Подводные кабеля выполняют свои функции в среде, которая отличается высоким давлением, особым химическим составом, влиянием других неблагоприятных факторов.

Поэтому марки кабеля для прокладки по дну конструируются так, чтобы кабельные трассы работали долго и бесперебойно. Эта статья об особенностях конструкции изделий данной разновидности, популярных марках, специфике подводного монтажа.

Подводный кабель – особенности конструкции

Кабели из разных групп, которые предназначены для подводной прокладки, должны быть задуманы и изготовлены таким образом, чтобы иметь и сохранять ряд обязательных свойств и характеристик:

• способность выдерживать давление больших глубин (для глубоководных морских и океанических кабелей);
• стойкость к воздействиям приливно-отливных волн, ударов камней, якорей и прочих механических объектов (для береговых марок);
• возможность выдерживать влияния соленой и пресной воды, а также перепадов температур;
• достаточная прочность на разрыв - параметр, обеспечивающий целостность подводного кабеля при прокладке на дно и поднятии для ремонта;
• легкость - меньший вес упрощает монтаж кабельной трассы;
• стабильность функциональных свойств, например, нормативных показателей сопротивления, затухания и других.

Конструкция подводных кабелей различается в зависимости от условий их эксплуатации и монтажа. Рассмотрим, из чего может состоять кабель, предназначенный для прокладки по дну:

• проводники - медь, алюминий, оптоволокна;
• изоляция - изолирование жил осуществляется резиновыми, полиэтиленовыми и ПВХ материалами, иногда пропитанной бумагой, кабельной спецпряжей и прорезиненной тканью;
• экран - алюмополиэтиленовая пленка, медная или алюминиевая трубка, ленты или оплетка (при наличии этой оболочки, защищающей от EMI-помех);
• бронепокров (если есть) - может быть однослойным и двухслойным или усиленным в каждом из этих исполнений. Защищающий слой изготавливают из покрытых цинком стальных проволок в виде оплетки или повитых лент. Непосредственно над экраном может располагаться упрочняющий слой из легкого и теплостойкого поликарбоната;
• наружная оболочка - обычно производится из специальных модификаций резины или полиэтилена, иногда из свинца, ПВХ-полимеров, гарантирующих влагонепроницаемость и защиту от неблагоприятных внешних воздействий, солей, щелочей и прочих агрессивных соединений в воде.

В конструкции подводных кабелей могут использоваться дополнительные герметизирующие слои из полимерных материалов, например, изобутилена, этилена, лавсана, майлара (пленки на основе полиэтилентерефталата), а также гелеобразные гидрофобные заполнители.

Обзор марок подводного кабеля

Подбор марко-размера кабельного изделия проводится после определения предполагаемых параметров его эксплуатации и подробной оценки условий монтажа кабель-трассы. Приведем несколько примеров марок подводных кабелей из различных групп, электрических, оптических, для связи и управления.

Марка СКл - это силовой кабель для прокладки по дну, основу которого составляют медные электропроводники сечением 25-50 мм2 (монопроволочные) и 25-240 мм2 (мультипроволочные). СКл применяется при монтаже подводных 10 кВ/50 Гц электролиний, на которые оказывается существенные растягивающие воздействия. Электрожилы изолированы пропитанной бумагой, пофазно и в поясном слое (в исполнении ЦСКл - нестекающим материалом), имеют цветовое и цифровое маркирование. Кабеля с номиналом электронапряжения от 6 кВ экранируются особой бумагой, проводящей электроток. Изолированные проводники покрыты свинцом, затем битумно-ПВХ-бумажной подушкой, защищены бронепокровом из оцинкованных стальных проволок и наружной волоконной оболочкой. Срок службы СКл - от 30 лет (4,5 года гарантии), производители - Севкабель, Рыбинсккабель, Камкабель.

Марка H07RN8-F одновременно позволяет передавать электроток и осуществлять управление. Она сконструирована для эксплуатации в пресной воде, имеющей температуру до +40 С, и предназначена для подключения водопогружных насосов к электросетям 0,45/0,75 кВ. Мультипроволочные медные жилы 5 класса гибкости марки H07RN8-F изолируются EI 4, материалом из резиновой смеси, и защищены внешней оболочкой из EM 2, полихлоропреновой резиносмеси. Максимальная эксплуатационная глубина - 10 м, срок службы - 4 года. Эта марка подводного кабеля выдерживает значительные механические нагрузки, маслостойка, обладает свойствами пламезамедления. Заводы-изготовители - Lapp и Helukabel.

Марка ОКЛК входит в группу подводных оптических кабелей, сферу применения которых не ограничивает наличие судоходства в реках или других водных преградах. Конструкция ОКЛК стандартна для данной разновидности кабельных изделий: силовой стеклопластиковый пруток (или стальной трос в полиэтилене), опто-волокна (2-288) в полимерных опто-модулях, лавсановая лента в качестве поясного изоляционного слоя, водоблокирующие нити (ленты), внутренняя и наружная оболочка из полиэтилена, бронепокров в виде пары повивов стальной оцинкованной проволоки. Все внутренние полости заполнены гелеподобным гидрофобом. Марка ОКЛК служит не меньше 30 лет в диапазоне температур -60/+50 С. Кабель производят Самарская оптическая кабельная компания и Одескабель.

КПК - для прокладки по дну магистральных мультиканальных кабельных трасс для передачи ТВ, радио и телефонных сигналов, фото и других данных используется марка подводного коаксиального кабеля связи КПК. Изоляционный слой медных проводников - полиэтилен. Защита от внешних механических воздействий КПК на глубинах до 3,5 км реализована через бронирование оцинкованными проволоками из стали и заключение элементов в прочную полиэтиленовую шланг-оболочку. Данная марка подводного кабеля связи работает на частотах до 600 кГц и запитывается удаленно от источника 3,5 кВ постоянного электронапряжения. Период эксплуатации - 30 лет. Кабель КПК разработан и производится заводом Севкабель.

Прокладка кабеля по дну – особенности монтажа

Перед началом работ по прокладке подводного кабеля по дну проводится тщательная профессиональная экспертиза всех внешних условий и потенциальных угроз для будущей кабель-трассы, например:

• сейсмическая активность местности;
• метеорологические данные;
• глубина, состав, температурные режимы воды, наличие и характер течений;
• состав и рельеф дна, вероятность возникновения оползней;
• интенсивность судоходства;
• характеристика местной флоры и фауны.

Монтаж подводных кабельных линий обычно проводится с привлечением судов, кораблей, понтонов, барж и других плавучих средств. Короткие линии через мелкую воду могут прокладываться вручную.

Алгоритм прокладки подводного кабеля по дну примерно такой:

1. судно с бухтами кабеля прибывает к месту начала монтажа;
2. кабельное изделие опускается на дно
3. лебедка или специальная машина начинает разматывать кабель с постоянной скоростью и натяжением;
4. судно синхронно продвигается по маршруту;
5. на дне укладку осуществляет особый механизм. За механизированным подводным монтажом кабельной трассы обычно наблюдают водолазы. При необходимости они принимают непосредственное участие в этом процессе;
6. в местах соединения монтируются герметичные муфты (усилители сигнала);
7. после завершения монтажа и подключения линии проводится ее проверка.

Одно из важных условий прокладки под водой - недопущение провисания кабеля и его прохождения по участкам с острыми камнями и скальными выступами.

Для входа/выхода кабеля под поверхность воды используются трубы диаметром 1,6-2 Дн кабельного изделия. Их располагают на глубине не меньше 1 м нижнего уровня воды.

Для неустойчивых береговых линий и русел следует предусматривать дополнительное заглубление подводного кабеля.

На случай сверхнормативного натяжения кабельной линии на берегах оставляют определенный запас подводного кабеля: 10 м для рек, 30 для морей и океанов.