В сложных проектах электротехники кабели функционируют подобно кровеносной системе в человеческом теле - они несут жизненно важную энергию, питающую целые системы. Выбор подходящего типа кабеля так же важен, как поддержание здоровых кровеносных сосудов, напрямую влияя на безопасность и эффективность всей электрической инфраструктуры. Среди вариантов бронированных кабелей кабели со стальной проволочной броней (SWA) играют ключевую роль в передаче электроэнергии, при этом выбор материала изоляции особенно важен. Но как выбрать между термопластичными (ПВХ) и термореактивными (XLPE) кабелями SWA?

Кабели со стальной проволочной броней (SWA) имеют защитный слой из стальной проволоки, обеспечивающий исключительную механическую защиту от ударов, сдавливающих усилий и растяжения. Это делает их идеальными для сложных условий, включая прямую подземную прокладку, установку в трубах и промышленные объекты, требующие надежной защиты.

Основные компоненты кабелей SWA включают:

• Проводник (обычно медь или алюминий)
• Изоляционный слой
• Внутренняя оболочка
• Стальная проволочная броня
• Внешняя оболочка

Материал изоляции критически влияет на электрические характеристики кабеля, термостойкость и срок службы. Два основных изоляционных материала для кабелей SWA - поливинилхлорид (ПВХ) и сшитый полиэтилен (XLPE).

Как термопластичный материал, ПВХ обеспечивает хорошую электрическую изоляцию, химическую стойкость и огнестойкость при относительно низкой стоимости, что исторически сделало его популярным для низковольтных кабелей, включая ранние кабели SWA. Однако ПВХ имеет существенные ограничения:

• Максимальная непрерывная рабочая температура 70°C
• Склонен к старению и деформации при высоких температурах
• Возможность выделения токсичных газов при экстремальном нагреве
• Более низкая механическая прочность и стойкость к истиранию

Благодаря специализированному процессу сшивки, который создает трехмерную молекулярную структуру, XLPE обеспечивает:

• Непрерывную рабочую температуру 90°C (кратковременная перегрузка 130°C)
• Повышенную механическую прочность и химическую стойкость
• Превосходную устойчивость к старению и предотвращение растрескивания
• Более длительный срок службы

Современные кабели SWA преимущественно используют изоляцию XLPE, соответствующую стандартам, включая:

• BS 5467: Термореактивные бронированные кабели для стационарной установки (600/1000В и 1900/3300В)
• BS 6724: Кабели с низким дымовыделением и низким содержанием галогенов для пожароопасных сред
• BS 7846: Огнестойкие кабели, поддерживающие целостность цепи во время пожаров

По сравнению с альтернативами из ПВХ, кабели XLPE SWA предлагают:

• Более высокую токовую нагрузку: Позволяет использовать кабели меньшего размера для эквивалентных нагрузок
• Повышенную термическую стабильность: Поддерживает производительность в условиях высоких температур
• Превосходное сопротивление изоляции: Снижает риски утечки тока
• Улучшенную механическую защиту: Лучше выдерживает физические нагрузки
• Химическую стойкость: Подходит для агрессивных сред, таких как химические заводы

Даже кабели SWA с изоляцией XLPE могут использовать ПВХ для внутренних/внешних оболочек. Для внутренних установок со строгими требованиями пожарной безопасности рекомендуется использовать оболочки с низким дымовыделением и нулевым содержанием галогенов (LSZH), чтобы минимизировать выбросы токсичных веществ во время пожаров.

Ключевые факторы при выборе кабелей SWA:

Приложение 4 BS 7671 содержит данные о токовых нагрузках:

• Таблица 4D4A: Термопластичные (ПВХ) кабели
• Таблица 4E4A: Термореактивные (XLPE) кабели

BS 7671 512.1.5 требует проверки совместимости оборудования при подключении к проводникам, рассчитанным на температуру выше 70°C. Это может потребовать:

• Выбора кабелей из ПВХ с эквивалентной токовой нагрузкой
• Использования оборудования, рассчитанного на работу при 90°C

Термореактивная изоляция допускает более высокие k-значения (143 против 115 для ПВХ) при расчете последствий токов короткого замыкания, обеспечивая больший запас безопасности.

Рекомендации для конкретных применений:

• Условия высоких нагрузок/высоких температур: Предпочтителен XLPE
• Пожароопасные места: XLPE с оболочкой LSZH
• Оборудование, рассчитанное на 70°C: Эквивалентный ПВХ или модернизированные компоненты

Профессиональная консультация по электротехнике и соблюдение соответствующих стандартов (BS 7671, IEC 61439) остаются необходимыми для оптимального выбора кабеля и безопасности системы.