Кабель ПК 1 кВ 70 мм
Кабель силовой ПК 1 кВ 70 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке марки ПК на напряжение 1 кВ с сечением токопроводящей жилы 70 мм² представляет собой классическое решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Данный тип кабеля регламентирован ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией. Технические условия». Его конструкция, отработанная десятилетиями, обеспечивает высокую надежность и длительный срок службы в определенных условиях эксплуатации.
Конструкция кабеля ПК 1 кВ 70 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки (материал – медь марки ММ или МТ). Для сечения 70 мм² жила может быть как однопроволочной (одножильной), так и многопроволочной (скрученной из отдельных проволок). Класс гибкости – 1 (жесткая) или 2 (гибкая в зависимости от конструкции). Номинальное сечение – 70 мм² соответствует площади поперечного сечения проводника.
- Фазная изоляция: На жилу послойно накладывается бумажная лента, пропитанная вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения. Для 1 кВ толщина изоляции на жилу составляет не менее 0.75 мм.
- Поясная изоляция: Поверх изолированных фазных жил, скрученных в сердечник, также накладываются общие слои кабельной бумаги, обеспечивающие дополнительную электрическую прочность и механическую стабильность.
- Заполнитель: Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из бумажных прядей или кабельной бумагой для придания конструкции круглой формы и устойчивости.
- Оболочка: Герметичная оболочка из свинца марки С (или его сплавов). Свинец обеспечивает абсолютную влагонепроницаемость, защищает изоляцию от окисления и воздействия воздуха, а также выполняет функцию экрана. Толщина свинцовой оболочки для кабеля данного сечения и напряжения составляет от 1.5 до 2.0 мм.
- Защитные покровы (броня): Поверх свинцовой оболочки накладывается подушка из битума и бумажных или пластмассовых лент, предохраняющая оболочку от коррозии и механических повреждений от брони. Далее следует броня из двух стальных оцинкованных лент (Б), наложенных с зазором. В некоторых исполнениях может применяться броня из круглых стальных оцинкованных проволок (К). Поверх брони накладывается наружный защитный покров (джуто-битумный или из ПВХ-шланга) для защиты брони от коррозии.
- Точные значения требуют расчета по ПУЭ 7 изд. с учетом поправочных коэффициентов на количество работающих кабелей, температуру среды и метод прокладки.
- Распределительные сети 0.4/1 кВ промышленных предприятий.
- Питание мощного оборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры).
- Вводы и выводы на подстанциях.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах), по эстакадам, в производственных помещениях.
- Прокладка в земле (траншеях) при отсутствии блуждающих токов и агрессивности грунтов, способных разрушить свинцовую оболочку.
- Прокладка должна производиться при температуре не ниже 0°C без предварительного подогрева. При более низких температурах требуется подогрев.
- При прокладке в земле необходима песчаная подушка и защита кирпичом или плитами от механических повреждений.
- Радиус изгиба при прокладке: не менее 25 наружных диаметров для многожильных кабелей с броней из лент.
- Обязательна герметизация концевых и соединительных муфт для предотвращения стекания пропиточного состава и попадания влаги в изоляцию. Используются специальные муфты типа КНТ, СС.
- При вертикальной или наклонной трассе прокладки необходимо учитывать возможность стекания пропиточного состава, что требует специальных мер при монтаже муфт.
- Свинцовая оболочка требует защиты от электрокоррозии в условиях блуждающих токов и от химической коррозии в агрессивных грунтах.
Основные технические характеристики
Параметры кабеля ПК 1 кВ 70 мм² определяются ГОСТ 18410-73 и другими сопутствующими стандартами.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, кВ | 1 |
| Сечение основной жилы, мм² | 70 |
| Количество и форма жил | 1, 2, 3, 4 (3+1) – секторной или круглой формы |
| Материал жилы | Медь (М) |
| Материал изоляции | Бумажная пропитанная |
| Материал оболочки | Свинец (С) |
| Вид защитного покрова | Броня из стальных лент, наружный покров |
| Максимально допустимая температура нагрева жилы при длительной эксплуатации, °C | 80 |
| Максимальная температура при коротком замыкании (не более 4 сек), °C | 250 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | 0 |
| Строительная длина, м | Не менее 250 (для одножильных), не менее 150 (для многожильных) |
| Срок службы, лет | Не менее 30 |
Электрические параметры
Электрические характеристики являются ключевыми для проектирования сетей.
| Параметр | Условия | Значение для 70 мм² |
|---|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | Медная жила | 0.268 |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | Прокладка в земле (траншее), температура грунта +15°C | 235* |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | Прокладка в воздухе, температура воздуха +25°C | 265* |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | Частота 50 Гц | ~0.08 – 0.10 (зависит от взаимного расположения жил) |
| Емкость, мкФ/км | Частота 50 Гц | ~0.3 – 0.5 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ | Продолжительность 10 мин. | 3.5 |
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПК 1 кВ 70 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1000 В частоты 50 Гц. Основные сферы применения:
Особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнение с современными аналогами (Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, СПЭ)
Кабель ПК во многом уступает современным кабелям, например, марки ПвВнг(А)-1 кВ 70 мм² (с изоляцией из сшитого полиэтилена).
| Критерий | Кабель ПК (бумажно-масляная изоляция, свинцовая оболочка) | Кабель ПвВнг(А) (изоляция из сшитого полиэтилена) |
|---|---|---|
| Допустимая температура жилы | +80°C (длит.) | +90°C (длит.) |
| Токовая нагрузка | Ниже (при равных условиях) | Выше на 15-20% |
| Монтаж | Сложный, требуется герметизация, ограничения по температуре и радиусам изгиба | Проще, меньшие радиусы изгиба, монтаж при отрицательных температурах |
| Экологичность и безопасность | Наличие масляного пропитка, свинца. Риск утечки, сложная утилизация. | Более безопасные материалы |
| Вес и габариты | Значительно выше | Ниже |
| Срок службы | 30-40 лет | 40-50 лет и более |
| Обслуживание | Требует контроля герметичности муфт | Практически не требует обслуживания |
Таким образом, кабель ПК применяется сегодня преимущественно для замены и ремонта существующих линий, изначально проложенных кабелем такого типа, а также в проектах, где его специфические свойства (например, стойкость к некоторым видам радиации) могут быть востребованы. В новых проектах доминируют кабели с изоляцией из СПЭ.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Каков главный недостаток кабеля ПК по сравнению с современными аналогами?
Ответ: Главные недостатки – повышенная трудоемкость монтажа, связанная с необходимостью установки герметичных муфт и опасностью стекания пропиточного состава, а также значительный вес, габариты и наличие материалов (свинец, масло), требующих особых условий утилизации.
Вопрос: Можно ли прокладывать кабель ПК 1 кВ 70 мм² в земле?
Ответ: Да, это один из основных способов прокладки. Однако необходимо обеспечить защиту от механических повреждений (укладка в трубы, использование защитных плит), а также провести оценку коррозионной активности грунтов по отношению к свинцовой оболочке. При наличии блуждающих токов требуется проведение мероприятий по защите от электрокоррозии.
Вопрос: Как соединять и оконцовывать кабель ПК?
Ответ: Соединение и ответвление производятся с помощью специальных свинцовых или эпоксидных соединительных муфт (СС). Оконцевание – с помощью концевых муфт (КНТ) или заделок в оборудовании. Ключевое требование – полная герметизация соединения для сохранения свойств бумажно-масляной изоляции.
Вопрос: Что означает маркировка «ПК»?
Ответ: Согласно старой, но еще распространенной маркировке: «П» – означает, что изоляция жил «бумажная» (в современной маркировке это не указывается, а подразумевается), «К» – обозначает «контрольный», что исторически неверно для силовых кабелей. Более точное толкование: кабель с бумажной изоляцией в свинцовой оболочке с броней из стальных лент. По сути, это аналог марки «СБ» (свинцовая бронированный).
Вопрос: Как определить необходимость замены старого кабеля ПК?
Ответ: Критериями являются снижение сопротивления изоляции (измеряется мегомметром на 2500 В), наличие видимых повреждений брони и оболочки (вмятины, трещины, следы коррозии), перегрузки в анамнезе, а также частые отказы на линии. Окончательное решение принимается после проведения комплексных высоковольтных испытаний и диагностики.
Вопрос: Почему при прокладке на вертикальных участках возникают проблемы?
Ответ: Пропиточный состав в бумажной изоляции обладает текучестью при нагреве кабеля под нагрузкой. На вертикальных участках происходит его постепенное стекание вниз, что может привести к осушению изоляции в верхней части (повышение риска пробоя) и созданию избыточного давления в нижних точках и муфтах (риск разгерметизации). Для компенсации этого эффекта применяют специальные односторонние муфты и особые схемы монтажа.
Заключение
Кабель ПК 1 кВ 70 мм² является представителем проверенного, но морально устаревающего класса кабельной продукции с бумажно-масляной изоляцией. Его применение в новых проектах экономически и технически, как правило, нецелесообразно из-за появления более совершенных и удобных в монтаже кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Однако знание его конструкции, параметров и правил эксплуатации остается критически важным для специалистов, обслуживающих существующие сети, где такие кабели составляют значительную часть инфраструктуры. Правильный монтаж, своевременная диагностика и соблюдение условий эксплуатации позволяют реализовать заложенный в кабеле ПК большой ресурс надежности.