ПКНТп
Кабель ПКНТп: конструкция, технические характеристики и область применения
Кабель ПКНТп – это силовой кабель с медными жилами, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, с наружным покровом из пластмассовых лент, не распространяющий горение. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-335-2004 следующая: П – изоляция из сшитого полиэтина, К – контрольный кабель, Н – негорючий наружный покров, Т – для прокладки в трубах, п – наружный покров из пластмассовых лент. Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Его ключевое назначение – работа в электрических сетях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности и стойкости к внешним воздействиям при прокладке в трубах, блоках, тоннелях и кабельных каналах, включая помещения с высокой вероятностью затопления.
Конструкция кабеля ПКНТп
Конструкция кабеля ПКНТп является многослойной и включает в себя несколько обязательных элементов, каждый из которых выполняет критически важную функцию.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (материал – ММ). Жила может быть однопроволочной (класс 1 по ГОСТ 22483) для сечений до 50 мм² включительно или многопроволочной (класс 2) для всех сечений. Форма жилы – круглая или секторная (для кабелей с сечением жил 70 мм² и более), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля.
- Экран по жиле. Каждая изолированная жила обязательно экранируется. Экран выполняется в виде токопроводящего слоя поверх изоляции, обычно из сшитого полиэтина, модифицированного сажей (полупроводящий сшитый полиэтиен). Этот слой выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтина (П). Процесс сшивки (чаще всего пероксидный) создает трехмерную молекулярную сетку, что кардинально повышает термостойкость материала по сравнению с термопластичным полиэтином. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (до 6 часов) кабель может выдерживать температуру +250°C в условиях короткого замыкания.
- Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных и экранированных жил накладывается поясная изоляция из полупроводящего сшитого полиэтина. Она служит для выравнивания электрического поля в межжильном пространстве.
- Экран общий. Состоит из двух обязательных элементов: медной ленты (фольги) толщиной не менее 0,1 мм, наложенной продольно с перекрытием, и медных проволок (допускается применение медной ленты в виде спирально наложенной повива). Проволоки (луженые) выполняют функцию дренажа и имеют минимальное сечение 16 мм² для кабелей на напряжение 6-10 кВ и 25 мм² для 20 кВ. Этот экран заземляется и служит для защиты от внешних электромагнитных помех, а также является элементом системы защиты при однофазных замыканиях на землю.
- Разделительный слой. На общий экран накладывается слой из полимерной пленки или электроизоляционной бумаги для предотвращения адгезии экрана к наружной оболочке.
- Оболочка. Выполняется из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (Пв). Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту, а также является первым барьером против распространения пламени.
- Наружный покров. Буква «Н» в маркировке указывает на наличие негорючего покрова. Он выполняется в виде двух пластмассовых лент (обычно из того же ПВХ пониженной горючести), наложенных с перекрытием. Буква «п» конкретизирует тип покрова – пластмассовые ленты. Этот покров усиливает защиту оболочки от механических повреждений при затягивании в трубы и обеспечивает выполнение требований по нераспространению горения.
- Механических повреждений при раскопках.
- Давления грунта и точечных нагрузок от камней.
- Грызунов.
- Растягивающих усилий при просадках грунта.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтина.
- К – контрольный (в данном контексте – устоявшееся обозначение для конкретного ТУ).
- Н – негорючий наружный покров.
- Т – предназначен для прокладки в трубах.
- п – наружный покров из пластмассовых лент.
- 3х150 – три жилы, сечением 150 мм² каждая.
- 10 – номинальное напряжение 10 кВ (соответствует U0/U = 8,7/10 кВ).
Ключевые технические характеристики и параметры
Эксплуатационные параметры кабеля ПКНТп регламентируются ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10 и 20 кВ) и техническими условиями.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ, 8,7/10 кВ, 20/35 кВ |
| Количество и сечение жил | 3 жилы, сечением от 50 до 400 мм² (ряд по ГОСТ: 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400) |
| Температура эксплуатации | от -50°C до +50°C |
| Допустимая температура нагрева жилы: | |
| — при длительной работе | +90°C |
| — при перегрузке (не более 8 ч/сут) | +130°C |
| — при коротком замыкании (до 6 с) | +250°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля (для многожильных кабелей с сечением жил до 50 мм² — 10 диаметров) |
| Строительная длина | Не менее 150 м (для сечений до 120 мм²), не менее 125 м (для сечений 150 мм² и более) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | Для кабелей 6/10 кВ: 18 кВ в течение 10 мин.; для 20/35 кВ: 45 кВ в течение 10 мин. |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км для кабелей на 6-10 кВ; не менее 200 МОм·км для кабелей на 20 кВ |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПКНТп предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, каналах, эстакадах, галереях), а также в трубах (металлических, пластиковых, асбестоцементных) и блоках. Благодаря негорючему наружному покрову и оболочке из ПВХ пониженной горючести, он может применяться в помещениях с высокой пожароопасностью, в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, на атомных и тепловых электростанциях, в метрополитенах, на промышленных предприятиях. Кабель допускается к прокладке в условиях возможного длительного затопления, что делает его пригодным для использования в подземных переходах, шахтах и других подобных объектах.
Важное ограничение: Прокладка кабеля ПКНТп непосредственно в земле (траншее) не допускается. Отсутствие бронированного покрова делает его уязвимым к механическим повреждениям (раскапывание, удары лопатой, давление грунта). Для прокладки в земле необходимо применять бронированные модификации, например, ПкБбШп или ПкБбп.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Правильный выбор марки кабеля определяется условиями прокладки и эксплуатации. Ниже приведено сравнение ПКНТп с другими распространенными кабелями на напряжение 6-20 кВ.
| Марка кабеля | Конструктивные отличия | Основная область применения | Ключевое преимущество/Недостаток |
|---|---|---|---|
| ПКНТп | Медь, XLPE-изоляция, ПВХ-оболочка, негорючий покров из лент | Прокладка в трубах, каналах, тоннелях, помещениях с высокой пожароопасностью и возможностью затопления. | Высокая пожаробезопасность, стойкость к затоплению. Не для грунта. |
| АПвБбШп | Алюминий, XLPE-изоляция, броня из стальных лент, защитный шланг из ПЭ. | Прокладка непосредственно в земле (траншее) во всех типах грунтов, включая с высокой коррозионной активностью. | Механическая защита броней, коррозионная стойкость. Больший вес и радиус изгиба. |
| ПвП | Медь, XLPE-изоляция, оболочка из полиэтилена. | Прокладка в земле, воде, агрессивных средах, где нет риска распространения горения. | Высокая стойкость к влаге и химикатам. Распространяет горение. |
| Цена-кабель (например, NYY) | Медь, XLPE-изоляция, ПВХ-оболочка, без экрана. | Распределительные сети низкого напряжения (до 1 кВ). Не является аналогом для СН! | Для напряжений до 1 кВ. Применение на СН запрещено и опасно. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями ПКНТп и ПкНТп?
Разница в материале изоляции. В маркировке по ГОСТ 31565-2012 буква «П» обозначает изоляцию из сшитого полиэтина. Буква «К» после «П» указывает на то, что кабель контрольный, что не соответствует действительности для силовых кабелей на 6-20 кВ. Правильная маркировка для силового кабеля с изоляцией из сшитого полиэтина – Пк… (например, ПкНТп). Однако на практике, вследствие исторически сложившихся обозначений в ТУ некоторых производителей, широко используется маркировка ПКНТп. При заказе необходимо ориентироваться на технические условия (ТУ 16.К71-335-2004) и указывать полное наименование: «Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтина… марки ПКНТп».
Можно ли использовать кабель ПКНТп для прокладки на открытом воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, но с существенными оговорками. Кабель устойчив к ультрафиолетовому излучению в ограниченной степени, так как оболочка из ПВХ может со временем терять эластичность под действием солнца. Для длительной прокладки на открытом воздухе рекомендуется использование кабелей с защитным шлангом из светостабилизированного полиэтилена (например, ПкШп) или применение дополнительных защитных кожухов/лотков. Прокладка по эстакадам и галереям, которые считаются кабельными сооружениями, допустима.
Требуется ли заземление экранов кабеля ПКНТп и как это правильно делать?
Да, заземление экранов (пофазных и общего) является обязательным требованием ПУЭ (Глава 1.7, 2.3, 3.4). При несоблюдении этого правила на экране наводится потенциал, опасный для жизни персонала, а также нарушается работа релейной защиты. Заземление должно выполняться с двух сторон кабельной линии (в начале и в конце). В конце линии экраны обычно заземляются напрямую на контур заземления, а в начале – через специальные устройства, ограничивающие токи (заземляющие устройства с резистором или через ограничители перенапряжений – ОПН), чтобы снизить токи циркуляции по экранам в нормальном режиме.
Какой срок службы у кабеля ПКНТп?
Номинальный срок службы кабеля ПКНТп, установленный производителем и ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, режимов работы (температурных нагрузок, перегрузок), качества монтажа (соблюдения радиусов изгиба) и отсутствия внешних механических повреждений. Регулярный мониторинг состояния изоляции (диагностика частичных разрядов, измерение тангенса дельта) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.
Чем обусловлен запрет на прокладку ПКНТп в земле без труб?
Запрет обусловлен конструкцией кабеля. Он не имеет броневой защиты (стальных лент или оцинкованных проволок), которая предохраняет изоляцию и жилы от:
Прокладка в земле допускается только при условии помещения кабеля в защитную трубу (пластиковую, металлическую, асбестоцементную), которая и берет на себя механическую функцию.
Как расшифровать полную маркировку, например, ПКНТп 3х150-10?
Заключение
Кабель ПКНТп представляет собой специализированное решение для создания силовых линий среднего напряжения в условиях, где приоритет отдается пожарной безопасности, устойчивости к затоплению и необходимости прокладки в трубах или кабельных каналах. Его конструкция, основанная на сшитом полиэтине и двойной экранировке, обеспечивает высокую надежность, долговечность и электромагнитную совместимость. Корректный выбор данной марки кабеля, с учетом строгого запрета на прокладку в грунте без защиты, соблюдение правил монтажа и заземления экранов являются обязательными условиями для создания безопасной и бесперебойной работы энергетической инфраструктуры промышленных предприятий, объектов транспортной и городской энергетики.