Два направления защиты
Инженеры говорят о воде, входящей в кабель, в двух направлениях:
- Радиальном: вода проходит через оболочку снаружи, диффузией со временем или через повреждение. Этим управляют материал оболочки и любой металлический или ламинированный барьер под ней.
- Продольном: вода, вошедшая в одной точке, движется внутри кабеля через промежутки между жилами, волокнами, трубками и заполнителями. Этим управляют водозащитные материалы внутри кабеля.
Радиальная защита снижает, сколько воды входит. Продольная ограничивает, как далеко она пойдёт, когда вошла. Закопанному или канальному кабелю нужен взгляд на оба, потому что повреждение оболочки при монтаже или от движения грунта — нормальный риск, а не исключение. Какой уровень защиты нужен проекту и как он испытывается, задаёт стандарт на кабель или проектная спецификация и подтверждается по техописанию.
Основные методы
| Метод | Как работает | Типовые кабели | Что отметить |
|---|---|---|---|
| Гелевое заполнение (тиксотропный гель) в трубках | Заполняет пространство вокруг волокон, чтобы вода не могла двигаться | Волоконный кабель со свободной трубкой | Должно быть снято при сращивании |
| Заполнение сердечника компаундом | Заполняет пространства между трубками в сердечнике кабеля | Более старые и многие современные уличные волоконные конструкции | Более грязное обращение; вес |
| Водонабухающие нити | Впитывающие нити набухают в гель при контакте с водой и герметизируют зазор | Кабель с сухим сердечником; часть сердечников силовых кабелей | Чистее сращивание; важна расстановка |
| Водонабухающие ленты | Лента, обмотанная поверх сердечника или экрана, набухает при намокании | Сердечники волоконных кабелей; кабель СН под металлическим экраном | Могут быть полупроводящими в конструкциях СН |
| Ламинированная металлическая лента, соединённая с оболочкой | Радиальный барьер влаги | Уличный волоконный кабель (стальной или алюминиевый ламинат), часть кабелей СН | Также добавляет механическую защиту или защиту от грызунов |
| Наружная оболочка PE | Низкая водопроницаемость | Уличный волоконный, закапываемый силовой кабель | Чёрная марка для УФ, если открыт |
Сочетание, используемое в любом конкретном кабеле, и испытание, которое его доказывает, задаются стандартом или техописанием. Водозащитные конструкции сильно различаются между заводами, поэтому офис не предполагает, что конструкция одного завода применима к другому.
Волоконный кабель: гелевые и сухие конструкции
Вода — особая забота в волоконном кабеле, потому что она может замерзать и нагружать волокна, а на длинных отрезках влиять на прочность волокна. Уличные кабели со свободной трубкой поэтому почти всегда включают продольную водозащиту. Эталон GYTS на нашей странице уличных волоконных кабелей построен из центрального стального силового элемента, заполненных гелем свободных трубок, скрученных с буферными шнурами, водозащитного материала в сердечнике, гофрированной стальной ленты, ламинированной пластиком (PSP), и оболочки PE. Вариант GYTA использует алюминиево-полиэтиленовый ламинат (APL). Публичные техописания этого семейства описывают сердечник как заполненный компаундом или снабжённый водонабухающей нитью и лентой.
Полностью гелевые конструкции имеют долгую историю. Сухие конструкции, использующие набухающие нити и ленты в сердечнике при сохранении геля в трубках, легче и чище готовятся в муфтах. Инсталляторы часто предпочитают сухие сердечники по этой причине. Заполненные гелем трубки нуждаются в растворителе и салфетках на каждом сращивании, готовятся дольше и оставляют остаток в муфтах, что складывается на сетях со многими соединениями. Сухие конструкции сокращают эту работу, но полагаются на наличие набухающих материалов по всей длине, поэтому результат испытания на проникновение воды важен ещё больше. Для подвесных и канальных кабелей с частыми точками доступа разница в обращении может перевесить небольшие различия в цене кабеля. Выбор между ними обычно делает стандарт оператора сети. Telcordia GR-20 — общий эталон требований к уличному волоконному кабелю; статья о свободной трубке против плотного буфера объясняет, почему внутренние кабели с плотным буфером обычно вообще не имеют водозащиты.
Силовой кабель: когда и где
Низковольтный силовой кабель, установленный в сухих помещениях, редко имеет выделенные водозащитные слои. Для закопанных и влажных установок картина меняется, особенно при среднем напряжении. Вода, дошедшая до изоляции XLPE под электрической нагрузкой, может со временем способствовать водяному древлению, описанному в статье о полупроводящих слоях. Поэтому спецификации СН для влажного грунта часто требуют:
- Продольную водозащиту набухающими лентами поверх экрана по изоляции и вокруг металлического экрана, чтобы вода, вошедшая при дефекте оболочки, оставалась локальной.
- Радиальный барьер вроде алюминиевого или другого металлического ламината, соединённого с наружной оболочкой.
- Наружную оболочку PE вместо PVC там, где установка позволяет.
Эталонная конструкция СН на нашей странице силовых кабелей СН — стандартная конструкция Cu/XLPE/CTS/PVC без выделенных водозащитных слоёв, поэтому водозащищённый кабель СН — другая конструкция, нуждающаяся в собственном покрытии типовых испытаний. Нужен ли он и как испытывается, задаёт проектировщик или сетевая компания.
Что идёт не так
Отказы водозащиты обычно не видны при поставке. Частые причины:
- Отсутствующий или уменьшенный материал: набухающие нити или ленты опущены или нанесены с зазорами ради экономии.
- Неверная расстановка: водонабухающие нити в сердечнике, но не там, где вода реально идёт, например между трубкой и оболочкой.
- Незакрытые концы: барабаны отгружены или хранятся с открытыми концами кабеля, поэтому вода входит до монтажа. Капы концов — простая и важная часть упаковки; см. упаковку и барабаны.
- Дрейф конструкции: завод меняет поставщика ленты или нити, не обновляя типовое испытание.
Испытание на проникновение воды на образце, выполненное методом применимого стандарта, — яснейшая проверка. Офис запрашивает отчёт о типовых испытаниях, покрывающий проникновение воды для той же конструкции, и для больших или критичных заказов — испытание образца в присутствии инспектора в рамках испытаний и контроля.
Спецификация водозащиты
Позиция запроса должна говорить, требуется ли продольная водозащита, требуется ли радиальный барьер, материал оболочки, метод испытания, которым она будет проверяться, и любое предпочтение оператора для сухих или заполненных конструкций. Для волоконного кабеля добавьте число жил и способ монтажа (канал, подвес или прямая закопка). Срок водозащищённых конструкций зависит от материалов и графика линии и подтверждается письменно по каждому заказу; см. страницу MOQ и сроков или отправьте список через форму запроса.