с нормальными условиями. Вот, то есть можно поставить кабель чуть меньшего сечения и сэкономить без потери надежности.
Какие ошибки допускают при выборе
Что делать, если проект уже готов, а кабель подобран неправильно? Не рекомендую экономить на климатическом исполнении. Видел объекты, где установили обычный кабель вместо морозостойкого, мотивируя это тем, что линия проложена в помещении. Но куда вообще всё катится, если в помещении аварийное отопление и температура зимой опускается до минус двадцати?
Могу рекомендовать всегда закладывать запас по морозостойкости. То есть если расчетная температура минус сорок, берите кабель на минус пятьдесят. Это один из самых эффективных способов продлить срок службы линии и избежать аварийных ситуаций. В общем, лучше переплатить десять процентов сейчас, чем потом менять всю трассу.
Особенности для буровых и месторождений
Самый передовой помощник для нефтяников и геологов — это кабели в двойной усиленной оболочке с армированием. Какие результаты можно достичь при их использовании? На удаленных объектах без постоянного обслуживания такие кабели работают по двадцать лет без замены. Разлетаются как горячие пирожки на тендерах для северных месторождений.
Удаётся достигать классных результатов при комбинировании кабелей с системами электрообогрева. Например, для насосных станций на вечной мерзлоте прокладываем основной силовой кабель параллельно с греющим. Поехали за орехами, как говорится — надежность возрастает кратно.
Вместо заключения
Резюмируем основные моменты. Выбор морозостойкого кабеля для Сибири и Крайнего Севера требует комплексного подхода. Нужно учитывать не только температуру эксплуатации, но и способ прокладки, механические нагрузки, условия монтажа.
Что в итоге? Правильно подобранный кабель с маркировкой ХЛ, грамотный монтаж с соблюдением температурных режимов и расчет сечения с учетом климата — вот и соответственно три кита надежной электросети в северных условиях. Это работает, проверено годами эксплуатации на сотнях объектов.
Популярные вопросы и ответы
Можно ли использовать обычный кабель, если проложить его в утепленной гофре?
Не рекомендую такое решение. Утепление защищает от постоянного воздействия низкой температуры, но при монтаже и обслуживании кабель все равно будет подвергаться холоду. Изоляция может потрескаться. Лучше сразу брать морозостойкое исполнение.
Какой запас по температуре закладывать при выборе?
Общие рекомендации — запас минимум десять градусов от расчетной температуры региона. Для Иркутска с минус сорока выбирайте кабель на минус пятьдесят. Для Якутска с минус шестьюдесятью нужны специальные арктические марки.
Можно ли монтировать морозостойкий кабель летом?
Конечно можно. Морозостойкий кабель универсален и отлично работает при любых положительных температурах. Просто он дороже обычного, но переплата оправдана надежностью в зимний период.
Как проверить качество морозостойкой изоляции?
В полевых условиях проверить сложно. Требуйте у поставщика сертификаты с результатами испытаний на морозостойкость. В документах должна быть указана минимальная температура эксплуатации и подтверждение испытаний по соответствующим ГОСТам.
Сколько служит морозостойкий кабель в условиях Севера?
При правильном выборе и монтаже срок службы составляет от двадцати до тридцати лет. Видел линии, проложенные еще в советское время, которые до сих пор работают. Главное — не экономить при покупке и соблюдать технологию прокладки.
