Вся РоссияКомпании
здесь будут опции для поиска

Свинцовые оболочки


Для защиты изоляции жил от воздействия света, влаги, различных химических веществ, а также для предохранения ее от механических повреждений кабели снабжают оболочками. Лучшим материалом для оболочки кабелей в отношении герметичности и влагонепроницаемости являются металлы. Наиболее распространены металлические оболочки из свинца, алюминия и стали.

Промышленное применение свинца в качестве оболочек кабелей началось около 80 лет назад и продолжается до сих пор. Широкое применение свинца в качестве оболочек кабелей объясняется технологичностью наложения оболочек, влагостойкостью, пластичностью, гибкостью и устойчивостью против действия различных агрессивных сред, содержащихся в почве. Свинцовые оболочки легко спаиваются при сравнительно низких температурах, что облегчает получение надежных соединений отдельных строительных длин в кабельную линию. Физико-механические свойства свинцовых оболочек и стойкость их к агрессивным средам приведены в табл. 11-1.

Таблица 11 - 1

Физико-механические свойства оболочек кабелей и их стойкость к агрессивной среде

Характеристика

Материал оболочка кабеля

Алюминий

чистотой 99,97%

Свинец марки С-3

Свинец с

присадкой

сурьмы 0,6%

Поливинилхлоридный пластикат

Плотность, г/см 3 .........................................

Удельная теплоемкость, дж/(кг -град)............................................................

Предел прочности, н/см 2 ………………….

Удлинение, % ……………………………

Предел усталости, н/см 2 . ………………..

Твердость по Бринеллю, н/см 2 …………

Действие 5%-ной соляной кислоты ……

Действие 50%-ной соляной кислоты…...

Действие 5%-ной азотной кислоты ……. Действие 50%-ной азотной кислоты …...

Действие 5%-ной серной кислоты……...

Действие 50%-ной серной кислоты…….

Действие 5%-ной плавиковой кислоты ..

Действие 5%-ной уксусной кислоты …..

Действие 50%-ной уксусной кислоты …

Действие хлора…………………………..

Действие щелочей ………………………

Действие аммиака ………………………

2,70

2860

4000 - 5000

40-45

2330

120-150

НУ

НУ

СУ

НУ

МУ

НУ

МУ

МУ

НУ

СУ

НУ

НУ

11,34

1550

1300 - 1800

30-40

430

39-40

ДУ

НУ

СУ

НУ

ВУ

ВУ

НУ

ВУ

СУ

СУ

МУ

ДУ

11,27

1550

2100 - 2660

25-35

860

55-65

ДУ

НУ

СУ

НУ

ВУ

ВУ

НУ

ВУ

СУ

СУ

МУ

ДУ

1,38

--

1600 - 1800

--

--

180-260

ВУ

ВУ

ДУ

ДУ

ВУ

ВУ

ДУ

ВУ

ДУ

ДУ

--

--

Свинцовые оболочки в виде сплошной трубы, наложенной на кабель, изготовляют из свинца С-3 (содержание чистого свинца не менее 99,95%, вредных примесей: магния, мышьяка и железа не более 0,01%). Температура плавления свинца 327° С, плотность 11,34 г/см 3 . Предел прочности свинца при кратковременном приложении растягивающего усилия составляет около 1500 н/см г . При длительном приложении растягивающего усилия предел его прочности уменьшается. При ступенчатом подъеме давления по 25 н/см 2 на каждой ступени и выдержкой в течение 2 ч предел прочности свинца составляет около 1000 н1см 2 . Предел текучести свинца 500 н/см 2 , а предел ползучести его около 100 н/см 2 . Нагрузки, превышающие эти значения, вызывают необратимые деформации оболочки. Прочность свинцовой оболочки при длительном приложении растягивающего усилия уменьшается (рис. 11 - 1). Поэтому кабели в таких оболочках могут применяться для подземной прокладки только бронированными стальными лентами или проволоками. Под воздействием вибрационных и тепловых нагрузок в свинце происходит рост кристаллов и образование трещин. Из-за большой ползучести свинца на вертикальных и круто наклонных участках силового кабеля наблюдаются необратимые процессы растяжения оболочки в нижних участках, приводящие к ее разрыву. Свинцовые оболочки кабелей подвержены почвенной и электрохимической коррозии от блуждающих токов.

Для повышения вибростойкости и механической прочности небронированных кабелей марки СГТ, морских кабелей и кабелей связи свинцовые оболочки этих кабелей изготовляют с обязательным добавлением сурьмы. В свинцовые оболочки маслонаполненных и газонаполненных кабелей с целью уменьшения < ползучести свинца вводят присадку меди до 0,08%. По литературным данным в двойных сплавах свинца с медью наблюдаются участки, обогащенные кристаллами меди, выделившимися из твердого раствора. Присадка олова в количестве 0,06-0,12% способствует равномерному распределению меди в свинце. Рекомендациями МЭК предусматривается применение для оболочек кабелей пяти сплавов свинца: с присадкой олова (1,8-2,2%), сурьмы (0,7-0,95%), сурьмы и олова (0,15-0,25 и 0,35- 0,45%), олова и кадмия (0,35-0,45 и 0,12-0,18%) и теллура (0,035-0,09%).

В США оболочки силовых кабелей с пропитанной бумажной и резиновой изоляции, газо- и маслонаполненных кабелей и других кабелей, транспортируемых на большие расстояния, изготовляют из свинца с присадкой 0,06% меди. Широко применяются свинцовые сплавы с серебром (0,15%), оловом (0,1%) и висмутом (0,1%) или с серебром (0,1-0,17%), оловом (0,1%) и медью (0,04-0,06%). Для силовых кабелей при требованиях повышенного сопротивления крепу и вибрации применяют оболочки с присадкой серебра (0,18-0,20%), олова (0,13-0,14%), висмута (0,06 -- 0,08%) и теллура (0,07-0,10%). Для оболочек кабелей связи и силовых кабелей, прокладываемых в воздухе, применяют сплав с содержанием сурьмы (до 0,1%). Для силовых маслонаполненных кабелей высокого давления применяют свинец с присадкой олова (до 0,20%) и кадмия (до 0,075%). В Англии применяют свинцовые оболочки с присадкой сурьмы: для кабелей связи - до 0,10%; для газо-: и маслонаполненных кабелей - до 0,6%; для силовых кабелей, кабелей связи и коаксиальных кабелей связи - до 0,85%. Для условий повышенной вибрации применяют присадку сурьмы (0,50%) и кадмия (0,25%) или олова (0,40%) и сурьмы (0,20%). Для маслонаполненных кабелей применяют оболочку с присадкой олова (0,20%) и кадмия (0,075%).

В Японии для кабелей связи применяют сплав свинца с присадкой олова (0,5-1,6%) и сурьмы (0,15-0,6%), а для подводных силовых кабелей - с присадкой олова до 2%. В Италии, Швеции и Швейцарии для кабелей связи, работающих в условиях вибрации, применяют присадку олова до 2,0%, а в ФРГ - олова до 2,5% ; и меди 0,04%.

Таблица 11-2

Минимальные, номинальные и максимальные толщины свинцовых оболочек силовых кабелей с пропитанной бумажной изоляцией

Диаметр кабеля под оболочкой, мм

Толщины оболочек, мм

Диаметр кабеля под оболочкой, мм

Толщины оболочек, мм

минимальная

номинальная

максимальная

минимальная

номинальная

максимальная

До 13

13-16

16-20

20-23

23-26

26-30

30-33

33-36

0,9

0,9

1,0

1,1

1,2

1,2

1,3

1,4

1,05

1,05

1,15

1,25

1,4

1,4

1,5

1,6

1,13

1,13

1,24

1,35

1,51

1,51

1,62

1,73

36-40

40-43

43-46

46-50

50-53

53-56 Свыше 56

1,4

1,5

1,5

1,6

1,6

1,7

1,7

1,6

1,7

1,7

1,8

1,8

1,95

1,95

1,73

1,84

1,84

1,94

1,94

2,11

2,11

Толщины свинцовых оболочек зависят от типа кабеля и условий его эксплуатации и указываются в соответствующих ГОСТ и ТУ на кабели и провода. В табл. 11-2 приведены минимальные, номинальные и максимальные толщины свинцовых оболочек силовых бронированных кабелей с пропитанной бумажной изоляцией.

По британскому стандарту BS 480 - 66 нормируются только минимальные толщины, которые в 1,41 - 2,22 раза больше, чем принято в отечественной практике. Опыт длительной эксплуатации кабелей в более тонких оболочках показал достаточные их надежность и долговечность.

Под оболочкой кабеля обычно применяется прокладка бумажной ленты, на которой не реже чем через 0,8 м нанесены год изготовления и завод-изготовитель. Для ряда кабелей связи на ленте наносится длина кабеля через каждые 100 мм.

Из-за высокой цены свинца стоимость свинцовой оболочки кабеля составляет 40-60% общей стоимости кабеля. Снижение стоимости кабелей возможно прежде всего за счет замены свинца другими материалами.


к содержанию