Кабель ППСРМ 1-х жильный: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ППСРМ 1-х жильный представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Данная марка является ключевым элементом в построении надежных и безопасных систем распределения электроэнергии от 6 до 35 кВ включительно. Его применение обусловлено высокими диэлектрическими и механическими свойствами сшитого полиэтилена, обеспечивающими длительный срок службы и минимальные эксплуатационные расходы.
Расшифровка маркировки ППСРМ
Маркировка кабеля ППСРМ выполняется в соответствии с ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:
- П – Изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
- П – Оболочка из полиэтилена.
- С – Наличие экрана из медных проволок (спирально наложенных).
- Р – Наличие экрана из медной фольги (в виде ленты) поверх изолированной жилы.
- М – Модификация, обозначающая одножильное исполнение. В маркировке также может указываться номинальное напряжение (например, ППСРМ 10 кВ).
- Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки, круглой формы. В зависимости от сечения может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 50-70 мм² или многопроволочной для больших сечений. Класс жилы (1 или 2) указывается в технических условиях.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля, предотвращая локальные перенапряжения на границе жила-изоляция.
- Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образование поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенную теплостойкость (до 90°C в длительном режиме и 250°C при КЗ), механическую прочность и стойкость к трекингу.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена, нанесенный поверх изоляции. Замыкает силовые линии электрического поля внутри изоляции.
- Экран из медной фольги: Накладывается в виде продольно наложенной ленты поверх экрана по изоляции. Служит нулевым потенциалом и основным элементом для протекания токов утечки и токов однофазного КЗ.
- Экран из медных проволок: Накладывается поверх ленточного экрана спирально. Выполняет функцию защитного заземляющего проводника, а также обеспечивает механическую защиту. Проволоки могут быть как голыми, так и лужеными.
- Наружная оболочка: Выполняется из полиэтилена (ПЭ) черного цвета. Защищает экранирующие элементы от механических повреждений и воздействия окружающей среды (влаги, УФ-излучения, химических веществ).
- Магистральные линии в сетях 6-35 кВ.
- Питание мощных потребителей (трансформаторные подстанции, крупные промышленные предприятия, насосные станции).
- Устройство вводов в здания и сооружения.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений.
- Высокие диэлектрические характеристики: Низкие диэлектрические потери (tg δ), высокая электрическая прочность.
- Высокая допустимая температура: Рабочая температура +90°C позволяет пропускать большие токи нагрузки по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.
- Влагостойкость: Отсутствие гигроскопичных материалов в конструкции исключает необходимость герметизации и ограничений по трассам с перепадом уровней.
- Механическая прочность и гибкость: Упрощает монтаж, особенно на сложных трассах.
- Меньший вес и наружный диаметр: По сравнению с кабелями аналогичного напряжения с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой (например, АСБл).
- Длительный срок службы: Более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов в изоляции или экранировании возможно развитие дендритов, ведущих к пробою. Требуется высокое качество изготовления и монтажа.
- Ограниченная стойкость оболочки к УФ-излучению: При открытой прокладке требуется дополнительная защита.
- Необходимость специального инструмента и технологий для монтажа муфт: Термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты требуют квалификации персонала.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями низкого напряжения.
Таким образом, ППСРМ – это кабель с изоляцией и оболочкой из полиэтилена, с двойным экраном (фольга + проволоки), одножильный.
Конструкция кабеля ППСРМ
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель ППСРМ соответствует требованиям ГОСТ 15150 (климатическое исполнение УХЛ, категории размещения 1-5) и предназначен для работы в широком диапазоне условий.
Основные электрические и температурные параметры
| Параметр | Значение / Диапазон | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ), 10/15 кВ (17.5 кВ), 20/35 кВ (40.5 кВ) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное длительно допустимое |
| Частота тока | 50 Гц | Стандартная промышленная частота |
| Длительно допустимая температура нагрева жилы | +90°C | В продолжительном режиме работы при номинальной нагрузке |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C | Длительность КЗ не более 4 секунд |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -20°C | При температуре ниже требуется подогрев |
| Минимальная температура эксплуатации | -50°C | |
| Допустимый нагрев при перегрузке | +130°C | В соответствии с ПУЭ и рекомендациями производителя |
| Сопротивление изоляции | Не менее 100 МОм·км | При температуре +20°C |
| Испытательное напряжение переменным током промышленной частоты | Зависит от напряжения: для 10 кВ – 30 кВ в течение 10 мин. | После изготовления и при приемо-сдаточных испытаниях |
Допустимые токовые нагрузки (пример для кабеля 10 кВ)
| Сечение жилы, мм² | Длительно допустимый ток, А (в земле) | Длительно допустимый ток, А (в воздухе) |
|---|---|---|
| 50 | 215 | 200 |
| 70 | 265 | 245 |
| 95 | 320 | 295 |
| 120 | 365 | 340 |
| 150 | 415 | 390 |
| 185 | 470 | 445 |
| 240 | 545 | 520 |
Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта/воздуха, глубина заложения, количество кабелей в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта) и должны уточняться по актуальным нормативным документам (ПУЭ 7 изд., ГОСТ Р 52796-2007).
Область применения и способы прокладки
Одножильный кабель ППСРМ применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важное замечание: Для прокладки в земле (траншеях) кабель ППСРМ должен быть защищен от механических воздействий (камни, просадки грунта, раскопки). Для этого применяют сигнальную ленту, кирпич или защитные плиты. Прокладка в воздухе возможна, но необходимо учитывать воздействие ультрафиолета, к которому полиэтиленовая оболочка имеет ограниченную стойкость. Рекомендуется прокладка в лотках или коробах.
Преимущества и недостатки кабеля ППСРМ
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж одножильных кабелей ППСРМ имеет специфику, связанную с наличием экрана. При прокладке нескольких кабелей в одной траншее необходимо учитывать взаимное влияние и нагрев. Экраны одножильных кабелей подлежат обязательному заземлению с двух концов для обеспечения возможности протекания токов КЗ и устранения наведенного напряжения. При большой длине линии может потребоваться поперечное соединение экранов (кросс-соединение) для снижения потерь и перенапряжений.
Для соединения и ответвления применяются специальные кабельные муфты: соединительные, концевые (внутренней и наружной установки). Наиболее распространены термоусаживаемые муфты, которые обеспечивают надежную герметизацию и электрический контакт за счет усадки под воздействием тепла. Критически важным этапом является подготовка кабеля: ступенчатая зачистка изоляции с точным соблюдением геометрии, тщательная зачистка экранов и обезжиривание поверхностей.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель ППСРМ отличается от ПвПРМ?
Это аналогичные марки. Буква «Пв» в маркировке обозначает, что изоляция выполнена из сшитого полиэтилена, полученного по технологии с применением пероксида (вулканизации). Фактически, ППСРМ и ПвПРМ – это одно и то же. В современных стандартах и ТУ чаще используется обозначение ПвПРМ.
Как правильно заземлить экран одножильного кабеля ППСРМ?
Экран (совокупность медных проволок и фольги) должен быть заземлен с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности (снятие напряжения с экрана) и для обеспечения пути протекания тока короткого замыкания. Заземление осуществляется через концевую муфту или специальный заземляющий зажим, подключенный к контуру заземления. В некоторых случаях, при большой длине линии, применяют заземление в одной точке с использованием разрывных муфт или ограничителей напряжения на другом конце для снижения циркулирующих токов.
Можно ли прокладывать несколько одножильных кабелей ППСРМ в одной траншее?
Да, можно, но с соблюдением норм ПУЭ. Кабели рекомендуется укладывать треугольником или с промежутками, чтобы уменьшить взаимный нагрев. Расстояние между кабелями в свету должно быть не менее 100 мм для напряжения 10-35 кВ. Необходимо также учитывать снижающие коэффициенты при групповой прокладке, которые уменьшают допустимый длительный ток нагрузки.
Каков срок службы кабеля ППСРМ и от чего он зависит?
Номинальный срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения температурных режимов, отсутствия перегрузок, корректности монтажа муфт, агрессивности среды, механических воздействий. Наиболее частая причина преждевременного выхода из строя – повреждение при монтаже или ошибки при установке муфт.
Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущество перед ПВХ?
Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полиэтилен, молекулы которого дополнительно сшиты химическими или радиационными связями в трехмерную сетку. Это резко повышает его теплостойкость: если обычный ПЭ или ПВХ размягчается при 70-80°C, то XLPE сохраняет форму и свойства до 90°C в длительном режиме и до 250°C при КЗ. Также повышаются механическая прочность, стойкость к растрескиванию и химическая стойкость.
Требуется ли подогрев кабеля ППСРМ при прокладке в зимних условиях?
Да, согласно техническим условиям, прокладка без подогрева разрешена при температуре не ниже -20°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении или прогреть с помощью трансформаторов или греющих кабелей. Прокладка на морозе без подогрева приведет к растрескиванию изоляции и оболочки.
Заключение
Кабель ППСРМ 1-х жильный является современным, надежным и технологичным решением для сетей среднего класса напряжения. Его характеристики, обусловленные применением сшитого полиэтилена и продуманной экранированной конструкцией, отвечают высоким требованиям к энергоэффективности и безопасности распределительных сетей. Успешная эксплуатация кабеля напрямую зависит от правильного выбора сечения, соблюдения норм прокладки и квалифицированного монтажа соединительных и концевых муфт. Понимание конструктивных особенностей и технических параметров данного кабеля позволяет инженерно-техническому персоналу грамотно проектировать и обслуживать кабельные линии, обеспечивая бесперебойное электроснабжение потребителей.