Являются ли герметичные кабели новой тенденцией в кабельной промышленности?

Обновлено 07 августа 2024 - 3 месяца назад

Герметичные кабели - это новое направление в развитии кабельной промышленности, которое предусматривает разработку кабелей с заполнением их внутреннего пространства герметизирующим материалом, не допускающим проникновения в межжильное пространство кабелей из внешней среды жидких или полужидких сред (вода, морская вода, соли, щелочные и кислотные растворы, масла и т.д.), влияющих на возможность и качество передачи информации или электропитания, а также на потерю эксплуатационных характеристик кабельной продукции.

Потеря работоспособности кабельной продукции может произойти при нарушении целостности оболочки кабеля в процессе механических воздействий (удар, истирание, пробой и т.д.), а также температурно-влажностных воздействий и воздействий агрессивных сред.

Механизм герметизации кабеля предусматривает локализацию воздействия внешних факторов при нарушении целостности оболочки и обеспечение нераспространения этого воздействия внутри кабеля с сохранением его работоспособности в пределах предъявляемых к кабелю требований. Отсутствие герметизирующего наполнителя внутри кабеля при повреждении его оболочки приводит к проникновению внутрь кабеля агрессивных веществ, которые не позволяют выполнять возложенные на кабель функции и приводят к полной потере его работоспособности.

Воздействие агрессивных веществ на конструктивные элементы кабеля характеризуется возможным разрушением экрана кабеля и его токопроводящих жил, изменением физических свойств или разрушением изоляции и материала жил. Вследствие этого теряются свойства экрана кабеля или возможность передачи данных, а также возникает угроза короткого замыкания между токопроводящими жилами, что может привести к пожарам в помещениях или поражению персонала электрическим током (для силовых кабелей).

Герметизация обеспечивает защиту кабелей от внешнего продольного и радиального гидростатического давления. Продольное гидростатическое давление действует перпендикулярно плоскости поперечного сечения кабеля, а радиальное давление - перпендикулярно поверхности кабеля. По сути, это означает, что если один конец кабеля находится в воде, то он подвергается продольному гидростатическому давлению, стремящемуся продвинуть воду через кабель изнутри. Это приводит к снижению его электрических характеристик и неисправности.

Радиальное гидростатическое давление обжимает кабель, воздействуя на оболочку снаружи, что может привести к разрушению внутренних неметаллических элементов конструкции кабеля (например, изоляции проводников) и вывести кабель из строя. Глубина погружения кабеля в жидкую среду (например, воду) определяет уровень гидростатического давления, действующего на кабель. Например, глубина погружения 1 км соответствует гидростатическому давлению 100 атмосфер в продольном и поперечном направлениях (радиальное давление).

Герметизация кабелей влияет на снижение их эксплуатационных свойств (гибкость, количество механических изгибов и т.д.). Для снижения влияния на эксплуатационные свойства обычно используются полужидкие и "мягкие" герметизирующие наполнители, которые не затвердевают в течение длительного периода эксплуатации.

При использовании кабелей с такими герметизирующими наполнителями необходимо обращать внимание на их пожаробезопасные характеристики. Герметизирующие наполнители с точки зрения пожарной безопасности могут быть токсичными и малотоксичными, с разным уровнем дымовыделения при горении и не распространяющими горение при одиночной или групповой прокладке. Групповая прокладка также имеет несколько категорий (A, B, C, D - пишутся в порядке убывания количества кабелей в пучке) в зависимости от количества кабелей в пучке, обеспечивающих процесс самозатухания при горении.

Применяемые в настоящее время герметичные кабели содержат полужидкие герметики, которые имеют ряд недостатков: токсичность, повышенное дымовыделение, не распространяющее горение только при одиночной прокладке. Также полужидкие герметизирующие заполнители обладают достаточной текучестью внутри кабелей, что может привести к его сползанию вниз при вертикальной прокладке и образованию выпуклостей на кабеле с локальным увеличением наружного диаметра кабеля или при горизонтальной прокладке образованию пустот по длине кабеля, все это, конечно же, снижает герметизирующие свойства кабеля.

Современные компании в своих разработках используют не полужидкие герметики, а "мягкие" герметики, которые при отверждении имеют силиконовую консистенцию. Такие герметики позволяют повысить способность к нераспространению горения (до категории С), снизить токсичность и дымовыделение, улучшить эксплуатационные и технические свойства кабелей.

Некоторые пошли еще дальше, запатентовав и разработав "сухие" герметичные кабели на основе герметика, в которых в качестве герметизирующего наполнителя используются блокирующие воду нити и ленты. Когда такие наполнители подвергаются воздействию воды, они превращаются в гель, который препятствует прохождению жидкости внутрь кабеля. Результаты испытаний конструкций герметичных кабелей с использованием "сухих" герметиков подтвердили устойчивость кабелей к гидростатическому давлению до 150 атмосфер, что соответствует глубине погружения в жидкую среду до 1,5 км.

Использование "сухих" герметиков позволило обеспечить максимально возможную категорию нераспространения горения, практическое отсутствие токсичности и дымовыделения, уменьшить габариты кабелей, их вес и по эксплуатационным и техническим характеристикам довести их до уровня негерметичных кабелей.

Герметичные кабели, как правило, используются на объектах, которые в условиях эксплуатации могут постоянно или периодически находиться в жидкой среде, а также на объектах, в которые жидкая среда (вода, морская вода и т.д.) может попадать в аварийных ситуациях, но при этом должна быть обеспечена работоспособность объектов. Примерами таких объектов являются подводные лодки, надводные корабли, гидроэлектростанции, морские нефтедобывающие платформы, шахты, береговые сооружения и т.д. Ниже приведены примеры таких объектов.

Примеров может быть много, но целесообразность использования герметичных кабелей определяется потребителем в соответствии с их функциональным назначением и условиями эксплуатации, включая возможные воздействия окружающей среды (дождь, подтопление, затопление и т.д.).

Заказать