Провод самонесущий тролејный изолированный с токопроводящей жилой из биметалла (ПСттБ): техническая спецификация и область применения
Провод марки ПСттБ представляет собой специализированный кабельный продукт, предназначенный для воздушных линий электропередачи и ответвлений от них к вводам в здания. Его конструкция и материалы подобраны для решения ключевых задач: обеспечения механической прочности, коррозионной стойкости и длительного срока службы в условиях открытой атмосферы. Аббревиатура расшифровывается следующим образом: П – провод, С – самонесущий, т – тролејный (для подвески на опорах контактной сети или аналогичных конструкциях), т – изолированный, Б – с биметаллической токопроводящей жилой.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция провода ПСттБ является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из биметалла – стального сердечника, плакированного (покрытого) алюминием. Это ключевая особенность провода. Стальной сердечник обеспечивает высокую механическую прочность на разрыв, что позволяет использовать провод в качестве несущего элемента без применения отдельного несущего троса. Алюминиевая оболочка обеспечивает хорошую электропроводность и коррозионную стойкость. Соотношение сечений стали и алюминия стандартизировано для обеспечения оптимальных электротехнических и механических характеристик.
- Внутренняя полупроводящая экранирующая оболочка: Наносится поверх токопроводящей жилы. Ее назначение – выравнивание распределения электрического поля вокруг жилы, предотвращение возникновения частичных разрядов и коронного эффекта, которые могут разрушать изоляцию.
- Изоляция: Выполняется из светостабилизированного сшитого полиэтилена (ПЭС). Данный материал обладает высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению, атмосферным осадкам, перепадам температур (от -60°C до +50°C для эксплуатации). Изоляция обеспечивает высокие диэлектрические свойства и долговечность.
- Внешняя полупроводящая экранирующая оболочка: Наносится поверх изоляции. Служит для защиты от внешних электрических полей, а также для заземления. Эта оболочка является токопроводящей и подлежит обязательному заземлению в точках крепления к опорам, что обеспечивает безопасность при касании провода.
- Воздушные линии электропередачи 6-10 кВ: В качестве основного фазного провода в районах с высокой коррозионной активностью (побережья, промышленные зоны), где использование голых алюминиевых или сталеалюминиевых проводов нецелесообразно из-за быстрого износа.
- Ответвления от ВЛ к вводам в здания: Благодаря изоляции позволяет безопасно проходить над территориями, где возможно случайное касание.
- Трассировка по сложным и стесненным маршрутам: Может быть проложен вдоль стен зданий, по эстакадам, в местах с ограниченными габаритами, где применение неизолированных проводов запрещено правилами устройства электроустановок (ПУЭ).
- Реконструкция существующих линий: Часто используется для замены старых неизолированных линий без увеличения габаритов опор, так как позволяет уменьшить расстояние между фазами благодаря наличию изоляции.
- Высокая механическая прочность: Биметаллическая жила позволяет выдерживать значительные механические нагрузки (ветровые, гололедные), выполняя функцию несущего элемента.
- Коррозионная стойкость: Алюминиевый слой на жиле и устойчивая к атмосфере изоляция защищают стальной сердечник от ржавчины, что резко увеличивает срок службы линии (до 40 лет и более).
- Повышенная безопасность и надежность: Изоляция и двойной экран сводят к минимуму риск короткого замыкания при схлестывании проводов, падении веток, снижают вероятность обрыва. Заземленная внешняя оболочка обеспечивает защиту от поражения электрическим током.
- Снижение эксплуатационных затрат: Уменьшаются потери на «корону», снижаются затраты на обслуживание (чистку от деревьев, подтяжку и т.д.).
- Упрощение монтажа: Возможность подвески на одной опоре (по принципу «трос-фаза») без отдельного несущего троса.
Технические характеристики и параметры
Основные параметры провода ПСттБ регламентируются техническими условиями производителей, разработанными на основе отраслевых стандартов. Ниже приведены типичные данные для распространенных номиналов.
Таблица 1. Основные технические характеристики провода ПСттБ
| Номинальное сечение, мм² | Наружный диаметр, мм, не более | Масса 1 км провода, кг, не более | Максимальное допустимое растягивающее усилие, кН | Минимальный радиус изгиба, мм | Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|---|---|---|
| 35 | 13.5 | 350 | 18.0 | 200 | 0.824 |
| 50 | 15.0 | 460 | 22.5 | 225 | 0.594 |
| 70 | 17.0 | 610 | 31.5 | 255 | 0.421 |
| 95 | 19.0 | 790 | 42.8 | 285 | 0.310 |
| 120 | 21.0 | 970 | 54.0 | 315 | 0.249 |
Таблица 2. Электрические и климатические параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Номинальное напряжение, кВ | до 20 кВ (чаще всего применяется в сетях 6-10 кВ) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ | 40 кВ (в течение 5 мин. для проводов на 10 кВ) |
| Допустимая температура нагрева жилы при длительном режиме работы | +90°C |
| Допустимая температура нагрева жилы при коротком замыкании (до 4 сек) | +250°C |
| Температурный диапазон эксплуатации | от -60°C до +50°C |
| Стойкость к УФ-излучению | Высокая (обеспечена светостабилизацией изоляции) |
Область применения и преимущества
Провод ПСттБ нашел широкое применение в следующих сферах:
Ключевые преимущества ПСттБ перед неизолированными проводами и другими типами СИП:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж провода ПСттБ требует использования специальной арматуры: поддерживающих и натяжных зажимов, прокалывающих ответвительных зажимов, бандажной ленты для крепления к изоляторам. Крепление провода к опорам осуществляется через заземляемые зажимы, которые обеспечивают надежный контакт с внешней полупроводящей оболочкой. Эта оболочка должна быть заземлена на каждой опоре для снятия потенциала и обеспечения безопасности. Натяжение провода осуществляется с учетом его механических характеристик и температуры окружающей среды, чтобы не допустить превышения допустимого растягивающего усилия. При прокладке необходимо соблюдать минимально допустимый радиус изгиба, указанный в технической документации.
Сравнение с аналогами (СИП, голые провода)
ПСттБ занимает особую нишу среди самонесущих изолированных проводов. В отличие от распространенных СИП-1, СИП-2, СИП-3, где несущим элементом является отдельная нулевая жила (из алюминиевого сплава или со стальным сердечником) или же каждая фазная жила усилена, в ПСттБ несущая и токопроводящая функции совмещены в одной биметаллической жиле. Это делает его конструктивно более простым для одноцепных линий. По сравнению с голыми сталеалюминиевыми проводами (АС), ПСттБ обладает всеми преимуществами изолированного провода: безопасность, компактность, стойкость к схлестыванию, но при этом, благодаря стальному сердечнику, имеет сравнимую механическую прочность.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие ПСттБ от провода СИП-3?
Оба провода предназначены для воздушных линий и имеют изоляцию из сшитого полиэтилена. Ключевое отличие – в конструкции токопроводящей жилы. В СИП-3 используется многопроволочная жила из алюминиевого сплава, упрочненного стальными проволоками (по сути, аналог сталеалюминиевого провода в изоляции). В ПСттБ применяется монолитная или многопроволочная биметаллическая жила (сталь + алюминий), что обеспечивает лучшее сцепление слоев и, как правило, более высокую стойкость к коррозии при повреждении внешнего алюминиевого слоя. Также ПСттБ исторически чаще позиционируется для сетей более высокого напряжения (10-20 кВ).
Требуется ли заземление внешней оболочки ПСттБ и как это делать?
Да, заземление внешней полупроводящей экранирующей оболочки является обязательным требованием ПУЭ и условием безопасной эксплуатации. Заземление осуществляется на каждой опоре с помощью специальных зажимов (поддерживающих, натяжных), которые имеют конструктивный контакт с оболочкой и подключены к контуру заземления опоры или отдельному заземляющему спуску.
Какой срок службы у провода ПСттБ?
Расчетный срок службы провода ПСттБ при соблюдении условий монтажа и эксплуатации составляет не менее 40 лет. Это достигается за счет коррозионной стойкости биметаллической жилы и высокой стабильности свойств изоляции из светостабилизированного сшитого полиэтилена.
Можно ли использовать ПСттБ для монтажа вдоль фасадов зданий?
Да, это одно из прямых назначений провода. Его изоляция и конструкция позволяют безопасно крепить его к конструкциям зданий с соблюдением нормируемых расстояний. Это регламентируется главой 2.4 ПУЭ «Воздушные линии электропередачи напряжением до 1 кВ» и 2.5 «Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ».
Как определяется сечение провода ПСттБ: по алюминию или по стали?
Номинальное сечение провода ПСттБ указывается по полному поперечному сечению биметаллической жилы. Электрическое сопротивление и допустимый ток нагрузки определяются сечением алюминиевой части. Механическая прочность определяется в основном стальным сердечником. В технической документации всегда приводятся параметры для обоих материалов.
Каковы основные риски при монтаже ПСттБ?
Основные риски связаны с механическим повреждением изоляции и экрана острыми кромками арматуры или при перетяжке, нарушением минимального радиуса изгиба, что может привести к надлому жилы или разрушению изоляции. Также критически важно обеспечить надежный электрический контакт внешней полупроводящей оболочки с заземляющим зажимом. Несоблюдение требований к натяжению может привести к чрезмерной механической нагрузке на опоры или провисанию провода.
Заключение
Провод ПСттБ является высокоспециализированным и надежным решением для строительства и реконструкции воздушных распределительных сетей среднего класса напряжения в условиях, предъявляющих повышенные требования к механической прочности и коррозионной стойкости. Его конструкция, сочетающая биметаллическую несуще-токопроводящую жилу и многослойную изоляцию с экранами, обеспечивает долговечность, безопасность и снижение эксплуатационных расходов. Правильный выбор сечения, применение рекомендованной арматуры и соблюдение технологии монтажа являются залогом надежной работы линии на протяжении всего срока службы. При проектировании новых объектов или модернизации существующих линий в сложных климатических и коррозионных условиях провод ПСттБ следует рассматривать как один из приоритетных вариантов.