Кабель ПКШп 6 кВ
Кабель ПКШп 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПКШп 6 кВ представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, бронированный стальными плоскими проволоками, с наружным покровом из полиэтилентерефталатной (лавсановой) или аналогичной пленки. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его основная сфера применения — прокладка в земле (траншеях), туннелях, каналах, шахтах, включая участки с повышенной влажностью и наличием блуждающих токов, при условии отсутствия значительных растягивающих усилий. Конструкция кабеля ПКШп обеспечивает высокую надежность и длительный срок службы в сложных эксплуатационных условиях.
Расшифровка маркировки ПКШп
- П — провод (в общепринятой трактовке — кабель силовой).
- К — контрольный (исторически сложившееся обозначение для кабелей с бумажной изоляцией, не относящихся к силовым кабелям высокого напряжения свыше 35 кВ). В данном контексте указывает на тип изоляции.
- Ш — защитный покров в виде шланга из полиэтилентерефталатной пленки (лавсана).
- п — броня из плоских стальных проволок.
- 6 кВ — номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- Подушка под броню: На свинцовую оболочку накладывается подушка, состоящая из слоя крепированной бумаги или битума, и слоя полиэтилентерефталатной пленки. Она защищает оболочку от коррозии и механических повреждений броней.
- Броня: Выполнена из стальных плоских проволок (обозначение «п» в маркировке), наложенных по винтовой спирали. Предназначена для защиты от механических повреждений (сдавливания, ударов) при прокладке в земле.
- Наружный покров (шланг): Броня покрыта защитным шлангом из полиэтилентерефталатной (ПЭТФ, лавсан) пленки. Этот слой предохраняет броню от химической коррозии и выполняет функцию антикоррозийного покрытия.
- Перед прокладкой проверить целостность оболочки и изоляции (сопротивление изоляции, испытание повышенным напряжением).
- Обеспечить требуемый радиус изгиба (не менее 15 Dнар).
- При прокладке в земле использовать защиту (кирпич, сигнальную ленту, плиты) от механических повреждений при раскопках.
- В траншее кабель должен лежать волнообразно («змейкой») для компенсации температурных деформаций.
- Концевые муфты (КНЧ, КНБ) и соединительные муфты (СС) должны быть предназначены specifically для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией и свинцовой оболочкой на соответствующее напряжение.
- При вертикальной или наклонной прокладке с перепадом высот более 15-25 метров необходимо применять кабели с нестекающей пропиткой или устанавливать стопорные муфты для предотвращения стекания пропиточного состава.
- Высокая надежность и длительный срок службы (более 30 лет) при соблюдении условий эксплуатации.
- Абсолютная герметичность и влагонепроницаемость благодаря свинцовой оболочке.
- Отличная стойкость к блуждающим токам и электрохимической коррозии.
- Хорошая теплостойкость и устойчивость бумажной изоляции к тепловым перегрузкам.
- Механическая прочность, обеспечиваемая броней из плоских проволок.
- Огнестойкость: свинцовая оболочка препятствует распространению горения.
- Большой вес и габариты по сравнению с современными кабелями с пластмассовой изоляцией (например, АПвБбШп).
- Сложность монтажа и разделки концов, требующая высокой квалификации персонала.
- Необходимость применения специальных концевых и соединительных муфт.
- Ограничение по перепаду высот при прокладке из-за риска стекания пропитки.
- Требовательность к условиям хранения (необходимо предотвращать увлажнение торцов).
- Наличие свинца требует соблюдения экологических норм при утилизации.
Конструкция кабеля ПКШп 6 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую изоляцию и защиту от внешних воздействий.
1. Токопроводящая жила
Жилы изготавливаются из медной или алюминиевой проволоки, могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) или многопроволочными (круглой формы). Класс гибкости — 1 или 2. Сечение жил соответствует стандартному ряду от 10 до 240 мм² для алюминия и от 4 до 240 мм² для меди. Жилы имеют отличительную цветовую или цифровую маркировку.
2. Фазная изоляция
Каждая токопроводящая жила изолируется несколькими слоями кабельной бумаги, пропитанной вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Толщина изоляции строго нормирована в зависимости от номинального напряжения (6 кВ). Бумажная пропитанная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термической стабильностью.
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил, скрученных в сердечник, накладывается поясная изоляция, также состоящая из слоев кабельной бумаги. Она выравнивает электрическое поле и является дополнительным барьером.
4. Экран (для кабелей на 6 кВ и выше)
Поверх поясной изоляции накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он предназначен для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов.
5. Герметичная оболочка
Сердечник кабеля защищен герметичной оболочкой из свинца (реже сплава свинца). Свинцовая оболочка обеспечивает абсолютную влагонепроницаемость, защищает изоляцию от увлажнения и служит барьером для пропитки. Она также является радиальным барьером для распространения пламени.
6. Защитные покровы (броня и наружный шланг)
Основные технические характеристики и параметры
Таблица 1. Условия эксплуатации и монтажа
| Параметр | Значение или условие |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/6 |
| Максимальное рабочее напряжение, Umax, кВ | 7.2 |
| Температура окружающей среды при эксплуатации | От -50°C до +50°C |
| Относительная влажность воздуха (при t до +35°C) | До 98% |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Допустимый радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Допустимые усилия при тяжении | Регламентируются для медных и алюминиевых жил отдельно, не должны превышать механической прочности жил и оболочки |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (пример для кабелей, проложенных в земле, +25°C)
| Сечение жилы, мм² | Медь, А | Алюминий, А |
|---|---|---|
| 16 | 115 | 90 |
| 25 | 150 | 115 |
| 35 | 180 | 140 |
| 50 | 220 | 170 |
| 70 | 270 | 210 |
| 95 | 325 | 255 |
| 120 | 375 | 290 |
| 150 | 430 | 335 |
| 185 | 490 | 380 |
| 240 | 570 | 440 |
Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта, количество рабочих кабелей в траншее, термическое сопротивление грунта) и должны определяться по актуальным редакциям ПУЭ и расчетным методикам.
Таблица 3. Электрические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин. | 18 кВ |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км |
| Емкость жилы | Определяется сечением и конструкцией, обычно в диапазоне 0.3 — 0.6 мкФ/км |
| Индуктивность | ~0.3 — 0.4 мГн/км |
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПКШп 6 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, а также в шахтах, не опасных по газу и пыли. Благодаря свинцовой оболочке и броне из плоских проволок он устойчив к механическим воздействиям, влаге и блуждающим токам. При монтаже необходимо соблюдать следующие ключевые правила:
Преимущества и недостатки кабеля ПКШп 6 кВ
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем принципиальное отличие кабеля ПКШп от, например, АПвБбШп на то же напряжение 6 кВ?
Ответ: Основное отличие заключается в материале изоляции и оболочки. ПКШп имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку, в то время как АПвБбШп — изоляцию из сшитого полиэтилена (СПЭ) и алюминиевую или свинцовую оболочку. Кабель с СПЭ изоляцией легче, проще в монтаже, допускает большие перепады высот и имеет большую допустимую температуру при перегрузке. Однако ПКШп традиционно считается более надежным в условиях постоянного присутствия влаги и при наличии блуждающих токов, а также обладает лучшей огнестойкостью оболочки.
Вопрос 2: Можно ли прокладывать кабель ПКШп в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Ответ: Да, прокладка по воздуху допускается. Однако необходимо учитывать значительный собственный вес кабеля и обеспечивать надежное крепление. Также важно защитить кабель от прямых солнечных лучей, так как ультрафиолетовое излучение может со временем разрушать наружный лавсановый шланг. Рекомендуется прокладка в лотках, по эстакадам или с использованием дополнительных защитных кожухов.
Вопрос 3: Как правильно хранить бухты кабеля ПКШп до начала монтажа?
Ответ: Бухты должны храниться под навесом или в закрытом помещении, на деревянных подкладках, в один ярус. Торцы кабельных барабанов должны быть герметично закрыты заводскими заглушками для предотвращения попадания влаги и высыхания пропиточного состава. Запрещено хранение на открытом солнце и в местах с возможным механическим повреждением.
Вопрос 4: Что делать, если при приемке обнаружено повреждение свинцовой оболочки?
Ответ: Любое повреждение свинцовой оболочки недопустимо, так как ведет к увлажнению бумажной изоляции и последующему пробою. Участок кабеля с поврежденной оболочкой должен быть вырезан. Если повреждение обнаружено на конце бухты, необходимо отрезать не менее 1-2 метров за местом повреждения и провести повторные испытания изоляции оставшейся части. Монтаж кабеля с поврежденной оболочкой запрещен.
Вопрос 5: Какой кабель предпочтительнее для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью: ПКШп или ААБл?
Ответ: Для грунтов с высокой химической активностью (засоленных, щелочных, с наличием блуждающих токов) кабель ПКШп имеет преимущество. Его броня из плоских проволок защищена лавсановым шлангом, а свинцовая оболочка обладает высокой коррозионной стойкостью. У кабеля ААБл (с алюминиевой оболочкой и броней из стальных лент) стальная броня, даже с битумным покрытием, может корродировать быстрее в таких условиях.
Вопрос 6: Допустима ли совместная прокладка в одной траншее кабелей ПКШп 6 кВ и кабелей с пластмассовой изоляцией?
Ответ: Совместная прокладка в одной траншее (на одном уровне) не рекомендуется правилами. При необходимости их размещения в общей кабельной конструкции (канале, туннеле) между группами кабелей с разными типами изоляции (бумажная и пластмассовая) должна быть установлена несгораемая перегородка. Это связано с разными температурными режимами работы, а также с требованиями пожарной безопасности.
Заключение
Кабель ПКШп 6 кВ остается востребованным изделием для строительства и ремонта распределительных сетей среднего напряжения, особенно в условиях, предъявляющих повышенные требования к влагостойкости, механической прочности и стойкости к агрессивным средам. Несмотря на появление более современных аналогов с изоляцией из сшитого полиэтилена, его эксплуатационные характеристики, проверенные десятилетиями, обеспечивают надежную работу ответственных объектов. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация кабеля ПКШп в строгом соответствии с ПУЭ и техническими условиями являются залогом долговечности и безотказности кабельной линии.