ОККп

Кабель ОККп: конструкция, технические характеристики и область применения

Кабель марки ОККп – это оптико-силовой кабель с встроенным силовым элементом, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в сетях напряжением до 10 кВ включительно, а также для передачи информации по оптическим волокнам. Аббревиатура расшифровывается следующим образом: О – оптический, К – кабель, К – контрольный (в контексте конструкции, исторически сложившееся обозначение для кабелей с медными жилами малого сечения для цепей контроля и управления), п – полиэтиленовая изоляция внешней оболочки. Это ключевой элемент для создания современных интеллектуальных сетей (Smart Grid), где объединены функции транспортировки энергии и телеметрических данных.

Конструкция кабеля ОККп

Конструкция ОККп является комбинированной и включает в себя силовую и оптическую части, объединенные в единую герметизированную конструкцию. Типовая конструкция, соответствующая ТУ 16.К71-304-2001 и другим аналогичным техническим условиям, включает следующие элементы (от центра к периферии):

• Токопроводящие жилы. Как правило, три силовые жилы из алюминия или меди, сечением от 25 до 120 мм² (по согласованию с заказчиком возможны другие сечения). Жилы имеют стандартную цветовую маркировку изоляции.
• Изоляция жил. Из сшитого полиэтилена (СПЭ). Данный материал обеспечивает высокие электрические и температурные характеристики, позволяя кабелю длительно работать при температуре жилы до 90°C.
• Поясная изоляция. Обмотка из полупроводящих или электроизоляционных лент поверх скрученных изолированных жил.
• Экран. Медная или алюминиевая экранирующая лента или оплетка, наложенная поверх поясной изоляции. Предназначена для выравнивания электрического поля и защиты от внешних электромагнитных помех.
• Оптический модуль. Располагается в межжильном пространстве или под экраном. Представляет собой трубку из полибутилентерефталата (ПБТ) или аналогичного материала, внутри которой в гидрофобном геле размещены оптические волокна (ОВ). Количество волокон — от 4 до 48, типы — одномодовые (G.652.D, G.657.A1/A2) или многомодовые.
• Броня. Защитная оболочка из стальных оцинкованных проволок или лент. Обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, грызунов, случайных повреждений.
• Внешняя оболочка. Выполняется из полиэтилена (ПЭ) высокой плотности (маркировка «п» в обозначении). Обладает высокой стойкостью к ультрафиолету, влаге и агрессивным средам. Цвет оболочки, как правило, черный.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель ОККп рассчитан на эксплуатацию в широком диапазоне условий, что делает его универсальным решением для различных проектов.

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ, 8,7/15 (17,5) кВ
Количество и материал силовых жил	3 жилы, алюминий (А) или медь (Cu)
Сечение силовых жил, мм²	25, 35, 50, 70, 95, 120 (и другие по ТУ)
Тип изоляции силовых жил	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Допустимая длительная температура токопроводящей жилы	+90°C
Максимальная температура при коротком замыкании (до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-20°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина, не менее	250-500 м (зависит от сечения и заказа)
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150

Область применения кабеля ОККп

Основная сфера применения ОККп — это воздушные линии электропередачи (ВЛ) на напряжение 6-10 кВ. Кабель подвешивается на опорах ВЛ с помощью специальной арматуры. Его использование решает несколько критически важных задач:

• Строительство новых интеллектуальных сетей (Smart Grid). Позволяет сразу заложить в инфраструктуру как силовую, так и информационную составляющую.
• Реконструкция существующих воздушных линий. Замена голых проводов на изолированный самонесущий кабель ОККп повышает надежность сети (снижение количества КЗ от схлестывания, попадания посторонних предметов, веток деревьев), снижает потери и одновременно создает цифровой канал связи.
• Организация каналов связи для систем релейной защиты и автоматики (РЗА). Оптические волокна обеспечивают высокоскоростную и помехозащищенную передачу дискретных и аналоговых сигналов между подстанциями для реализации современных схем РЗА (дифференциальной защиты линий, УЭЗВЛ).
• Дистанционный контроль и управление. Передача телеметрической информации с подстанций, данных с устройств учета (АСКУЭ), сигналов для управления коммутационными аппаратами (выключателями, разъединителями).
• Создание магистральных и зоновых сетей связи. Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) на базе ОККп могут использоваться энергокомпаниями для собственных нужд связи или сдачи в аренду операторам.

Преимущества и недостатки по сравнению с альтернативными решениями

Преимущества:

• Двойная функция. Совмещение силовой и оптической линий в одном кабеле приводит к значительной экономии на проектировании, монтаже и эксплуатации по сравнению с прокладкой раздельных силового кабеля и ОКГТ/ОКГЦ.
• Повышенная надежность ВЛ. Изолированные жилы исключают короткие замыкания между фазами и на землю, вызванные внешними воздействиями.
• Снижение потерь. Улучшенные электрические характеристики и отсутствие коронных разрядов (при правильном монтаже арматуры).
• Высокая механическая прочность. Наличие брони позволяет выдерживать значительные механические нагрузки (натяжение, ветровые и гололедные нагрузки).
• Длительный срок службы. Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.

Недостатки:

• Высокая стоимость. Цена за метр ОККп существенно выше, чем у традиционных голых проводов или даже у СИП без оптического модуля.
• Сложность монтажа и соединения. Требует специального оборудования для натяжения, квалифицированного персонала для монтажа ответвительной арматуры и, что критично, для сварки оптических волокон и установки оптических муфт.
• Сложность ремонта. В случае повреждения оптического модуля или жилы требуется проведение сложных ремонтных работ с использованием специализированных муфт.
• Большая масса и радиус изгиба. По сравнению с легкими проводами, требует более прочных опор и аккуратного обращения при монтаже.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ОККп имеет ряд специфических особенностей, которые необходимо учитывать в проекте и производстве работ.

• Подвеска. Кабель подвешивается на опорах с помощью натяжных и поддерживающих зажимов, рассчитанных на его конкретный диаметр и массу. Важно использовать арматуру, не вызывающую локальных повреждений оболочки.
• Соединение силовых жил. Выполняется с помощью прокалывающих зажимов (для ответвлений) или специальных соединительных муфт для СИП, обеспечивающих герметичный контакт.
• Сварка оптических волокон. Является наиболее ответственной операцией. Проводится в защищенных от погодных условий местах (в специальных палатках или муфтах). Волокна свариваются на сварочном аппарате, а место сварки защищается термоусаживаемой гильзой или размещается в оптической кассете.
• Установка муфт. Применяются комбинированные муфты, которые обеспечивают одновременно электрическое соединение/ответвление силовых жил и размещение оптических сплайсов (сварных соединений) в герметичных кассетах. Муфты бывают проходные, ответвительные и концевые.
• Заземление. Металлический экран и броня кабеля подлежат обязательному заземлению с обеих сторон в соответствии с ПУЭ для обеспечения безопасности и нормальной работы защит.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие ОККп от СИП?

СИП (самонесущий изолированный провод) — это класс проводов для ВЛ, основная функция которых — передача электроэнергии. ОККп — это кабель, который, помимо силовых изолированных жил (конструктивно схожих с СИП), содержит встроенный оптический модуль с волокнами для передачи данных. Таким образом, ОККп является эволюционным развитием СИП с добавленной телекоммуникационной функцией.

Можно ли использовать ОККп для прокладки в земле (в траншее)?

Нет, классический ОККп с броней из стальных проволок предназначен в первую очередь для воздушной подвески. Для прокладки в земле существуют другие марки кабелей, например, ОКК, имеющие другую конструкцию брони (чаще — гофрированную стальную ленту) и защитных покровов, устойчивых к длительному воздействию грунта и механическим нагрузкам от давления земли.

Какова реальная скорость передачи данных по оптическим волокнам в ОККп?

Скорость определяется не кабелем, а оконечным активным оборудованием (передатчиками, приемниками, коммутаторами). Используемые в ОККп одномодовые волокна стандарта G.652.D поддерживают скорости передачи от 100 Мбит/с до 100 Гбит/с и более на одно волокно с использованием технологий спектрального уплотнения (DWDM). Типовое применение в РЗА — каналы 64 кбит/с или 2 Мбит/с, для связи — гигабитные Ethernet-каналы.

Что происходит с оптическим модулем при коротком замыкании на силовой линии?

Конструкция кабеля рассчитана на такие режимы. При КЗ и нагреве жил до +250°C оптический модуль из материала ПБТ и гидрофобный заполнитель сохраняют целостность и работоспособность волокон. Волокна из кварцевого стекла выдерживают гораздо более высокие температуры. Кратковременный нагрев не приводит к деградации оптических характеристик.

Как осуществляется переход с кабеля ОККп на обычную ВОЛС или на оборудование подстанции?

Для этого используются концевые разделительные муфты (кроссы). В такой муфте силовые жилы заделываются и подключаются к шинам или аппаратуре через концевые наконечники, а оптические волокна выводятся в виде портов оптического разъема (чаще всего FC/APC, SC/APC) либо в виде защищенных пигтейлов для дальнейшей сварки с внутриобъектовым оптическим кабелем.

Как выбрать необходимое количество оптических волокон в кабеле?

Выбор осуществляется на основе проекта связи с учетом:

• Количества и типа организуемых каналов (РЗА, телеуправление, АСКУЭ, телефонная связь, Ethernet).
• Резервирования каналов.
• Резерва на будущее развитие (рекомендуется закладывать не менее 50% резервных волокон).
• Длины регенерационного участка (для больших расстояний могут потребоваться волокна с ненулевым смещением дисперсии).

Стандартные поставки: 8, 12, 16, 24, 48 волокон.

Каковы требования к хранению и транспортировке барабанов с ОККп?

Барабаны должны храниться под навесом или в закрытом помещении, защищенном от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. При перевозке и разгрузке запрещено сбрасывать барабаны. Перекатывать барабаны можно только в направлении, указанном стрелкой на щеке барабана. Минимальный радиус изгиба кабеля при всех операциях должен строго соблюдаться.

Заключение

Кабель ОККп представляет собой высокотехнологичное гибридное решение, ставшее стандартом де-факто для модернизации и строительства распределительных сетей среднего класса напряжения в рамках концепции цифровой трансформации энергетики. Его применение, несмотря на высокие первоначальные инвестиции, экономически оправдано за счет совмещения функций, повышения надежности электроснабжения и создания собственной защищенной цифровой инфраструктуры. Успешная реализация проектов с использованием ОККп требует тщательного проектирования, привлечения квалифицированного персонала и использования специализированного оборудования для монтажа, что в конечном итоге определяет надежность и долговечность всей создаваемой системы.