ПКВНтОБ
Кабель ПКВНтОБ: конструкция, технические характеристики и область применения
Кабель ПКВНтОБ представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, нераспространяющий горение, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, каналах) при отсутствии растягивающих усилий. Расшифровка маркировки: П – провод, К – контрольный, В – изоляция из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), Н – негорючий наружный покров, т – наличие несущего троса, О – оболочка из свинца, Б – броня из двух стальных лент. Данный тип кабеля исторически использовался для создания протяженных магистральных линий электропередачи и распределительных сетей на напряжение до 10 кВ.
Конструкция кабеля ПКВНтОБ
Конструкция кабеля ПКВНтОБ является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия или меди, круглой формы. Может быть однопроволочной (сечением до 16 мм²) или многопроволочной (25 мм² и выше). Сечения жил стандартизированы по ГОСТ.
- Фазная изоляция: Выполнена из бумажных лент, пропитанных вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью. Изоляция каждой жилы имеет отличительную расцветку или маркировку цифрами.
- Поясная изоляция: Наносится поверх скрученных изолированных жил. Также состоит из бумажных лент, обеспечивая дополнительный изоляционный барьер и формируя круглую форму заготовки кабеля.
- Экран по изоляции (для кабелей на 6 кВ и выше): Выполняется из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и коронные разряды.
- Свинцовая оболочка (О): Герметичная оболочка, накладываемая поверх поясной изоляции методом прессования. Основная функция – абсолютная защита бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, что предотвращает старение и потерю диэлектрических свойств. Также выполняет роль заземленного экрана.
- Защитный покров под броней: Включает в себя подушку (обычно из битума, крепированной бумаги или ПЭТ ленты) и один или два слоя кабельной пряжи, пропитанной антисептиком. Защищает свинцовую оболочку от коррозии и механических повреждений броней.
- Броня (Б): Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений (давление грунта, случайные раскопки, грызуны).
- Наружный негорючий покров (Н): Наружный защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести или аналогичного материала. Защищает броню от коррозии и обеспечивает выполнение условия «нераспространения горения».
- Несущий трос (т): Стальной оцинкованный трос, интегрированный в конструкцию кабеля. Предназначен для подвеса кабеля на опорах при воздушной прокладке, снимая механическую нагрузку с токопроводящих жил и оболочек.
- Магистральные линии в городских и промышленных распределительных сетях 6-10 кВ.
- Питание мощных потребителей (трансформаторные подстанции, крупные заводы).
- Прокладка в общих кабельных коллекторах и тоннелях благодаря нераспространяющему горение наружному покрову.
- Участки трасс с повышенными требованиями к механической защите (переходы через дороги, зоны возможных раскопок).
- Высокая надежность и длительный срок службы (30-40 лет и более) при соблюдении условий эксплуатации.
- Отличные диэлектрические свойства бумажно-масляной изоляции.
- Высокая механическая прочность благодаря стальной ленточной броне.
- Абсолютная герметичность свинцовой оболочки, защищающая изоляцию от увлажнения.
- Устойчивость наружного покрова к распространению горения.
- Большая масса и габариты, сложность монтажа (необходимость подогрева при низких температурах, специальные муфты).
- Ограничение по максимальному уровню прокладки из-за стекания пропиточного состава.
- Требовательность к качеству монтажа и герметизации концевых и соединительных муфт.
- Экологические и эксплуатационные риски, связанные с наличием маслоканифольной пропитки.
- Постепенное вытеснение более современными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ).
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель ПКВНтОБ характеризуется рядом строгих технических параметров, определяющих сферу его применения.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 1/1 кВ, 6/10 кВ, 10/10 кВ |
| Количество и сечение жил | 1, 2, 3, 4 жилы. Сечение: от 2.5 до 800 мм² (зависит от напряжения и материала жилы) |
| Температура эксплуатации | Длительно: не более +50°C. Допустимый нагрев жилы при перегрузке: до +80°C. Прокладка без предварительного подогрева: до -0°C. |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля (для многожильных кабелей на напряжение до 10 кВ). |
| Допустимая температура окружающей среды при монтаже | Не ниже -0°C (без подогрева). При более низких температурах требуется подогрев. |
| Стойкость к короткому замыканию | Жила может кратковременно нагреваться до +200°C (для кабелей с бумажной изоляцией). |
| Испытательное напряжение переменным током промышленной частоты | Для кабелей 10 кВ: 60 кВ в течение 10 минут. |
Условия прокладки и эксплуатации: Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, при условии отсутствия блуждающих токов высокой величины. Допускается прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, каналах), а также по эстакадам и в производственных помещениях. При подземной прокладке обязательна песчаная подсыпка и защита кирпичом или плитами от механических повреждений. Прокладка в воздухе возможна только с использованием несущего троса. Не допускается прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью, в болотах, а также в вертикальных и наклонных трассах с большим перепадом уровней из-за стекания пропиточного состава.
Область применения и преимущества
Кабель ПКВНтОБ традиционно применяется в стационарных установках для передачи и распределения электрической энергии в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Сравнение с современными аналогами (кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена)
| Критерий | ПКВНтОБ (бумажно-масляная изоляция) | Кабель с изоляцией из СПЭ |
|---|---|---|
| Допустимая температура жилы | До +80°C (кратковременно) | До +90°C (длительно), до +250°C при КЗ |
| Допустимый уровень прокладки | Ограничен (перепад уровней) | Не ограничен |
| Монтаж | Сложный, требуется подогрев, специальные муфты | Относительно простой, муфтирование проще |
| Требования к обслуживанию | Регулярный контроль состояния муфт и оболочки | Минимальное обслуживание |
| Экологичность | Наличие пропиточного состава | Более экологичен |
| Радиус изгиба | Большой (15-20D) | Меньший (7.5-15D) |
| Стойкость к увлажнению | Зависит от целостности свинцовой оболочки | Высокая, изоляция негигроскопична |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие кабелей марок ПКВНтОБ и ААБл?
Основное отличие заключается в материале оболочки. В кабеле ПКВНтОБ используется свинцовая оболочка (литера «О»), а в кабеле ААБл – алюминиевая (литера «А»). Свинец более гибок и устойчив к коррозии в некоторых средах, но тяжелее. Алюминиевая оболочка легче и дешевле, но требует более тщательной защиты от электрохимической коррозии.
Можно ли прокладывать кабель ПКВНтОБ в воде?
Прямая прокладка в воде (реки, озера) не рекомендуется, несмотря на герметичную свинцовую оболочку. Длительное воздействие воды, особенно с течением, льдом и плавающими предметами, может привести к механическим повреждениям брони и наружного покрова, а впоследствии – к коррозии свинца. Для прокладки в водных преградах существуют специальные кабели с усиленной броней и защитой.
Какой срок службы у кабеля ПКВНтОБ?
Номинальный срок службы кабеля ПКВНтОБ при соблюдении всех условий проектирования, прокладки, эксплуатации и нормированных нагрузок составляет не менее 30 лет. Фактически, многие линии на основе таких кабелей, смонтированные в середине XX века, находятся в эксплуатации до сих пор при условии качественного обслуживания и отсутствия перегрузок.
Что означает индекс «Н» в маркировке и каковы его требования?
Индекс «Н» означает, что кабель имеет наружный покров из материала, не распространяющего горение. Это позволяет прокладывать его в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях) совместно с другими кабелями без дополнительных мер противопожарной защиты в виде перегородок или спринклерных систем на данном участке. Испытания на нераспространение горения проводятся по ГОСТ Р МЭК 60332-3.
Почему при монтаже кабеля с бумажной изоляцией так важна герметичность муфт?
Бумажная изоляция гигроскопична и теряет свои диэлектрические свойства при увлажнении. Свинцовая оболочка обеспечивает герметизацию на всей длине кабеля. В местах разделки (концевые и соединительные муфты) эта герметичность нарушается. Поэтому монтаж муфт должен быть выполнен с абсолютной точностью, чтобы исключить попадание влаги и воздуха в изоляцию, что неизбежно приведет к снижению электрической прочности, росту тангенса угла диэлектрических потерь и, в конечном итоге, пробою.
Вытесняются ли кабели типа ПКВНтОБ с рынка?
Да, в новых проектах распределительных сетей среднего напряжения (6-10-35 кВ) наблюдается устойчивая тенденция к замене кабелей с бумажно-масляной изоляцией на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Кабели с СПЭ (например, ПвПБбШп) обладают более высокими техническими и эксплуатационными характеристиками (допустимая температура, отсутствие ограничений по перепаду уровней, простота монтажа). Однако кабели ПКВНтОБ остаются в эксплуатации на огромном количестве действующих линий, и их замена является долгосрочным и капиталоемким процессом.