ОГКф

ОГКф: Конструкция, назначение и технические характеристики кабеля для фиксированного монтажа в грунте

ОГКф – это аббревиатура, обозначающая кабель Одножильный, с изоляцией из Гранулированного Кроссполиэтилена, в оболочке из полимерной композиции, не распространяющей горение, для фиксированного монтажа в грунте. Данный тип кабеля является специализированным решением для прокладки электрических сетей напряжением до 20 кВ (чаще всего 6-10 кВ) в земле без дополнительной защиты (труб, лотков, каналов). Его конструкция и материалы разработаны для противостояния специфическим эксплуатационным нагрузкам, характерным для прямого заглубления.

Расшифровка маркировки и область применения

Маркировка ОГКф строится по общим принципам обозначения кабельной продукции по ГОСТ и ТУ. Пример: ОГКф-10 1х120/25-10. Расшифровка:

• О – одножильный.
• Г – изоляция из гранулированного сшитого полиэтилена (XLPE).
• К – кабель.
• ф – для фиксированной прокладки в грунте.
• 10 – номинальное напряжение 10 кВ.
• 1х120/25 – одна жила сечением 120 мм² с экраном сечением 25 мм².
• 10 – допустимый длительный ток в земле при определенных условиях (значение справочное, требует уточнения по таблицам).

Основная область применения – создание распределительных сетей среднего напряжения (6, 10, 20 кВ): питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, крупных промышленных и гражданских объектов. Кабель предназначен для прокладки в траншеях в грунтах всех категорий (кроме подверженных мерзлотным деформациям), в том числе с наличием блуждающих токов, в условиях повышенной влажности.

Детальное описание конструкции ОГКф

Конструкция кабеля ОГКф является многослойной, где каждый элемент выполняет критически важную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483. Может быть секторной или круглой формы. Секторная форма позволяет оптимизировать использование пространства в одножильных кабелях, уменьшая общий диаметр и расход материалов. Для сечений от 25 мм² и выше жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и укладки.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.

3. Изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) радиационным или химическим способом кардинально повышает термостойкость материала. Если обычный ПЭ размягчается при 70-80°C, то XLPE сохраняет механические и электроизоляционные свойства при длительной температуре 90°C и кратковременной перегрузке до 130°C (при коротком замыкании до 250°C). Это обеспечивает высокую пропускную способность и стойкость к тепловым перегрузкам.

4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)

Аналогичен экрану по жиле. Вместе они создают идеально гладкую, равномерную электрическую field область вокруг изоляции, концентрируя электрическое поле внутри этого «сэндвича».

5. Металлический экран (заземляющий)

Выполнен в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции:

• Защитная (главная): Создание пути для тока короткого замыкания. При пробое изоляции ток КЗ замыкается на экран, что приводит к срабатываению релейной защиты и отключению поврежденного участка.
• Экранирующая: Защита от внешних электромагнитных помех и ограничение электромагнитного излучения от самого кабеля.
• Нулевой провод: В трехфазных системах при прокладке трех одножильных кабелей в треугольник их экраны, будучи соединенными и заземленными с двух сторон, могут использоваться в качестве нулевого провода (при условии достаточного сечения).

Сечение медного экрана нормируется (16, 25, 35 мм² и т.д.) и выбирается исходя из ожидаемых токов КЗ.

6. Поясная изоляция

Представляет собой обмотку из электроизоляционной ленты (например, на основе полиэтилентерефталата). Служит для механической защиты металлического экрана от контакта с внешней оболочкой и дополнительной изоляции.

7. Внешняя оболочка

Изготавливается из полимерной композиции на основе полиэтилена (PE) или поливинилхлоридного пластиката (PVC), не распространяющего горение. Для кабеля ОГКф оболочка имеет ключевые особенности:

• Повышенная механическая прочность и стойкость к истиранию для противостояния нагрузкам в грунте.
• Химическая инертность к почвенным агрессиям, влаге, маслам, щелочам.
• Стойкость к грибкам, плесени и грызунам.
• Цвет: Как правило, черный. На оболочку может быть нанесена маркировочная надпись с указанием типа кабеля, напряжения, сечения, производителя и года изготовления.

Сравнительная таблица: ОГКф vs ААБл (традиционный кабель с бумажной изоляцией)

Параметр	ОГКф (XLPE)	ААБл (пропитанная бумага)
Максимальная рабочая температура жилы	90°C	70°C (80°C для отдельных марок)
Токовая нагрузка	Выше на 20-30% при том же сечении	Ниже
Стойкость к влаге	Абсолютная. Не впитывает влагу.	Критична. При повреждении оболочки бумага намокает, теряет свойства.
Монтаж	Проще. Допускает прокладку на вертикальных участках без ограничения по разности уровней.	Ограничения по разности уровней из-за стекания пропитки.
Требования к концевой разделке	Сложнее, требует специальных муфт и инструментов для снятия экранов.	Относительно проще.
Эксплуатация	Не требует постоянного контроля состояния изоляции.	Может требовать мониторинга и подпитки пропиткой.

Таблица выбора сечения экрана ОГКф (примерная, согласно типовым ТУ)

Сечение основной жилы, мм²	Минимальное сечение медного экрана, мм²	Предполагаемый ток односекундного КЗ, кА
50 — 95	16	до 10
120 — 240	25	10 — 20
300 — 400	35	20 — 30
500 и более	50	более 30

Особенности монтажа и эксплуатации ОГКф

Прокладка кабеля ОГКф требует соблюдения ряда правил:

• Подготовка траншеи: Глубина прокладки – не менее 0.7-1.0 м от планировочной отметки. На дне – подушка из мелкого сеяного песка или мягкого грунта без камней толщиной 100-150 мм.
• Укладка: Кабель укладывается волнообразно (змейкой) без натяжения для компенсации температурных деформаций. При параллельной укладке нескольких одножильных кабелей расстояние между ними должно быть не менее 100 мм для обеспечения теплоотвода. При пересечении с другими коммуникациями или дорогами кабель защищается футлярами (трубами).
• Защита: Поверх уложенного кабеля насыпается защитный слой песка, затем укладывается сигнальная лента из пластика. После этого производится обратная засыпка грунтом.
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Обязательным является тщательное восстановление всех слоев кабеля: изоляции, полупроводящих экранов и главного медного экрана. Некачественный монтаж муфт – основная причина отказов.
• Заземление: Медные экраны кабелей с обоих концов должны быть надежно соединены и заземлены. Это необходимо для безопасности и корректной работы защит.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем ОГКф отличается от ОГК?

Буква «ф» в маркировке указывает на назначение для фиксированной прокладки в грунте. Это означает, что конструкция оболочки и материалы оптимизированы для постоянного нахождения в земле. Кабель ОГК (без «ф») может иметь оболочку с другими свойствами, например, для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах), где требования к стойкости к давлению грунта и истиранию ниже.

Можно ли использовать ОГКф для прокладки в воздухе (по фасадам, на эстакадах)?

Технически это возможно, но нецелесообразно и может быть запрещено техническими условиями. Оболочка ОГКф предназначена для грунта и может не иметь достаточной стойкости к ультрафиолетовому излучению, которое быстро деградирует полиэтилен на открытом воздухе. Для воздушной прокладки существуют кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, маркировка «с») или PVC, стойкого к УФ.

Как определить необходимое сечение экрана?

Сечение экрана выбирается на этапе проектирования сети на основе расчета ожидаемых токов короткого замыкания в точке установки кабеля. Расчет должен выполнять проектировщик. Использование экрана с заниженным сечением может привести к его перегоранию при КЗ, повреждению кабеля и несрабатыванию защиты.

Каков срок службы кабеля ОГКф?

Номинальный срок службы кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, включая ОГКф, составляет не менее 30 лет. Фактический срок сильно зависит от условий эксплуатации, качества монтажа (особенно муфт) и отсутствия внешних механических повреждений.

Что означает «не распространяющая горение» для оболочки, если кабель лежит в земле?

Это требование актуально при прокладке в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях), где кабели разных линий лежат совместно. В случае возгорания одного кабеля оболочка ОГКф не должна способствовать распространению пламени на соседние линии. Для грунта это свойство вторично, но является стандартом для современных полимерных композиций.

Какой радиус изгиба допустим при укладке ОГКф?

Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке нормируется ТУ и обычно составляет 15-20 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил. Например, для кабеля диаметром 50 мм радиус изгиба будет не менее 750-1000 мм. Нарушение этого правила ведет к механическим напряжениям в изоляции и экранах, что сокращает срок службы.

Заключение

Кабель ОГКф представляет собой современное, надежное и высокотехнологичное решение для создания подземных кабельных линий среднего класса напряжения. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, обусловленная сшитой полиэтиленовой изоляцией, и исключительная стойкость к сложным условиям эксплуатации в грунте. Правильный выбор сечения, корректный монтаж с применением квалифицированного труда и качественных комплектующих (муфт), а также соблюдение правил проектирования и эксплуатации являются залогом долговечной и безотказной работы линии на протяжении десятилетий. Постепенное замещение им кабелей с бумажной изоляцией в распределительных сетях 6-20 кВ является общемировой тенденцией, обусловленной технико-экономическими преимуществами.