Кабель ПКШп 3-х жильный 6 кВ

Кабель ПКШп 3-х жильный на напряжение 6 кВ: конструкция, применение и технические характеристики

Кабель ПКШп – это силовой кабель с медными жилами, с бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, с защитными покровами, включающими плоские стальные оцинкованные проволоки («п» в маркировке). Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является классическим и проверенным решением для сетей среднего напряжения, где предъявляются высокие требования к надежности и долговечности в условиях сложных механических воздействий.

Расшифровка маркировки ПКШп

• П – Плоская стальная оцинкованная проволока (форма брони).
• К – Контрольный (в данном контексте исторически сложившееся обозначение, но кабель является силовым. В современной трактовке часто расшифровывается как «кабель»).
• Ш – Защитный покров в виде шланга (выпрессованного из поливинилхлоридного пластиката).
• п – Плоская стальная оцинкованная проволока (дополнительное уточнение типа брони).
• 3-х жильный – Три токопроводящие жилы.
• 6 кВ – Номинальное напряжение 6000 Вольт.

Конструкция кабеля ПКШп 6 кВ

Конструкция кабеля ПКШп является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую изоляцию и защиту от внешних воздействий.

1. Токопроводящая жила

Жилы изготавливаются из медной проволоки, соответствующей ГОСТ 22483. Для сечений от 16 до 50 мм² жилы, как правило, однопроволочные (класс 1 по гибкости). Для сечений 70 мм² и выше жилы многопроволочные (класс 2). Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и надежность контактных соединений.

2. Фазная изоляция

Каждая жила изолируется бумажными лентами, пропитанными вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения (6 кВ). Бумажная пропитанная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью, но требует герметичности оболочки для предотвращения высыхания пропитки и попадания влаги.

3. Поясная изоляция

Поверх изолированных жил, скрученных в сердечник, накладывается поясная изоляция из тех же бумажных лент. Она выравнивает электрическое поле в кабеле и является дополнительным барьером.

4. Экран (полупроводящая бумага)

На поясную изоляцию может накладываться экран из полупроводящей бумаги. В кабелях на 6 кВ это не всегда является обязательным, но часто применяется для улучшения распределения электрического поля и снижения тангенсальных напряжений.

5. Герметичная оболочка

Поверх изолированного сердечника накладывается сплошная свинцовая или свинцовосплавичная оболочка (маркировка «С»). Она служит абсолютным барьером для влаги и воздуха, защищая бумажную пропитанную изоляцию от высыхания и увлажнения, а также от воздействия агрессивных сред. Это ключевой элемент, обеспечивающий долгий срок службы кабеля.

6. Защитные покровы (броня и наружный шланг)

• Подушка под броню: На свинцовую оболочку накладывается слой битума, крепированной бумаги или ПЭТ ленты, а затем битумный состав для защиты оболочки от коррозии и механических повреждений броней.
• Броня: Выполняется из плоских стальных оцинкованных проволок (ПКШп). Плоская проволока, в отличие от круглой, обеспечивает более высокую гибкость кабеля и лучшее сопротивление раздавливающим нагрузкам. Оцинковка защищает сталь от коррозии.
• Наружный защитный шланг: Поверх брони экструдируется шланг из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Он защищает броню от коррозии, предохраняет от механических повреждений и выполняет функцию внешней изоляции. Материал шланга не распространяет горение.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Таблица 1. Номинальные сечения жил и электрические параметры

Сечение жилы, мм²	Максимальный наружный диаметр, мм (примерно)	Масса 1 км кабеля, кг (примерно)	Допустимый длительный ток нагрузки в земле, А*	Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более
16	45-50	3500	95	1.15
25	48-53	4200	125	0.727
35	52-57	4800	150	0.524
50	56-61	5600	180	0.387
70	61-66	6700	220	0.268
95	66-72	8000	270	0.193
120	70-76	9200	315	0.153
150	75-81	10800	360	0.124
185	80-86	12500	410	0.0991

*Значения приведены ориентировочно для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0.7-1.0 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт. Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд. или расчетным путем.

Таблица 2. Условия эксплуатации и климатическое исполнение

Параметр	Значение или условие
Номинальное напряжение, кВ	6/6 (между жилой и землей/между жилами)
Испытательное переменное напряжение 50 Гц, кВ (продолжительность 10 мин.)	18
Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+80°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 с)	+200°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-0°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150	УХЛ, категория размещения 1, 2, 3, 4, 5 (для всех макроклиматических районов, кроме очень холодных). Допускается прокладка в земле (траншеях), туннелях, каналах, шахтах, производственных помещениях, на эстакадах, в условиях агрессивных сред (при наличии дополнительной защиты).
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения кабеля ПКШп 6 кВ

Кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное напряжение 6 кВ. Основные сферы применения:

• Питание мощных электродвигателей (насосы, вентиляторы, компрессоры) на промышленных предприятиях (металлургия, нефтехимия, машиностроение, горнодобывающая отрасль).
• Распределение электроэнергии на территории крупных заводов, фабрик, складских комплексов.
• Устройство вводов и отходящих линий от главных понизительных подстанций (ГПП) и распределительных устройств (РУ) 6 кВ.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах и на эстакадах, где требуется защита от механических повреждений.
• Прокладка в земле (траншеях) при наличии блуждающих токов, в грунтах с низкой коррозионной активностью по отношению к свинцу и стали. В агрессивных грунтах требуется дополнительная защита (например, полиэтиленовый шланг поверх брони).

Преимущества и недостатки кабеля ПКШп

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Проверенная временем конструкция со свинцовой герметичной оболочкой обеспечивает стабильность изоляционных свойств на протяжении десятилетий.
• Отличная механическая защита: Броня из плоских стальных проволок эффективно противостоит растягивающим усилиям, ударам, сдавливающим нагрузкам (например, при подвижках грунта).
• Устойчивость к внешним воздействиям: Защитный ПВХ шланг и оцинкованная броня обеспечивают стойкость к влаге, химическим веществам, грибкам и грызунам.
• Хорошая теплостойкость: Бумажно-масляная изоляция сохраняет свойства при высоких температурах.
• Высокая электрическая прочность: Пропитанная бумажная изоляция имеет высокие диэлектрические характеристики.

Недостатки:

• Большая масса и габариты: Кабель тяжелый и жесткий, что усложняет транспортировку и монтаж.
• Сложность монтажа: Требуется специальный инструмент для разделки концов (снятия брони, оболочки), необходимость герметизации концевых муфт для предотвращения стекания пропитки.
• Ограничение по трассе прокладки: Значительный минимальный радиус изгиба.
• Горючесть: Бумажная изоляция и пропитка горючи, хотя наружный шланг из ПВХ пластиката не распространяет горение.
• Экологические аспекты: Применение свинца и ПВХ требует утилизации по специальным правилам.
• Наличие альтернатив: В современных проектах часто используют кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, ПвП, которые легче, проще в монтаже и не требуют сложной герметизации.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПКШп должен производиться в соответствии с ПУЭ 7 изд., «Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок» и инструкциями заводов-изготовителей.

• Прокладка: Допускается прокладка в земле (на глубине не менее 0.7 м), в кабельных сооружениях, по конструкциям. При подземной прокладке кабель укладывается на подготовленную подушку (слой просеянного песка или мягкого грунта) и засыпается сверху таким же слоем перед обратной засыпкой грунтом. Необходимо избегать натяжения кабеля.
• Соединение и ответвление: Выполняются только с помощью специальных кабельных муфт: соединительных, стопорных и концевых. Для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией критически важна герметичность муфт для предотвращения подсоса воздуха и влаги, а также стекания пропитки при разности уровней.
• Заземление: Броня и свинцовая оболочка кабеля должны быть заземлены с обеих сторон в соответствии с ПУЭ. Это необходимо для безопасности персонала и правильной работы релейной защиты.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (рекомендуемое значение для 6 кВ – 36 кВ в течение 10 мин.) и проверке целостности и правильности чередования фаз.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПКШп от кабеля ПвП (с изоляцией из сшитого полиэтилена)?

ПКШп имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую герметичную оболочку. ПвП – изоляцию из сшитого полиэтилена, не требующую герметизации. ПвП легче, гибче, проще в монтаже (не нужна сложная разделка и герметизация), имеет большую допустимую температуру при КЗ. Однако ПКШп традиционно считается более надежным в условиях длительной стационарной эксплуатации при высоких температурах и имеет проверенную долговечность.

Можно ли прокладывать кабель ПКШп в воде?

Прямая прокладка в воде не рекомендуется, несмотря на наличие свинцовой оболочки и брони. Длительное воздействие воды, особенно под давлением, может привести к повреждению защитных покровов и коррозии брони. Для прокладки в водных преградах используются специальные кабели с усиленной защитой (например, с алюминиевой оболочкой поверх свинцовой) или кабели в полиэтиленовом шланге поверх брони.

Как правильно выбрать сечение жилы ПКШп 6 кВ?

Выбор сечения производится по трем основным критериям, указанным в ПУЭ гл. 1.3:
1. По допустимому длительному току нагрузки (нагреву).
2. По потере напряжения (для удаленных электроприемников).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания.
Основным является расчет по нагреву с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества работающих рядом кабелей. Рекомендуется выполнять расчет в специализированных программах или с помощью таблиц ПУЭ.

Что означает маркировка «не распространяет горение» для ПКШп?

Это означает, что наружный ПВХ шланг, изготовленный из пластиката пониженной горючести, при одиночной прокладке не поддерживает горение после удаления источника огня. Однако внутренние материалы (бумажная изоляция, пропитка) являются горючими. При групповой прокладке необходимо применять дополнительные противопожарные мероприятия (огнезащитные покрытия, перегородки).

Требуется ли подогрев кабеля ПКШп при прокладке в зимних условиях?

Да, при температуре воздуха ниже 0°C прокладка без подогрева запрещена, так как бумажно-масляная изоляция и защитные покровы теряют гибкость и могут быть повреждены. Кабель перед монтажом необходимо выдержать в теплом помещении или прогреть с помощью трансформаторов или специальных греющих устройств. Монтаж должен производиться в сжатые сроки, чтобы кабель не успел остыть.

Какой кабель более современный: ПКШп или АПвП?

Кабель АПвП (с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в полиэтиленовой оболочке) является более современной и технологичной альтернативой. Он не требует герметизации, легче, допускает большие перепады уровней прокладки, проще в монтаже. Однако выбор между ними зависит от проекта: ПКШп часто выбирают для реконструкции старых сетей для унификации или в специфических условиях, где важна стойкость свинцовой оболочки к определенным агрессивным средам.

Заключение

Кабель ПКШп 3-х жильный на 6 кВ представляет собой классическое, надежное решение для создания силовых линий среднего напряжения в условиях, требующих высокой механической прочности и долговечности. Его конструкция с бумажной пропитанной изоляцией, свинцовой герметичной оболочкой и броней из плоских стальных проволок прошла многолетнюю проверку в различных отраслях промышленности. Несмотря на появление более современных полимерных аналогов, ПКШп сохраняет свою актуальность благодаря предсказуемому поведению в эксплуатации и высокой ремонтопригодности. Корректный выбор сечения, соблюдение правил монтажа и эксплуатации являются залогом многолетней безаварийной службы кабельной линии на основе ПКШп.