Бронированные кабели для промышленности: как они производятся и насколько они необходимы?

Что бы ни говорил Никола Тесла, за столько лет, прошедших с открытия электричества, люди не придумали иного способа транспортировки энергии на значительные расстояния, кроме как через кабель. Разве что беспроводные зарядки для телефона, но это шажок очень маленький.

К тому же в конструкции этих устройств также задействована кабельная продукция. Специалисты отрасли говорят, что революции на ближайшие годы не запланировано — кабель так и останется неизменным спутником любого промышленного, строительного, да и обычного бытового объекта.

Добывающие объекты: как открытые, так и подземные — также не обходятся без кабельного хозяйства. Мы попросили заместителя технического директора ООО «ХКА» Андрея Боева подробнее рассказать том, какое место в добывающей отрасли занимают бронированные кабели.

— Андрей, в чём вы в целом видите специфику кабеля для добывающей отрасли? Какие ключевые требования предъявляют заказчики-добытчики?

— Я бы выделил то, что в отрасли много участков, где требуется нестационарная прокладка кабеля, то есть он должен быть гибким. Но при этом выдерживать существенные механические нагрузки, а эти характеристики не так легко объединить.

Всё просто с кабелем для стационарной прокладки: его положили, и всё, никаких значительных переменных нагрузок он не испытывает. А вот кабель для нестационарной прокладки могут дёрнуть, по нему может проехать спецтехника и так далее. То есть эта продукция должна сохранить свои прочности качества, проходя циклы изгибов.

Для нас, как для производителей, кабель для нестационарной прокладки — это более сложная конструкция. Здесь важно, чтобы механическая нагрузка была распределена между всеми элементами конструкции, так, например, между жилами кабеля, которые состоят из сотен проволок, нагрузка должна быть распределена равномерно, то есть натянуты они одинаково. На срезе видно, что внутри такого кабеля много проволок — это как раз и необходимо, чтобы кабель был гибким.

— То есть далеко не все кабели для добывающей промышленности оснащаются бронёй?

— Нет, вовсе нет. Бронированный кабель, как правило, подразумевает прокладку в земле, и броня защитит его от механических повреждений. Кроме того, это более надёжная конструкция с точки зрения безопасности: в случае короткого замыкания броня не позволит дуге выйти наружу, локализует её внутри.

— А в шахтах бронированный кабель в ходу?

— Есть такие участки, где он необходим. Но нужно понимать, что броня — это утяжеление кабеля, в  шахтных выработках это решающий фактор.

— Расскажите о конструкции бронированного кабеля.

— Броня — это элемент конструкции кабеля, который защищает его от механических повреждений, а также растягивающих нагрузок.

Если мы посмотрим на кабель в разрезе, то броню, как правило, увидим под наружной оболочкой. Самый простой тип брони — это ленточная: распространённый и недорогой вариант. Обычно это две стальные ленты толщиной от 0,2 до 0,8 мм — увеличивается пропорционально диаметру самого кабеля. Толщина брони регламентируется либо ГОСТом, либо ТУ на конкретное кабельное изделие.

Как правило, производители используют оцинкованные стальные ленты. Прежде допускалось использование неоцинкованного металла, а для защиты от коррозии использовали битум. Но битум, во-первых, на морозе становится хрупким, а во-вторых, это горючий материал. Конечно, оцинкованная сталь добавляет кабелю стоимости, но это более надёжное решение.

Следующий вариант брони — это броня из стальных оцинкованных проволок. Опять же диаметр проволоки зависит от диаметра кабеля. Эта броня обладает всеми преимуществами ленточной, плюс она может выдерживать растягивающие нагрузки: это актуально на вечномёрзлых, болотистых территориях или при прокладке в стволе шахты. Проволоки могут иметь круглое сечение, а могут быть плоскими.

Последние могут выдерживать большую нагрузку при меньшем диаметре кабеля. Чтобы увеличить допустимую нагрузку, можно использовать два слоя круглых или плоских проволок, расположив их во взаимопротивоположных направлениях. Если у нас кабель большого диаметра, то поверх проволок дополнительно может быть наложена стальная скрепляющая лента.

— А может кабель быть бронированным и гибким?

— Есть и такое решение. Если необходим кабель для нестационарной прокладки, но при этом бронированный, в ход идут тонкие стальные оцинкованные проволоки, наложенные в виде оплётки. Такая броня как раз применяется для шахтных кабелей, также это для судовых кабелей.

— Расскажите на примерах, от каких повреждений, реальных для горнодобывающих предприятий, может защитить броня, а от каких — нет?

— На самом деле броня — это довольно громко сказано. От поперечных воздействий, конечно, защитит: скажем, от удара лопатой или ломом. Если упадёт порода, не факт. А от наезда тяжёлой гусеничной спецтехники или ковша экскаватора не защитит вообще ничего. Но тут ведь важно, что открытые горные работы ведутся таким образом, чтобы последних ситуаций не допустить. Скажем, если экскаватор запитан с помощью кабеля, то он не переносит породу через кабель, чтобы как раз не допустить падения куска породы — это техника безопасности.

— Сложно ли производителю освоить выпуск бронированного кабеля? Насколько это наукоёмкий участок производства, насколько он требует инвестиций?

— Требуется специальное технологическое оборудование, причём для каждого типа брони нужно иметь свое. То есть инвестиции потребуются. А что касается наукоёмкости, так кабельная отрасль в целом требует научного подхода. Посмотрите на  структуру кабеля в разрезе. Казалось бы, зачем столько элементов? И мы бы с удовольствием упростили конструкцию, потому что каждый элемент — это плюс к себестоимости. Но простая конструкция будет работать не во всех условиях.

Требования заказчиков меняются, ужесточаются, компании, в том числе и добывающие, начинают работать в новых для себя условиях. И это отражается и на конструкции кабеля. Одно из ключевых требований — это надёжность, безотказность кабельной продукции, способность длительно работать без сбоев и происшествий, причём работать в тяжёлых условиях добывающей промышленности.

Для того чтобы все эти задачи решать, и нужен научный, инженерный подход. Ведь нужно разработать конструкцию, подобрать материалы, проконтролировать процесс изготовления, испытать новое изделие. Поэтому мы и говорим о наукоёмкости отрасли: изменения здесь происходят постоянно.

Вот, например, наш новый кабель с антиторсионной оплёткой. Мы добавили в конструкцию нити, которые препятствуют закручиванию кабеля, а также увеличивают его механическую прочность. Казалось бы, не  такое уж существенное изменение. Но  за  каждым таким небольшим шагом стоят аналитика, изобретения, испытания.

— Говорит ли это о том, что на рынке бронированных кабелей сегодня не так много игроков?

— Не совсем так. Вообще-то кабельный рынок очень конкурентный. Но большинство игроков специализируются на производстве конкретной продукции, занимают свою нишу, и в каждой нише уже есть свои конкуренты. «Фишка» «ХКА» как раз в том, что мы работаем в широком диапазоне продукции, можем сделать практически любые кабели. И для многих заказчиков это принципиальный момент: для предприятий удобно, когда всю кабельную продукцию они могут получить из одних рук.

— Многие ли игроки имеют в своём технологическом парке оплёточные и бронемашины?

— В целом такое оборудование не  редкость. Но я повторюсь: одна машина — это один тип брони. Ленточную броню делают многие, проволочная броня — это уже менее конкурентный рынок. В каждой номенклатурной группе у заказчиков свои требования, мы стараемся по максимуму соответствовать им.

Беседовала Анна Кучумова