Лінійні пристрої сучасних кабельних ліній складаються з трьох основних частин: кабелю, кабельної арматури та кабельних споруд.
Кабель - це сукупність декількох провідників (жил), ізольованих один від одного і від землі та укладених в загальну захисну оболонку. Жили кабелю слугують для передачі електричної енергії. Основне призначення захисної оболонки - створення повної герметичності, яка захищає кабель від проникнення в нього вологи. В пристроях залізничної автоматики, телемеханіки і зв'язку використовують кабелі з алюмінієвими захисними оболонками, оболонками з пластмаси (полівінілхлориду або поліетилену); зустрічаються кабелі зі свинцевої оболонки (вже не виготовляють), з оболонкою з гуми, гофрованої сталі.
У деяких типів кабелю, наприклад того, що прокладають в землі або під водою, для захисту від механічних пошкоджень та збільшення міцності кабелю зверху оболонки накладують броню зі сталевих стрічок або проволок. Металева оболонка кабелю і броня, яка представляє собою також металевий екран, захищають жили кабелю і кабельні ланцюги від зовнішніх електромагнітних впливів, що створюються різними установками сигнального струму (електрифіковані залізниці, високовольтні лінії електропередач тощо).
Кабель з бронею у вигляді металевої проволоки
Кабель з бронею у вигляді металевої стрічки
Кабельна арматура - це обладнання, за допомогою якого з'єднують кінці будівельних довжин кабелю, влаштовують відгалуження кабелю і його кінцеві включення. До складу кабельної арматури входять кабельні з'єднувачі і кінцеві муфти; кабельні стійки і ящики; бокси; розподільні коробки; групові муфти; погоджуючі автотрансформатори, призначені для надання кабельним ланцюгам певних електричних властивостей; обладнання, що забезпечує утримання кабелю під постійним надлишковим повітряним тиском.
Приклад муфти
Кабельні споруди - пристрої для встановлення і монтажу кабельної арматури, а також пристрої і пристосування для прокладання і кріплення кабелю. До кабельних споруд відносять кабельні опори, на яких розміщують кабельні ящики, і кабельні шафи. Кабельна каналізація призначена для прокладання кабелю в крупних залізничних вузлах і населених пунктах.
Кабельна каналізація - це система підземних комунікацій, в яких розміщуються кабелі
Кабельна каналізація складається з оглядових колодязів і труб. Це захист від зовнішніх чинників, зручність обслуговування
В залежності від способу прокладання кабелю кабельні лінії поділяють на підземні, підводні та повітряні. Завдяки високій надійності найбільш розповсюджені саме підземні кабельні лінії. Повітряні кабельні лінії мають обмежене використання. Підводні використовують тільки в якості вставок в підземні кабельні і повітряні лінії в місцях пересічення з цими лініями водних перешкод.
Умови роботи кабельних ліній більш сприятливі, ніж умови роботи повітряних ліній. На роботу кабельних ліній не впливають погодні умови. Кабельні лінії менше, ніж повітряні, піддаються електромагнітним впливам, що створюються в колах автоматики, телемеханіки і зв'язку різними високовольтними лініями електропередач і контактними мережами, а також дією атмосферних перенапруг (грозові розряди).
Кабельні лінії забезпечують безперебійність, високу якість і надійність дії пристроїв, більш довготривалі і дешевші в експлуатації, хоча будівництво їх обходиться дорожче, ніж повітряних ліній. Кабельні лінії пошкоджуються значно рідше, ніж повітряні.
Використання кабельних ліній (КЛ) дозволяє отримати будь-яке число каналів зв'язку, що не можливо на повітряних ліній. Їх можна прокладати у важкодоступних місцях, в міжколійї на залізничних станціях, в крупних населених пунктах.
До недоліків КЛ відносять: великі витрати кольорових металів (мідь, алюміній) на виготовлення кабелю, схильність металевих оболонок кабелю і сталевої броні до електричної і електрохімічної (ґрунтової) корозії, а свинцевих оболонок - міжкристалічної корозії.
Підземні кабелі можуть бути пошкоджені при земляних роботах на трасі або в результаті зсувів ґрунту.
Для забезпечення безперебійності і надійності дії кабельних ліній та їх збереженості використовують ряд заходів, до яких слід віднести:
створення надійних конструкцій кабелів, що гарантує їх достатню механічну міцність та корозійну стійкість;
ретельний вибір траси для прокладання кабелів;
чітке дотримання правил з прокладання і монтажу кабелів, а також проведення необхідних заходів захисту кабелів від корозії.
Велике значення мають систематичні огляди кабельної траси, періодичне вимірювання електричних характеристик кабельних ланцюгів і дотримання правил з технічного обслуговування КЛ та кабельних мереж (КМ).
Залізничні КЛ та КМ поділяють на лінії і мережі автоматики і телемеханіки та лінії і мережі зв'язку.
В залежності від того, які пристрої обслуговують, КЛ та КМ автоматики і телемеханіки поділяють на лінії і мережі АБ, ЕЦ, станційного блокування та гіркової централізації.
КЛ АБ поділяють на станційну і перегінну. До КЛ АБ відносять також кабельні вставки у високовольтно-сигнальні лінії в місцях пересічення водних перешкод, в горах, на територіях крупних станцій, населених пунктів тощо.
Станційна КМ автоблокування представляє собою сукупність КЛ, які з'єднують сигнальні централізатори, розташовані в приміщенні чергового по станції, з релейними будками або шафами вхідних і вихідних світлофорів обох напрямків і т.п. Крім того, КЛ прокладають від РШ до світлофорів, стрілочних постів і кабельних стійок рейкових кіл.
Перегінна КМ АБ є на перегонах в місці встановлення сигнальних установок, і, як правило, складається з кабелів, що прокладаються від КЯ силової опори високовольтно-сигнальної лінії до РШ і від РШ до прохідного світлофора і кабельних стійок рейкових кіл.
КМ ЕЦ релейної системи слугує для з'єднання приладів напільних пристроїв (світлофори, стрілочні приводи, рейкові кола і т.п.) з приладами, встановленими на постах ЕЦ.
КМ гіркової централізації аналогічна КМ ЕЦ. На сортувальних станціях прокладають кабелі, які з'єднують напільні пристрої автоматики з апаратурою автоматизації, що встановлюється на гіркових постах. Якщо уздовж полотна залізниці прокладений кабель багатоканального зв'язку, частину жил цього кабелю використовують для пристроїв автоматики і телемеханіки.
Жили кабелю зв'язку використовують для кіл колійного напівавтоматичного блокування (НАБ), сигнальних кіл АБ, кіл телекерування тяговими підстанціями (ТП), а також кіл диспетчерської централізації (ДЦ) і контролю (ДК).
За характером використання КЛ і КМ зв'язку можно поділити на лінії місцевого і багатоканального зв'язку.
КЛ місцевого зв'язку прокладають на території залізничної станції до вузлів, а також в містах, де розміщені управління і відділення доріг. Сукупність цих КЛ в кожному з перелічених пунктів утворює КМ місцевого телефонного зв'язку. До мереж місцевого зв'язку можна віднести стрілочних і внутрішньостанційний зв'язок, а також мережі радіо- та часофікації.
По КЛ багатоканального зв'язку організують телефонний провідний зв'язок між різними віддаленими пунктами залізничної мережі. По цих лініях здійснюється багатоканальний магістральний зв'язок між міністерством і управліннями доріг, зв'язок управлінь між собою, а також багатоканальний зв'язок управлінь доріг з відділеннями, вузлами і крупними станціями.
По КЛ багатоканального зв'язку, що прокладається уздовж залізниці, організують усі види зв'язку відділень.
Кабель - виріб, що має один або більше ізольованих провідників (жил), що мають захисну оболонку. В залежності від умов прокладання та експлуатації зверху оболонки можна накласти відповідний додатковий захисний шар, в який може входити броня.
Кабельні жили. Струмопровідні жили повинні мати гарну електропровідність, гнучкість і достатню механічну міцність. Для виготовлення кабельних жил більш за все підходить м'яка відлужена мідна проволока, а для жил - біметалева (сталь-мідь) та алюмінієва проволока.
Струмопровідні жили симетричних кабелів багатоканального та місцевого зв'язку, внутрішній провідник коаксіальних кабелів, жили сигнально-блокувальних кабелів мають певний діаметр. Внутрішній провідник радіочастотних кабелів підвищеної стабільності виготовляють з посрібленої мідної проволоки. Діаметр мідної струмопровідної жили сигнально-блокувальних кабелів 1 мм.
В залежності від умов монтажу і експлуатації струмопровідні жили силових кабелів виготовляють круглими, секторними або сегментними. Жили з площею поперечного перетину від 2,5 до 16 мм роблять круглими, а з площею 25 мм і більше - круглими для двохжильних і секторними для трьох- і чотирьохжильних кабелів.
Перетин силових кабелів: а - двожильні з круглими і сегментними жилами; б - трьохжильні з поясною ізоляцією і окремими оболонками; в - чотирьохжильні з нульовою жилою круглої, секторної і трикутної форми; 1 - струмопровідна жила; 2 - нульова жила; 3 - ізоляція жили; 4 - екран на струмопровідній жилі; 5 - поясна ізоляція; 6 - заповнювач; 7 - екран на ізоляції жили; 8 - оболонка; 9 - броня; 10 - зовнішній покрив
Види ізоляції. Для ізоляції струмопровідних жил кабелів використовують кабельний папір, полістирол, полівінілхлоридний пластикат, гуму, поліаміди, бавовняну і шовкову пряжу. Розрізняють декілька основних видів ізоляції: паперову зі стрічок кабельного паперу та ізоляційного просоченого складу (пропитка); пластмасову; гумову; азбестову (азбестові нитки, які склеєні просочені лаком); волокнисту з синтетичного або натурального матеріалу; оксидну, яка складається з шару окислів, утворених на поверхні металу.
Усі кабелі пристроїв автоматики і телемеханіки мають поліетиленову ізоляцію струмопровідних жил. Найбільш розповсюджені наступні види ізоляції струмопровідних жил симетричних кабелів зв'язку:
повітряно-паперова або повітряно-кордельна ізоляція - складається з кабельного паперу або корделя та повітря і має декілька різновидів:
трубчасто-паперова ізоляція (рис.а) утворена стрічкою, прокладеною у вигляді трубки, яка не щільно прилягає до жили;
пористо-паперова ізоляція складається з пористо-паперової маси, прокладеної на жилу суцільним шаром;
кордельно-паперова або кордельно-пластмасова ізоляція утворена корделем, прокладеним на жилу по гвинтовій спіралі, та обмоткою зі стрічок (рис.б). Кордель представляє собою джгут з паперових стрічок або нитку з пластмаси;
балонно-кордельна ізоляція - трубка обтиснена коделем (рис.в);
балонна ізоляція утворена трубкою, яка нещільно прилягає до жили, через певні інтервали трубка обтиснена;
суцільна ізоляція (рис.д) утворена суцільним кільцевим шаром пластмаси або пористої паперової маси.
В коаксіальних кабелях використовують наступні види ізоляції між провідниками:
шайбову повітряно-пластмасову (рис.е), утворену шайбами, розташованими через певні інтервали на внутрішньому провіднику коаксіальної пари;
суцільну поліетиленову у вигляді безперервного циліндру з суцільного або пористого поліетилену;
ковпачкову або втулочну з поліетилену, що складається з ковпачків або втулок, розташованих на внутрішньому провіднику коаксіальної пари через певні проміжки.
Типи ізоляції жил симетричних кабелів
Скручування (скрутка) жил. Окремі ізольовані кабельні жили скручують у повиви. Розрізняють просте і складне скручування жил. В простій кабельній скрутці, що використовується в сигнальних і контрольних кабелях, повиви кабеля складаються з одиночних ізольованих жил. У складній кабельній скрутці, що використовується в симетричних кабелях зв'язку і в деяких типах сигнальних кабелів, повиви кабелю складаються з ізольованих жил, попередньо скручених в групи. Існує декілька способів звивання (скручування жил кабелю в групи), найбільш розповсюдженими з яких є парне скручування і четвірочне (зіркове) скручування.
Парне скручування (рис.а) утворюють дві скручені разом ізольовані жили а і b. Скручування виконують з певним для даної пари шагом скручування, яке представляє собою відстань, на якій жили описують повний оберт по вісі скручування. В парному скручування шаг не перевищує 250 мм.
В кабелях багатоканального зв'язку, що використовується для струмів тональної і високої частоти, в основному використовують зіркове скручування жил. При такому скручуванні (рис. б) чотири ізольовані жили скручують гвинтоподібно з шагом 150-300 мм в загальну групу, що називається четвіркою і нагадує в поперечному перетині чотирикутну зірку. В деяких типах кабелів перед скручуванням в центрі четвірки розташовують центруючий кордель, що збільшує міцність четвірки. При четвірочному способі скручування двопровідні кола, які називаються основними, утворюють з жил, розташованих по діагоналі. Одне основне коло складається з жил а і b, інше - з жил с і d.
Крім парного і зіркового скручування використовують подвійне парне скручування жил і скручування жил подвійною зіркою. При подвійній парній скрутці (рис. в) дві попередньо скручені пари а-b та с-d додатково скручують між собою в четвірку. В скрутці подвійною зіркою (рис. г) чотири попередньо скручені пари ще раз скручують разом по типу зірки, утворюючи вісімку. Для того щоб в скрученій групі можна було легко знайти необхідну пару, а також жили в парі, кожна жила має свій колір. В кабелях з паперовою ізоляцією жили відрізняються кольоровою смужкою, нанесеною фарбою певного кольору на стрічку з кабельного паперу. В кабелях з ПЕ-ізоляцією жил в певний колір фарбують пластмасовий кордель та стрічку, що накладається поверх корделя.
Способи скручування жил симетричних кабелів в групи
Основна мета скручування жил в групи полягає в тому, що жили симетричних кабельних колах знаходяться в однакових умовах одна відносно одної, через що підвищується захищеність кабельних двопровідних кіл від взаємних і зовнішніх електромагнітних впливів. Крім того, скручування жил в групи забезпечує збереження форми цих груп при виготовленні і прокладанні кабелю.
Групи, скручені разом, утворюють сердечник (осердя) кабелю, тобто частину кабеля, який знаходиться під оболонкою або екраном. Скручування осердя називається простим (рис. а), якщо жили кабелю попередньо не скручені в групи; складним (рис. б) - якщо осердя складається з попередньо скручених четвірок і пар; однорідним - якщо всі групи однакові; неоднорідним (рис. в) - якщо осердя складається з різнорідних груп (різні діаметри жил, є пари і четвірки і т.п.).
Просте (а), складне (б) та неоднорідне скручування осердя кабелю
Розрізняють дві системи скручування осердя: повивну при розташуванні груп послідовними концентричними шарами (повивами) навколо центрального повиву, який в свою чергу складається з однієї або декількох груп (але не більше п'яти); пучкову, коли спочатку скручують декілька груп в жмути (пучки), а потім останні скручують в загальну скрутку кабеля.
В кожному повиві є контрольна група, яка відрізняється кольором від усіх інших груп повиву. Поряд з контрольною знаходиться рахункова група, яка теж відрізняється за кольором від усіх інших і вказує на напрямок рахунку. Кожен повив осердя кабелю (окрім зовнішнього) обмотують по спіралі бавовняними нитками. Загальну кабельну скрутку (осердя) покривають поясною ізоляцією, яка складається з декількох шарів кабельного паперу або пластмасової стрічки.
Електромагнітні екрани слугують для захисту кабельних кіл від взаємних впливів і зовнішніх завад. Скручену пару або четвірку, а в деяких випадках і повив або осердя поміщають в тонку металеву оболонку. Екраном можуть бути мідні, сталеві або алюмінієві стрічки (проволоки), які навиваються по спіралі навколо груп, повиву або осердя. Використовують також багатошарові і біметалеві оболонки (алюміній - свинець).
Для екранування використовують металізований папір (кабельний папір, з одного боку покритий тонким шаром алюмінію), фольгу (мідну, алюмінієву), стальну або металеву стрічку товщиною 0,005-0,2 мм, металеві обплетення з мідної проволоки діаметром 0,1-0,2 мм.
Одножильний кабель з екраном з мідних дротів і мідної стрічки: 1 - струмопровідна жила; 2,4 - напівпровідний шар; 5,7 - шар кабельної обмотки; 6 - екран; 8 - подушка; 9 - броня; 10 - зовнішня оболонка
Кабель з загальним мідним екраном: 1 - струмопровідна жила; 2,4 - напівпровідний шар; 5 - заповнювач; 6,8 - шар кабельної обмотки; 7 - екран; 9 - зовнішня оболонка
Захисні оболонки. Загальну скрутку кабелю поміщають в герметичну свинцеву, алюмінієву, гумову або пластмасову оболонку для попередження проникнення вологи і зниження опору ізоляції жил. Товщина оболонок залежить від матеріалу, з якого вона зроблена, і діаметра кабелю. Чим більше діаметр кабелю, тим товще оболонка. Товщина оболонки може бути від 0,8 до 6 мм.
Прийняті наступні позначення оболонок кабелю:
А - алюмінієва гладка;
Аг - алюмінієва гофрована;
С - свинцева;
В - полівінілхлоридна (ПВХ);
П - поліетиленова (ПЕ);
Пс - оболонка з самозатухаючого поліетилену;
Пв - з вулканізованого поліетилену; Пвс - з вулканізованого самозатухаючого поліетилену;
Ст - стальна гофрована.
Зовнішнє покриття кабелю. Зовнішнє покриття поверх оболонки кабелю, яке використовується для підземного або підвісного прокладання, називають захисним. Воно складається з трьох основних частин: підброньового шару (подушка), броні та зовнішньої оболонки.
Кабелі, призначені для безпосереднього прокладання в землі, покривають бронею зі сталевих стрічок, які захищають кабель від механічної дії при його укладанні та під час експлуатації. В цьому випадку на свинцеву оболонку або на пластмасове покриття попередньо наносять шар бітуму, намотують на спіралі стрічку ПВХ і потім знов наносять шар бітуму. Після цього кабель по спіралі обмотують кабельною пряжею, просоченою нафтенатом міді, і поверх неї наносять шар бітуму. Таке покриття називають подушкою. Вона запобігає появі механічних пошкоджень металевої оболонки під час намотування сталевої броні і при наступних роботах з прокладання і монтажу кабеля.
Стрічкову броню, що складається з двох стрічок, накладають на кабель по спіралі таким чином, щоб друга стрічка перекривала зазори, які утворюються через витки першої стрічки. Таку броню покривають шаром бітуму, а потім по спіралі обмотують шаром просоченої кабельної пряжі і штапельного волокна. Кабельну пряжу покривають шаром бітуму і крейдовим розчином.
В кабелях багатоканального зв'язку, призначених для прокладання уздовж залізниць, електрофікованих на змінному струмі, зверху броні, покритої шаром бітуму, накладають шар кабельного паперу, а потім суцільний шланг з ПВХ або ПЕ або намотують по спіралі з перекриттям в декілька шарів ПВХ-стрічку. Зверху накладають дві стрічки з просоченого паперу, шар бітуму і обмотку з кабельної пряжі.
При будівництві КЛ і КМ використання кабелів зі свинцевою оболонкою обмежене. Їх використовують в районах з низькими температурами, на які не розрахована експлуатація кабелів з пластмасовими оболонками.
Усі типи кабелів з будь-якими захисними оболонками виготовляють на заводі довжинами від 100 до 850 м і більше, що називається будівельною довжиною кабеля. Для зручності транспортування з заводу на місце прокладання кабелі намотують на дерев'яні котушки - барабани.
Кабель з бронею з алюмінієвого дроту (проволоки): 1 - струмопровідні жили; 2,4 - напівпровідний шар; 3 - ізоляція; 5,7 - шар кабельної обмотки; 6 - екран; 8 - подушка; 9 - броня; 10 - зовнішня оболонка
Сигнально-блокувальні кабелі різних марок використовують при спорудженні пристроїв автоматики і телемеханіки. Однак, не дивлячись на відмінності в конструкціях, усі сигнально-блокувальні кабелі мають струмопровідні жили, виконані з мідного дроту (проволоки) діаметром 1 мм, з площею поперечного перетину 0,775 мм2, які ізольовані поліетиленом. Номінальна товщина ізоляції 0,45 мм. Для броньованих кабелів з числом жил до семи допускається товщина ізоляції до 0,9 мм. Електричний опір струмопровідних жил постійному струму на 1 км довжини сигнально-блокувального кабеля при температурі навколишнього повітря +20°С, повинен бути не більше 23,5 Ом. Електричний опір ізоляції кабелів на 1 км довжини, не менше 5 кОм.
Робоча ємність пар кабелів парної скрутки на 1 км довжини - не більше 100 нФ, а одиночних жил кабелів простої скрутки - не більше 150 нФ.
Оболонки кабелів можуть бути металевими або пластмасовими.
В позначенні марки кабеля літери СБ означають, що це сигнально-блокувальний кабель, літера П - поліетиленова ізоляція жил, літери П, В, С або А - відповідно оболонка з ПЕ, ПВХ, свинцю або алюмінію, літера Г - відсутня броня або зовнішнє покриття (оболонка).
Захисне покриття сигнально-блокувальних кабелів складається з подушки, броні та зовнішнього покриття. Подушка може бути нормальною, посиленою та особливо посиленою, з ПЕ або ПВХ шлангом. В марці кабеля нормальну подушку ніяк не позначають, посилену - літерою Л, особливо посилену - 2л, з ПЕ шлангом - П, з ПВХ-шлангом - в. Якщо подушка відсутня, то це позначають літерою б. Літери, що характеризують подушку, записують після літер, які характеризують броню. Броню зі сталевих стрічок, плаского або круглого оцинкованого дроту відповідно позначають літерами Б, П і К, які пишуть після позначення матеріалу оболонки. Нормальне зовнішнє покриття в марці кабелю не позначається. Негорюче покриття позначають літерою Н, з ПЕ-шлангом - літерами Шп, а з ПВХ - Шв.
Літери, що характеризують конструкцію зовнішнього покриття або його відсутність, записують після літер, які позначають броню або, у випадку її відсутності, матеріалу оболонки.
Наприклад:
СБПБ – кабель із мідними жилами з поліетиленовою ізоляцією в поліетиленовій оболонці (П) броньований двома сталевими стрічками (Б);
СБВБ – кабель із мідними жилами з поліетиленовою ізоляцією в полівінілхлоридній оболонці (В), броньований двома сталевими стрічками (Б);
СБВГ – кабель із мідними жилами з поліетиленовою ізоляцією в оболонці з полівінілхлоридного пластикату (В), без сталевих стрічок (Г);
СБПБГ – теж, у поліетиленовій оболонці (П), броньований двома сталевими стрічками (Б), без зовніншнього покриву;
СБПСБ – кабель з мідними жилами, поліетиленовою ізоляцією (П), у свинцевій оболонці (С), броньований сталевими стрічками із захисним зовнішнім покривом (Б);
СБПС – кабель із мідними жилами, поліетиленовою ізоляцією (П) у свинцевій оболонці (С).
Кабелі з ПЕ-ізоляціє в пластмасових (ПЕ та ПВХ) оболонках призначені для електричних установок СЦБ, пожежної сигналізації з номінальною напругою 380 В змінного струму або 700 В постійного струму.
Число пар (жил) в сигнально-блокувальних кабелях різних наведено в таблиці. Кабелі з ПЕ ізоляцією в алюмінієвій оболонці розраховані тільки на парне скручування жил (3,4,7,12,14,19 та 27 пар).
Конструкція броньованого сигнально-блокувального кабелю: 1 - мідні жили; 2 - ізоляція жил; 3 - стрічка з ПЕ-плівки; 4 - алюмінієва фольга; 5 - ПВХ або ПЕ оболонка; 6 - захисне покриття
Будівельна довжина (нормальна довжина в одному відрізку) кабелів сигналізації і блокування повинна бути не менш 300 м.
Кабелі марок СБПБ, СБПАШп, СБПАБпШп, СБПСБ, СБПСШв застосовують для з'єднання апаратури, яка встановлюється в службово-технічних приміщеннях, з напільним обладнанням СЦБ (світлофорами, стрілочними електроприводами тощо), а також для з'єднання цього обладнання між собою при прокладанні у землі (траншеях) .
Кабелі марок СБПБ, СБВБ, СБПСБ, СБПу прокладають в умовах агресивного середовища, а СББбШв, СБПАШп, СБПАБпШп, СБПСШв и СБПАКпШк – в умовах високого агресивного середовища.
При прокладні в службово-технічних приміщеннях застосовують кабелі марок СБВГ, СБВБГ, СБПСШв. Допускається вводити до службово-технічних будівель кабелі марок СБПБ, СББбШп, СБПАШп, СБПАБпШп, СБПАКпШп зі зняттям зовнішнього поліетиленового покрову, а також кабелі марки СБПУ за умови їх прокладки до кросових стативів.
Кабель СБПЗАШп: 1 - струмопровідні жили; 2 - ПЕ-ізоляція жил; 3 - гідрофобний заповнювач; 4 - поясна ізоляція; 5 - алюмінієва оболонка; 6 - шар бітуму; 7 - захисне покриття; 8 - захисний шланг
Кабель СБПЗАБпШп: 1 - струмопровідні жили; 2 - ПЕ-ізоляція жил; 3 - гідрофобний заповнювач; 4 - поясна ізоляція; 5 - алюмінієва оболонка; 6 - шар бітуму; 7 - захисне покриття; 8 - захисний шланг
Силові кабелі використовують в пристроях СЦБ для монтажу пристроїв електропостачання, прокладання кіл електроживлення, в якості вставок у ВЛ СЦБ. Розрізняють кабелі на напругу до 1 кВ та кабелі на напругу 3,6,10,20,35 кВ. Число жил від однієї до чотирьох. Жили мідні або алюмінієві круглого, секторного або сегментного перерізу. При чотирьох жилах одна - нульовий провід трифазного кола - має менший переріз; оболонки - сталеві гофровані, свинцеві, алюмінієві, пластмасові та з негорючої гуми.
Промисловість виготовляє силові кабелі різних конструкцій більше ніж 200 марок в залежності від робочої напруги, кількості жил, умов прокладання тощо.
В марках, що присвоюються силовим кабелям, вказують матеріал струмопровідної жили, ізоляції, оболонки та інші конструктивні характеристики. Мідну струмопровідну жилу в марці не вказують, алюмінієву позначають літерою А (на початку марки), однодротові жили - літерами ож (в кінці марки в дужках).
Літери, що характеризують ізоляцію жил з ПВХ - В, поліетилену - П, самозатухаючого поліетилену - Пс, ставлять після позначення матеріалу жили. Позначення паперової ізоляції з нормальним просоченням в марці не відзначають, з бідним просочуванням - В вказують вкінці марки, з просочуванням, яке не стікає, - Ц та паперової маслонаповненої ізоляції М - на початку марки.
Свинцеву оболонку позначають літерою С, алюмінієву - А, сталеву гофровану - СТ, ПВХ - В, ПЕ - П, нейритову гумову - Н. Літеру Н ставлять перед позначенням матеріалу ізоляції, а інші - після.
Літера О вказує на окрему оболонку на кожній жилі, її ставлять перед позначенням матеріалу оболонки. В марках силових кабелів літери 2л,п, в, б, Г, Б, П, К, Т характеризують подушку, броню, зовнішнє покриття та виконання, і записують так само, як і марках сигнально-блокувальних кабелів.
Кабель АПвВГ: 1 - струмопровідна жила; 2 - ПЕ ізоляція жили; 3 - поясна ПВХ ізоляція; 4 - зовнішня оболонка
Кабель ААШв: 1 - струмопровідна жила; 2 - ізоляція жили; 3 - поясна ізоляція; 4 - алюмінієва оболонка; 5 - захисне покриття
В пристроях електроживлення залізничної автоматики, телемеханіки і зв'язку використовують в основному трифазні трижильні кабелі на напругу до 1,3,6,10 кВ.
В марках силових кабелів вказують число жил, їх площу поперечного перетину (мм2) і номінальну напругу (кВ), наприклад ВВГ3х16-1.
На постах ЕЦ, ДЦ, ГАЦ та інших службово-технічних будівлях для монтажу кіл електроживлення між релейними штативами, акумуляторними батареями та іншими пристроями використовують силові кабелі наступних марок: ВРГ, ВВГ, НРГ, СРГ. Забороняється прокладати силові кабелі з алюмінієвими жилами.
В приміщеннях трансформаторних підстанцій розподільчих пунктів прокладають кабелі марок ААГ, ААШв, СБГ, АСБГ, АВВГ, АВРГ, АНРГ, АПВГ, АПсВГ, ВРГ, НРГ, СРГ, АСРГ, АСГ.
Маркування силових кабелів
Контрольні кабелі з мідними або алюмінієвими жилами з гумовою і пластмасовою ізоляцією, в свинцевій, гумовій або ПВХ оболонці, з захисним покриттям або без них призначені для нерухомого з'єднання до електричних приладів, апаратів, збірок затискачів електричних розподільчих пристроїв з метою контролю електричних і фізичних параметрів.
В марці контрольних кабелів з мідними жилами спочатку пишуть літеру К, з алюмінієвими - А. За цими літерами йде позначення матеріалу ізоляції: Р - гума, В - ПВХ, П - ПЕ, Пс - самозатухаючий поліетилен. Позначення матеріалу оболонки записують за позначенням матеріалу ізоляції: В - полівінілхлоридний пластикат; Н - негорюча гума; С - свинець; Ст - гофрована сталь. Захисні покриття записують після позначення матеріалу оболонки.
Контрольні кабелі, що використовуються при будівництві пристроїв СЦБ, повинні мати тільки мідні жили з гумовою, ПЕ і ПВХ ізоляцією жил з оболонками з ПВХ і негорючої гуми.
Приклади контрольних кабелів
Кабельні лінії автоматики і телемеханіки. До обладнання і арматури кабельних ліній автоматики і телемеханіки відносять шафи типів ШК і ШКС, колійні, трансформаторні та кабельні ящики, кабельні стійки, універсальні кабельні муфти, групові розгалужувальні та кінцеві муфти, металеві труби, воронки, гребінки, кожухи тощо.
Кабелі вводять в пости ЕЦ через отвір, розташований у фундаменті нижче підлоги першого поверху. На стелях посту кабелі кріплять до металевих гребінок і закривають спеціальними двостулковими шафами типів ШКП та ШКС. Шафи типу ШКП використовують для сигнально-блокувальних, а типу ШКС - для силових кабелів.
Для встановлення сигнальних трансформаторів на залізобетонних або металевих щоглах світлофорів використовують трансформаторні ящики.
Кабельна шафа типу ШКП
Встановлення трансформаторного ящика на світлофорі
Кабелі вводять в релейні шафи через отвори в днищі шаф. Від механічних пошкоджень кабелі захищають металевими трубами, труби кріплять до днища шафи. Для кабелів з монтажного боку релейних шаф встановлюють бокс типу БМШ.
На боковій стінці релейної шафи типу ШРУ-М є спеціальний ввідний кабельний відсік, в якому встановлені панелі з виводами, бокс для розділки відгалужень магістрального кабелю та інші прилади.
Кабель вводять через отвори на дні кабельного відсіку. Від механічних пошкоджень кабелі захищають загальним металевим кожухом. Від корпусу шафи і кожуха кабель ізолюють ізоляційними втулками, що знаходяться на дні шафи, і прокладками на скобах кожуха.
Батарейні шафи виготовляють із захисною трубою в днищі, яка призначена для введення кабелю.
В колійних трансформаторних та релейних ящиках типів ТЯ і РЯ розміщують колійні і релейні трансформатори, реле, реактори, колійні реостати та іншу апаратуру.
Колійний трансформаторний ящик складається з металевого корпусу 1, встановленого на ніжках 2 і кришки 3, яка обладнується двома запірними пристроями 4 і 5. При чому пристрій 5 - це додатковий запірний пристрій, необхідний для перешкоджання доступу до апаратури, що розташована всередині. Відкривається такий пристрій за допомогою ключа для болта курбельної заслінки. З нижнього боку ящика за допомогою болтів і гайок кріпляться сталеві патрубки 6, які необхідні для захисту кабелів від механічних пошкоджень. Для введення кабелів в днищі ящика є отвори. В середині ящика встановлені двоштирьові колодки 7, до виводів яких підключають жили кабелів і монтажні дроти від приладів, що встановлюють всередині на знімній дерев'яній полиці.
Загальний вигляд колійного трансформаторного ящика
Колійний трансформаторний ящик біля колії
Трансформаторні ящики випускають типів ТЯ-1 і ТЯ-2, які відрізняються габаритними розмірами, числом виводів і масою, а релейні ящики - тільки РЯ-1.
В універсальних кабельних муфтах типів УКМ-12 (кінцева) і УПМ-24 (проміжна) розробляють (розділують) кабелі, з'єднують їх з рейками або монтажними дротами світлофорів і стрілочних електроприводів. Вони можуть бути різних збірок (перша, друга, третя,четверта).
Муфти І збірки призначені для розділки кабелів, які підводяться до світлофорів із залізобетонними щоглами, карликових світлофорів, маневрових стовпчиків.
Муфти ІІ й ІІІ збірки – для закладення кабелів, встановлення апаратури рейкових кіл і підключення її до рейок.
Муфти ІV збірки – для закладання кабелів, що підводяться до стрілочних електроприводів.
Крім того, муфти ІІ, ІІІ й ІV збірок можна використовувати для з'єднання кабелів.
У муфтах ІІ й ІІІ збірок встановлюють малогабаритну апаратуру рейкових кіл, у муфті ІV збірки- блок випрямлячів і резисторів БДР. Для закріплення блоку БДР знімають дві клемні панелі.
Для підключення проводів і жил кабелів всередині муфт установлені клемні панелі на сім контактів. Муфти УКМ-12 І й ІV збірок комплектують двома клемними панелями, до них можна підключити 14 жил кабелю. УКМ-12 ІІ й ІІІ збірок – мають одну клемну панель, до якої можна підключити 7 жил кабелю. УПМ-24 І й ІV збірок обладнані чотирма клемними панелями, до них можна підключити 28 жил кабелю. УПМ-24 ІІ й ІІІ збірок оснащені трьома клемними панелями для підключення 21 жили кабелю.
Приклад кабельної муфти
Приклад кабельної муфти
Розгалужувальні кабельні муфти призначені для обладнання відгалужень від групового кабелю до світлофорів, колійних ящиків рейкових кіл і стрілочних електроприводів та іншого обладнання. Муфта обладнана розеткою для підключення телефону. Застосовують муфти РМ-4-28 для відгалуження чотирьох, РМ-7-49 семи і РМ-8-112 восьми кабелів. Цифри 28, 49 і 112 у позначенні типу муфти показують число затискачів клемних панелей для підключення жил кабелів. У муфти на чотири й сім відгалужень вводять по одному груповому кабелю, а в муфту на вісім відгалужень – два.
Розгалужувальна муфта РМ-7-49
Розгалужувальна муфта РМ-8-112
Кабельні стійки слугують для монтажу кабелю від апаратури РК і підключення його жил до рейок. Кабельні стійки бувають кінцеві і прохідні.
Кінцева стійка призначення для введення одного кабелю, а прохідна стійка - для двох кабелів. Розрізняють чавунні, сталеві, зварні, сталеві штамповані кабельні стійки. В них можна розділувати кабелі, що мають до 12 жил.
Для кінцевої розділки силових кабелів в сухих опалювальних приміщеннях використовують кінцеві воронки
Кінцева кабельна стійка для розділки кабелів