Защитные оболочки и покровы кабелей предохраняют изоляцию жил от влаги и защищают кабель от механических воздействий в процессе его транспортировки, прокладки и эксплуатации.
На сердечник накладываются спирально или продольно бумажные, пластмассовые или резиновые ленты или пластмассовые оболочки, образуя поясную изоляцию. Поясная изоляция скрепляет сердечник и сохраняет его форму, предохраняет жилы с изоляцией от механических и тепловых повреждений при изготовлении кабельного изделия.
В зависимости от материала изоляции жил и оболочек и особенностей конструкции кабельного изделия для образования поясной изоляции применяются полиэтиленовые, поливинилхлоридные, полиамидные или равноценные им пластмассовые ленты или пленки, а также кабельная бумага, прорезиненная ткань и изоляция из поливинилхлоридного пластиката, не распространяющего горение.
Поясная изоляция может быть образована из двух разнородных лент или лент и изоляции из поливинилхлоридного пластиката и полиэтилена.
Экраны предназначены для защиты цепей в кабелях, проводах и шнурах связи и автоматики и телемеханики от внешних и внутренних (взаимных) электромагнитных влияний. В силовых высоковольтных кабелях экраны служат для выравнивания электрического поля. Алюминиевые и свинцовые оболочки кабелей для сигнализации и блокировки, а также кабелей связи выполняют функции экрана.
Экранирование сердечника или отдельных групп (пар, четверок, пучков) кабелей связи производится алюминиевыми, алюминиевыми гофрированными, медными или стальными лентами, накладываемыми продольно или спирально, алюмополиэтиленовыми лентами, металлизированной бумагой, а также оплеткой из плоских или круглых медных проволок (луженых или нелуженых). Алюминиевая лента изготавливается из мягкой алюминиевой фольги. Медные ленты используются, как правило, отожженными. Их толщина 0,1 мм, а ширина не менее 25 мм. Алюмополиэтиленовая лента применяется в кабелях с полиэтиленовыми оболочками. Она представляет собой алюминиевую фольгу толщиной 0,10 или 0,15 мм, покрытую с одной стороны полиэтиленовой пленкой. При изготовлении кабеля лента накладывается на сердечник металлом внутрь и сваривается с оболочкой. Металлизированная бумага — это кабельной бумага, покрытая слоем алюминия.
Экранирование изолированных жил проводов и шнуров связи производится оплеткой или обмоткой медной проволоки диаметром 0,05—0,12 мм, а также мишурными нитями поверх группы. Экраны кабелей для сигнализации и блокировки с пластмассовыми оболочками изготавливаются из алюминиевой фольги или металлизированной бумаги.
В контрольных экранированных кабелях экран устраивается наложением на сердечник поверх поясной изоляции медной ленты толщиной 0,06 мм, или алюминиевой фольги толщиной 0,15 мм, или гофрированной алюминиевой ленты.
В силовых кабелях с пропитанной бумажной изоляцией и с бумажной изоляцией, пропитанной не стекающим составом, на напряжение 6—10 кВ на поясную изоляцию и в кабелях на напряжение 20 и 35 кВ на жилы и поверх изоляции наложен экран из полупроводящей бумаги.
Оболочка кабеля — это непрерывная металлическая или неметаллическая трубка, расположенная поверх сердечника с поясной изоляцией (экраном) для защиты его от механических воздействий, света, проникновения влаги, химических веществ, электромагнитных влияний и других внешних факторов.
Применяются оболочки металлические (свинцовые, алюминиевые, стальные), пластмассовые (полиэтиленовые и поливинилхлоридные), резиновые и металлопластмассовые (в виде пластмассовой трубки с тонким слоем металла изнутри).
Свинцовые оболочки кабелей связи изготавливаются из свинцово-сурьмянистых сплавов. Кабели, предназначенные для эксплуатации в Условиях повышенной вибрационной нагрузки, имеют свинцовые оболочки из сплавов повышенной прочности с содержанием сурьмы 0,6—0,8%. Свинцовые оболочки силовых кабелей состоят из свинца или из свинцово—сурьмянистых сплавов. Свинцовые оболочки накладывают на кабель методом опрессования в горячем виде.
Алюминиевые оболочки могут быть прессованными или сварными, гладкими или гофрированными. Форма гофра в гофрированной алюминиевой оболочке синусоидальная, 5-образная или синусоидальная с цилиндрической впадиной. Алюминиевые оболочки выпрессовывают в горячем виде или изготовляют холодным способом из ленты со сварным продольным швом. Известны методы соединения оболочки из алюминиевых лент ВЧ токами или холодной сваркой и давлением. Для кабелей больших диаметров (свыше 20—30 мм) выпускают гофрированные алюминиевые оболочки. Алюминиевые оболочки — легкие, дешевые и обладают высокими экранирующими свойствами. Однако алюминий подвержен электрохимической и почвенной коррозии, от чего его защищают полиэтиленовым шлангом с предварительно наложенным слоем битума.
Стальные оболочки изготовляют сваркой лент толщиной 0,3—0,5 мм, свернутых в трубку (рисунок 3.8)из стальной холоднокатаной особо мягкой ленты из низкоуглеродистой стали. Для повышения гибкости стальные оболочки гофрируют. На рисунке 3.8показаны различные способы гофрирования стальных оболочек: a — треугольно-кольцевой, б — синусоидально-кольцевой, в — винтовой, г — плосковершинный кольцевой, д — плосковершинный винтовой, е — плосковпаденный винтовой. С целью защиты от коррозии на стальные оболочки надевают полиэтиленовый шланг с предварительно наложенным слоем битума. Дополнительной защиты от механических воздействий стальные оболочки не требуют.
Рисунок 3.8 – Способы гофрирования стальных оболочек
Сварка шва — высокочастотная или аргонно-дуговая. Форма гофра — синусоидальная кольцевая (при высокочастотной сварке), спиральная или винтовая (при аргонно-дуговой сварке). Толщина стальной оболочки при диаметре кабеля под оболочкой до 25, от 25 до 50 и свыше 50 мм равна соответственно 0,3; 0,4 и 0,5 мм.
Пластмассовые оболочки изготавливаются из полиэтилена высокого давления и низкой плотности с добавлением свето и термостабилизаторов или из поливинилхлоридного пластика с добавлением светостабилизаторов. Пластмассовые оболочки выгодно сочетают влагостойкость, стойкость против электрической и химической коррозии и придают кабелю легкость, гибкость и вибростойкость. Однако через пластмассу постепенно диффундируют водяные пары, что приводит к снижению сопротивления изоляции кабеля. Поэтому пластмассовые оболочки применяют, главным образом, в кабелях с негигроскопичной изоляцией (полиэтилен, фторопласт, поливинилхлорид и т. п.).
Резиновые оболочки изготавливаются из маслостойких, не распространяющих горение резин, нагревостойких резин повышенной холодостойкости и др.
В кабелях автоматики и телемеханики металлопластмассовая (алю-мополиэтиленовая) оболочка состоит из полиэтиленовой трубки, внутренняя поверхность которой покрыта слоем алюминиевой фольги.
Защитные кабельные покровы служат для предохранения кабелей от механических повреждений и коррозии. Защитный покров состоит из подушки, брони и наружного покрытия. Подушка накладывается на оболочку для предохранения ее от коррозии и механических повреждений лентами или проволоками брони. Кабельная броня, состоящая из металлических лент или одного или нескольких повивов проволок, препятствует повреждению кабеля от внешних механических и электрических воздействий. Наружное покрытие, расположенное поверх брони, защищает ее от коррозии и внешних механических факторов.
Различные конструктивные исполнения кабелей допускают отсутствие подушки, брони, наружного покрова или сразу двух элементов защитного покрова.
В зависимости от материала изготовления подушка может иметь различные обозначения:
без обозначения — битумный состав или битум, крепированная или кабельная пропитанная бумага, битумный состав или битум;
«л» — битумный состав или битум, ленты полиэтилентерефталатные, крепированная или кабельная пропитанная бумага, битумный состав или битум, крепированная или кабельная пропитанная бумага, битумный состав или битум;
«2л» — битумный состав или битум, ленты полиэтилентерефталатные, крепированная или кабельная пропитанная бумага, битумный состав или битум, ленты полиэтилентерефталатные, крепированная или кабельная пропитанная бумага, битумный состав или битум;
«п» — битумный состав, вязкий подклеивающий состав или битум, выпрессованный полиэтиленовый защитный шланг, крепированная или кабельная пропитанная бумага, битумный состав или битум, крепированная или кабельная пропитанная бумага, битумный состав или битум;
«в» — битумный состав, вязкий подклеивающий состав или битум, лента полиэтилентерофталатная, выпрессованный поливинилхлоридный защитный шланг, крепированная или кабельная пропитанная бумага, битумный состав или битум, крепированная или кабельная пропитанная бумага, битумный состав или битум;
«б» — без подушки.
Броню из стальных лент (Б) используют в кабелях, расположенных непосредственно в земле при отсутствии значительных растягивающих усилий и разности уровней прокладки не более 45°. Броню из плоских стальных проволок (П) применяют в кабелях, прокладываемых по крутонаклонным (более 45°) трассам, в фунтах, подверженных смещению, и болотистых фунтах; броню из круглых стальных проволок (К)— в кабелях, прокладываемых по крутонаклонным и вертикальным фассам, в заболоченных и подверженных смещениям фунтах, условиях вечной мерзлоты, по дну рек и водоемов. В кабелях, располагаемых в особо тяжелых условиях (строительные площадки, выходы из водных преград и т. д.), используют усиленную двойную броню, состоящую из брони различных типов (БК, ПК и КК).
Оболочки кабелей в особо агрессивных средах дополнительно защищают от коррозии двумя полиэтиленовыми или поливинилхлоридными лентами или шлангом. О наличии в кабеле такой усиленной подушки свидетельствуют буквы «п», «в», «ш» в его марке (например, Бв, БГш и т. д.). Кабели, прокладываемые в помещениях и подземной телефонной канализации, поверх оболочки никаких защитных покровов не имеют, их называют «голыми» (буква Г в марке кабеля).
Для противокоррозионной защиты поверх бронепокрова накладывают слой битума или битумного состава и пропитанной антигнилостными веществами кабельной пряжи (джута).
Для наружного покрова может быть применена стеклянная пряжа (буква «н» в марке кабеля—Бн, Пн). В этом случае покров негорюч. Верхнее меловое покрытие в битумно-джутовом наружном покрове предохраняет витки кабеля на барабане от слипания. Отсутствие наружного покрова поверх брони отражают добавлением в марке кабеля к буквам Б и П буквы Г (БГ, ПГ).
Поверх брони может накладываться полиэтиленовый шланг с подклеивающим слоем Ш«п» — битумный состав, вязкий подклеивающий состав или битум, лента поливинилхлоридная, полиэтилентерефталатная или другая равноценная, выпрессованный полиэтиленовый защитный шланг, или поливинилхлоридный шланг Ш«в».