Кабель 1ПКВ(Н)Тпб: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель 1ПКВ(Н)Тпб представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Его основное применение — прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в условиях с блуждающими токами, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах). Расшифровка маркировки по ГОСТ Р 53769-2010 и ТУ 16.К71-335-2004 является ключом к пониманию его конструкции: 1 — одножильный; П — изоляция из сшитого полиэтилена; КВ — кабель с медной жилой (К) и вязкой заполнения (В); (Н) — нераспространяющий горение; Т — наличие медной ленты в броне; п — наличие поясной изоляции в виде пленки поверх экрана; б — без подушки под броней.
Конструкция кабеля 1ПКВ(Н)Тпб
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной проволоки, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483. Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к электроэрозии. Жила может быть секторной или круглой формы, что оптимизирует использование пространства в кабеле и снижает его общий диаметр. Сечения жилы стандартизированы и варьируются от 50 до 800 мм² и более.
2. Экран по жиле (полупроводящий экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его задача — выравнивание электрического поля, устранение микроскопических зазоров между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов и локальных перегревов.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул под высоким давлением, обладает выдающимися характеристиками: высокая рабочая температура (до 90°C в длительном режиме, до 130°C в аварийном), отличные диэлектрические свойства, стойкость к тепловому старению и механическая прочность. Толщина изоляции строго нормирована в зависимости от номинального напряжения кабеля.
4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)
Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх основной изоляции, завершая формирование коаксиальной конструкции «жила-экран-изоляция-экран», что является отличительной чертой кабелей на напряжение выше 1 кВ. Обеспечивает симметричное распределение электрического поля вокруг изоляции.
5. Поясная изоляция (обозначение «п»)
Представляет собой пленку из медной или алюминиевой фольги, лавсана или комбинированную ленту, наложенную поверх экрана по изоляции. Служит для защиты полупроводящего экрана от механических повреждений при последующих технологических операциях и для стабилизации положения экранирующих элементов.
6. Вязкое заполнение (обозначение «В»)
Пространство между поясной изоляцией и оболочкой заполнено гидрофобным компаундом на основе петролатума или аналогичных материалов. Это заполнение препятствует продольному распространению влаги в случае локального повреждения внешней оболочки и брони, повышая надежность кабельной линии.
7. Броня (обозначение «Т»)
Выполнена в виде сплошной герметизирующей гофрированной ленты из меди или медного сплава. Основные функции: защита от механических воздействий (ударов, сдавливания), обеспечение стойкости к вибрациям, а также выполнение роли дополнительного экрана для токов нулевой последовательности и токов короткого замыкания. Медная броня особенно эффективна в условиях воздействия блуждающих токов, так как не подвержена электрокоррозии. Отсутствие подушки под броней (обозначение «б») означает, что броневая лента накладывается непосредственно на оболочку поверх заполнения.
8. Защитный шланг (внешняя оболочка)
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ). Обозначение «(Н)» в маркировке указывает, что оболочка не распространяет горение при групповой прокладке. Оболочка защищает броню от агрессивных воздействий окружающей среды (почвенной влаги, химикатов) и обеспечивает необходимую стойкость к распространению пламени.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10, 8,7/15, 12/20, 18/30, 26/35 |
| Частота, Гц | 50 |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Максимальная рабочая температура жилы (длительно) | +90°C |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 сек) | +250°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение, 50 Гц, 10 мин. | Зависит от U0/U: для 6/10 кВ — 22 кВ; для 8,7/15 кВ — 32 кВ; для 12/20 кВ — 44 кВ; для 26/35 кВ — 65 кВ |
Область применения и особенности прокладки
Кабель 1ПКВ(Н)Тпб предназначен для создания распределительных сетей среднего класса напряжения. Его ключевые области применения:
- Прокладка в земле (траншеях): Основной способ монтажа. Конструкция с медной броней и заполнением специально адаптирована для работы в грунтах всех категорий, кроме подверженных деформациям (просадки, вечная мерзлота). Требуется устройство песчаной подушки и засыпки, защита сигнальной лентой или плитами.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Тоннели, коллекторы, эстакады, этажи. Оболочка «НГ» позволяет осуществлять групповую прокладку без риска распространения пожара.
- Объекты с блуждающими токами: Территории вблизи электрифицированного рельсового транспорта, промышленные зоны. Медная броня не корродирует под действием электрохимических процессов.
- Взрывоопасные зоны: Может применяться при соблюдении дополнительных требований к монтажу и заделке концевых заделок.
- Раскатка: Запрещена раскатка волочением. Используются ролики, лебедки с ограничителем усилия. Контроль радиуса изгиба обязателен.
- Монтаж концевых заделок (муфт): Применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Процесс включает послойное восстановление экранов, установку изоляционных колпачков и заземление брони и экранов.
- Монтаж соединительных муфт: Для соединения двух отрезков кабеля используются соединительные муфты, обеспечивающие непрерывность токопроводящей жилы, изоляции и экранирующей системы.
- Заземление: Медная броня и экраны с обоих концов кабеля должны быть надежно заземлены для безопасности и правильной работы релейной защиты.
- Более высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70°C, что увеличивает пропускную способность.
- Отсутствие ограничений по перепаду уровней при прокладке.
- Меньший вес и внешний диаметр при аналогичных электрических параметрах.
- Проще и чище процесс монтажа муфт, не требуется контроль уровня масла.
- Высокая стойкость к термическому старению и влаге.
Важно: Прокладка по воздуху (на опорах) не является штатным режимом для данной конструкции из-за наличия вязкого заполнения, которое может стекать при длительном вертикальном или наклонном положении. Для воздушных линий применяются кабели с другим типом заполнения (например, гидрофобный порошок) или без него.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий проекта. Ниже приведены ключевые отличия от других распространенных марок.
| Марка кабеля | Ключевые отличия от 1ПКВ(Н)Тпб | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| АПвПу (АПвПуг) | Алюминиевая жила (А), изоляция XLPE (Пв), полимерная броня (Пу), не имеет вязкого заполнения (г — герметизация). | Более экономичное решение для сухих и слабоагрессивных грунтов, где не требуются свойства меди. |
| ПвБШп | Броня из стальных оцинкованных лент (Б), защитный шланг из полиэтилена (Шп). Нет вязкого заполнения. | Для прокладки в земле с высокими механическими нагрузками, но без блуждающих токов. Стальная броня дешевле, но подвержена коррозии. |
| ЦСП (кабель с бумажной изоляцией, пропитанной вязким составом) | Более старая технология. Имеет ограничения по перепаду высот при прокладке, меньшую допустимую температуру нагрева жилы (+70°C). | Реконструкция существующих линий, где требуется совместимость со старым оборудованием. |
| 1ПКВ(Н)Т (без «п» и «б») | Имеет подушку под броней и может не иметь поясной изоляции-пленки. Конструкция несколько отличается, но функционально близка. | Применяется в аналогичных условиях, выбор зависит от конкретных ТУ завода-изготовителя. |
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля 1ПКВ(Н)Тпб требует профессиональных навыков и соблюдения ПУЭ, ПТЭЭП, СП. Основные этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель 1ПКВ(Н)Тпб от 1ПКВ(Н)Т?
Буква «п» указывает на наличие поясной изоляции в виде пленки поверх экрана, а «б» — на отсутствие подушки (постели) под броней. В марке 1ПКВ(Н)Т эти элементы могут отсутствовать или быть другими. Конкретные отличия необходимо уточнять в технических условиях завода-изготовителя, так как разные производители могут по-разному трактовать стандартную маркировку.
Можно ли использовать этот кабель для прокладки в воде?
Нет, кабель 1ПКВ(Н)Тпб не предназначен для постоянной прокладки под водой или в водоемах. Хотя вязкое заполнение и герметичная медная броня обеспечивают высокую стойкость к проникновению влаги, он не является кабелем в свинцовой оболочке, который исторически используется для таких целей. Для прокладки в водных преградах применяются специальные подводные кабели с усиленной гидроизоляцией и бронированием стальными проволоками.
Как правильно выбрать сечение жилы?
Выбор сечения осуществляется на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры грунта, количества работающих параллельных кабелей и условий охлаждения. Также обязателен проверочный расчет по потере напряжения и току короткого замыкания (термическая и динамическая стойкость). Исходными данными являются мощность нагрузки, напряжение и конфигурация сети. Рекомендуется выполнять расчет в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и ПУЭ гл. 1.3.
Нужно ли заземлять медную броню с двух сторон?
Да, согласно требованиям ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72), металлические оболочки и броня силовых кабелей должны быть заземлены с обоих концов. Это обеспечивает электробезопасность, снижает напряжение прикосновения, а также создает путь для токов короткого замыкания, что необходимо для корректного и быстрого срабатывания устройств релейной защиты.
Что означает буква «Н» в скобках в маркировке?
Буква «Н» означает, что наружная оболочка кабеля выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности, который не распространяет горение при групповой прокладке. Это подтверждается испытаниями по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Если кабель поставляется без «Н», его оболочка может распространять горение, и его применение для групповой прокладки в кабельных сооружениях ограничено.
Каковы преимущества сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-масляной изоляцией?
Заключение
Кабель 1ПКВ(Н)Тпб представляет собой современное, технологичное решение для строительства и реконструкции кабельных линий среднего напряжения в условиях, требующих высокой надежности и стойкости к сложным внешним воздействиям. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, медной брони и вязкого заполнения, делает его предпочтительным выбором для прокладки в земле в городских сетях, на промышленных предприятиях и объектах инфраструктуры. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа и эксплуатации, а также использование качественных комплектующих для соединений гарантируют долгий и безотказный срок службы энергетической линии.