10КВТпН
Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение 10 кВ: 10КВТпН. Полное техническое описание и сфера применения
Кабель марки 10КВТпН представляет собой силовой кабель с токопроводящими жилами в бумажной пропитанной изоляции, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: 10 кВ – номинальное напряжение; Т – трехжильный; п – с поясной изоляцией из полимерных лент (в современном исполнении); Н – в негорючем наружном покрове. Данный тип кабеля является эволюционным развитием классических кабелей марки СБ (с бумажной изоляцией в свинцовой оболочке) и предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью.
Конструкция кабеля 10КВТпН
Конструкция кабеля 10КВТпН многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия или меди (в обозначении марки это отражается буквой А или отсутствием таковой, например, А10КВТпН – алюминиевая жила). Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 16-25 мм² и многопроволочной (секторной) для больших сечений. Секторная форма жил применяется для рационального заполнения внутреннего пространства и уменьшения общего диаметра кабеля.
2. Фазная изоляция
Выполняется из кабельной бумаги (крепированной или гладкой) с высокой электрической прочностью, которая в несколько слоев накладывается на жилу методом непрерывной обмотки. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения. После наложения бумажной изоляции кабель подвергается сушке и пропитке в вакууме специальным составом – маслоканифольной или синтетической (нестекающей) пропиткой. Последняя является ключевым отличием кабелей типа «п» (10КВТпН), так как предотвращает стекание пропиточного состава при перепадах высот трассы прокладки.
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных фазных жил, скрученных в сердечник, накладывается поясная изоляция. В кабелях марки «п» она выполняется не из бумаги, а из полимерных лент (например, на основе полиэтилентерефталата). Это усиливает конструкцию и служит дополнительным барьером.
4. Экран на изоляции жилы
На поясную изоляцию накладывается экран в виде электропроводящей бумаги или полимерной ленты с проводящим слоем. Его назначение – создание равномерного электрического поля вокруг жилы, устранение поверхностных разрядов и защита от внешних воздействий.
5. Оболочка
Вместо традиционной свинцовой оболочки, в кабеле 10КВТпН используется алюминиевая или свинцовая гофрированная оболочка. Алюминиевая оболочка (чаще всего) обеспечивает механическую защиту, полную герметичность, защиту от проникновения влаги и служит нулевым (заземляющим) экраном. Гофрирование повышает гибкость.
6. Защитный покров (наружный покров)
Буква «Н» в маркировке указывает на негорючее исполнение. Поверх металлической оболочки накладываются подушка (битумный состав, ПВХ-лента), броня из стальных оцинкованных лент и наружный шланг из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений, а наружный шланг – от агрессивных сред.
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры регламентируются ГОСТ 18410-73 и ТУ производителей. Ниже приведены ключевые характеристики.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10; 10/10 |
| Максимальное рабочее напряжение, кВ | 12 |
| Испытательное переменное напряжение, кВ (част. 50 Гц, 10 мин.) | 25 — 30 (зависит от исполнения) |
| Температура нагрева жил при длительной эксплуатации, °C | Не более +80 |
| Температура нагрева жил в режиме перегрузки, °C | Не более +90 |
| Температура нагрева жил при коротком замыкании, °C | Не более +200 (для алюминия) |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Допустимый радиус изгиба при прокладке | Не менее 15-25 наружных диаметров кабеля |
| Сечение жил, мм² | Примерный наружный диаметр, мм | Примерная масса 1 км, кг | Примерный длительно допустимый ток в земле, А* |
|---|---|---|---|
| 3×50 | 55-60 | 3500-4000 | 170-180 |
| 3×95 | 60-65 | 4500-5000 | 215-230 |
| 3×120 | 65-70 | 5000-5500 | 245-260 |
| 3×150 | 70-75 | 5500-6000 | 275-290 |
| 3×185 | 75-80 | 6000-6500 | 310-330 |
| 3×240 | 80-85 | 7000-7500 | 355-375 |
- Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление и др.) и должны определяться по ПУЭ 7 изд. или методом теплового расчета.
- Распределительные сети городов и промышленных предприятий (питание РП, ГПП, ЦТП).
- Вводы электроэнергии на территорию крупных объектов.
- Питание мощных электродвигателей (насосных станций, вентиляторных установок).
- Резервные и основные линии электропередачи на ограниченной территории.
- Прокладка допустима на трассах с перепадом высот, так как используется нестекающая пропитка.
- При прокладке в земле необходима песчаная подушка и защита кирпичом или плитами от механических повреждений.
- Обязательное требование – заземление алюминиевой оболочки и брони с двух сторон кабельной линии для безопасности и нормальной работы защит.
- При монтаже муфт (соединительных, концевых) требуется высокая квалификация персонала для обеспечения герметичности и сохранения качества изоляции.
- Кабель поставляется на барабанах, перекатывать которые запрещено во избежание повреждения оболочки.
- Высокая электрическая прочность и надежность, проверенная десятилетиями эксплуатации.
- Лучшая стойкость к тепловым перегрузкам и длительный срок службы (до 40-50 лет при правильной эксплуатации).
- Хорошая стойкость к воздействию воды (при сохранении герметичности оболочки).
- Относительно низкая стоимость для высоковольтных линий большой мощности.
- Большая масса и габариты по сравнению с кабелями на напряжение 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- Сложность и трудоемкость монтажа, особенно установки муфт, требующие специальных навыков.
- Ограничения по минимальному радиусу изгиба.
- Необходимость строгого контроля герметичности оболочки. При ее повреждении бумажная изоляция быстро теряет свойства из-за увлажнения.
- Пожароопасность при аварийных режимах (хотя покров «Н» снижает этот риск).
Области применения и особенности монтажа
Кабель 10КВТпН предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях, включая those с повышенной пожароопасностью, благодаря исполнению «Н». Основные сферы применения:
Особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнительные преимущества и недостатки
Преимущества кабеля 10КВТпН перед кабелями с ПВХ/XLPE изоляцией:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между 10КВТпН и кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, АПвПг?
Ключевое отличие – материал изоляции. В 10КВТпН – бумажно-масляная система, требующая герметичной металлической оболочки. В АПвПг – твердый диэлектрик (СПЭ), не требующий такой оболочки. Кабели СПЭ легче, проще в монтаже (муфтировании), допускают большие перепады высот и имеют большую пропускную способность при том же сечении. Однако бумажно-пропитанная изоляция традиционно считается более устойчивой к длительным тепловым перегрузкам и локальным дефектам.
Что означает буква «п» в маркировке и почему она важна?
Буква «п» указывает на использование в поясной изоляции полимерных лент и, что более важно, на применение нестекающей пропитки. Это позволяет прокладывать кабель на трассах с существенным перепадом уровней (до 100 м и более для кабелей с синтетической пропиткой) без риска осушения изоляции на верхних участках и скопления пропитки на нижних, что могло бы привести к пробою.
Как правильно выбрать сечение кабеля 10КВТпН?
Выбор сечения производится по трем основным критериям, указанным в ПУЭ гл. 1.3:
1. По длительно допустимому току нагрузки (нагреву).
2. По допустимой потере напряжения (для удаленных линий).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка).
Основным является расчет по нагреву с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества параллельно проложенных кабелей и других поправочных коэффициентов.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Да. Согласно ПУЭ (2.3.83), кабели напряжением выше 1 кВ, прокладываемые в земле, должны быть защищены от механических повреждений железобетонными плитами или кирпичом. Исключение составляют трассы, где такие повреждения маловероятны (например, под пахотной землей на глубине 1 м и более). Защита укладывается поверх кабеля после устройства песчаной подушки и засыпки первым слоем песка.
Как осуществляется контроль состояния изоляции кабеля 10КВТпН в эксплуатации?
Основной метод – измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и емкости изоляции на переменном напряжении. Регулярные измерения позволяют отслеживать старение изоляции и ее увлажнение. Также проводится визуальный осмотр трассы, муфт, измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2.5 кВ. Для кабелей с металлической оболочкой важным показателем является целостность и коррозия оболочки, контролируемая специальными приборами.
Каков типовой срок службы кабеля 10КВТпН?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормативами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации при соблюдении условий прокладки, нагрузочного режима и своевременном обслуживании может достигать 40-50 лет. Критическим фактором является сохранение герметичности металлической оболочки.
Заключение
Кабель 10КВТпН остается востребованным продуктом в российской электроэнергетике, особенно при строительстве и реконструкции распределительных сетей 6-10 кВ, где важны надежность, проверенная временем, и экономическая целесообразность. Несмотря на активное вытеснение кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, его применение оправдано в проектах, где не предъявляются жесткие требования к массе, гибкости и простоте монтажа, но приоритетом является долговечность и стойкость к сложным эксплуатационным режимам. Грамотный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителя являются залогом многолетней безаварийной службы кабельной линии на основе 10КВТпН.