ПСПТп (СПЭ 3ж-СПЭ 1ж)

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПСПТп (СПЭ 3ж-СПЭ 1ж): конструкция, применение и технические характеристики

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПСПТп, с конструкцией жил, обозначаемой как СПЭ 3ж-СПЭ 1ж, представляет собой современный кабель для стационарной прокладки в электрических сетях напряжением до 35 кВ включительно. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его устройства: П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена, С – силовой, П – с медными жилами (по ГОСТ 31996-2012, где «П» обозначает провод, но в устоявшейся отраслевой практике для кабелей с СПЭ-изоляцией и медными жилами используется обозначение «П» в начале), Т – для прокладки в трубах, п – с защитным покровом в виде гофрированной металлической ленты. Конструкция жил СПЭ 3ж-СПЭ 1ж указывает на использование секторных жил (СПЭ) в трехфазной группе (3ж) и круглой жилы (СПЭ) для нулевого проводника (1ж). Данный тип кабеля широко применяется для создания надежных и эффективных кабельных линий в условиях, требующих высокой стойкости к механическим воздействиям и защищенности от внешних влияний.

Конструктивные элементы кабеля ПСПТп

Конструкция кабеля ПСПТп является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к наружной оболочке.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной проволоки, соответствующей высшему или первому классу по ГОСТ 22483. Ключевая особенность конструкции, заложенная в обозначении СПЭ 3ж-СПЭ 1ж – форма жил. Три основные фазные жилы выполняются секторной (сегментной) формы. Это позволяет оптимально использовать внутреннее пространство кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес по сравнению с кабелем с круглыми жилами аналогичного сечения. Нулевая жила, как правило, имеет круглую форму. Все жилы являются однопроволочными для сечений до 240 мм² включительно (для сечений 300 мм² и более жилы могут быть многопроволочными).

2. Экранирование жилы (пофазное)

Каждая токопроводящая жила в кабелях на напряжение 6 кВ и выше экранируется индивидуально. Экранирование включает два обязательных слоя:

• Экран по изоляции (полупроводящий): Наносится непосредственно на изоляцию жилы в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе изоляция/экран, что предотвращает возникновение частичных разрядов.
• Экран токопроводящий (медный): Поверх полупроводящего экрана накладывается экран в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Он предназначен для замыкания на землю емкостных токов, отвода токов короткого замыкания и обеспечения симметрии электрического поля вокруг жилы.

3. Поясная изоляция и заполнение

Экранированные жилы скручиваются вместе. Пространство между ними заполняется полимерным материалом (например, ПВХ-пластикатом или резиной) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности. Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящего материала или экран.

4. Общий экран (заземляющий проводник)

Поверх скрученных жил накладывается общий медный экран. В конструкции ПСПТп он часто выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно или спирально, или в виде оплетки из медных проволок. Этот экран выполняет функцию заземляющего проводника и предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех и обеспечения безопасности при повреждении.

5. Защитный покров типа «п» (броня)

Отличительная особенность кабеля ПСПТп – наличие брони из гофрированной металлической (чаще всего стальной, оцинкованной) ленты. Гофрирование придает ленте гибкость и позволяет кабелю сохранять способность к изгибу. Основные функции брони:

• Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение) при прокладке и эксплуатации.
• Защита от грызунов.
• Повышение стойкости к вибрационным нагрузкам.

Под броней и поверх нее всегда находятся подушки – слои из полимерных материалов (например, ПВХ), которые предотвращают коррозию металла и его повреждение об острые кромки ленты.

6. Наружная оболочка

Внешний слой кабеля, изготавливаемый из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката или полиэтилена. Оболочка обеспечивает защиту от влаги, агрессивных химических веществ, ультрафиолетового излучения и служит дополнительным изоляционным барьером.

Технические характеристики и условия применения

Кабель ПСПТп (СПЭ 3ж-СПЭ 1ж) проектируется и изготавливается в соответствии с ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и на напряжения 6, 10, 20, 35 кВ – по ТУ 16.К71-310-2001 и другим техническим условиям.

Основные параметры:

• Номинальное напряжение, U₀/U (U_m): 6/10(12) кВ, 10/15(17.5) кВ, 20/35(40.5) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное длительно допустимое.
• Климатическое исполнение: УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для прокладки в земле, кабельных сооружениях, на открытом воздухе).
• Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Допустимая температура нагрева жил:
  • Длительно: +90°C
  • При коротком замыкании (до 4 сек): +250°C
  • Перегрузка: +130°C
• Минимальный радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при прокладке и 7.5 – после прокладки (для многожильных кабелей с броней).
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Области применения:

• Прокладка кабельных линий в земле (траншеях) без дополнительной защиты, кроме случаев повышенной коррозионной активности.
• Прокладка в кабельных каналах, блоках, тоннелях, коллекторах.
• Прокладка в трубах (металлических, пластиковых, асбестоцементных).
• Прокладка по мостам и эстакадам.
• Использование на промышленных предприятиях, в распределительных сетях городов, для подключения трансформаторных подстанций.

Сравнительные преимущества и недостатки

Преимущества кабеля ПСПТп (СПЭ 3ж-СПЭ 1ж):

• Высокая надежность изоляции: Сшитый полиэтилен сохраняет стабильные диэлектрические свойства в широком температурном диапазоне, не подвержен термическому старению, как бумажно-масляная изоляция.
• Механическая прочность: Броня из гофрированной ленты обеспечивает высокий уровень защиты от повреждений, что критически важно при прокладке в земле в городских условиях.
• Устойчивость к влаге: Полностью полимерная конструкция негигроскопична, не требует герметизации концов при хранении.
• Большая допустимая токовая нагрузка: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией, кабели с СПЭ допускают нагрев жилы до +90°C, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Удобство монтажа: Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями в свинцовой оболочке. Секторная форма жил облегчает разделку и подключение к шинам распределительных устройств.
• Отсутствие необходимости в сложных системах подпитки маслом (в отличие от маслонаполненных кабелей).

Недостатки и ограничения:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ или бумажно-масляной изоляцией без брони.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям (удары острыми предметами), которые могут повредить изоляцию, несмотря на броню.
• Сложность ремонта изоляции в полевых условиях требует специальных материалов и технологий.
• Необходимость тщательного монтажа концевых и соединительных муфт, так как надежность линии в значительной степени определяется качеством аксессуаров и работ по их установке.

Таблица основных сечений и массогабаритных показателей (пример для кабеля 8,7/15 кВ)

Кол-во и ном. сечение жил, мм²	Наружный диаметр, мм (прибл.)	Масса 1 км кабеля, кг (прибл.)	Максимальный наружный диаметр по ГОСТ, мм
3×50 + 1×25	55	4500	58
3×70 + 1×35	59	5400	62
3×95 + 1×50	64	6600	67
3×120 + 1×70	68	7800	71
3×150 + 1×70	72	9100	75
3×185 + 1×95	77	10800	80
3×240 + 1×120	84	13500	87

Примечание: Фактические значения могут отличаться в зависимости от производителя и конкретной конструкции. Данные приведены для справочных целей.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля ПСПТп требует соблюдения ряда правил:

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей.
• Подготовка трассы: При прокладке в земле необходимо устройство песчаной подушки толщиной не менее 100 мм, отсутствие в траншее острых камней, мусора. Глубина прокладки – не менее 0.7 м до верха кабеля.
• Радиус изгиба: Необходимо строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба, указанный в технической документации.
• Защита от коррозии: В агрессивных грунтах (с высоким содержанием солей, кислот, щелочей) требуется дополнительная защита (прокладка в полиэтиленовых трубах).
• Монтаж муфт должен производиться квалифицированным персоналом с использованием комплектующих, рекомендованных производителем кабеля, в условиях чистоты и сухости.
• Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний постоянным или переменным напряжением (например, для кабеля 10 кВ – испытание постоянным напряжением 40 кВ в течение 10 минут) для проверки целостности изоляции и качества монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПСПТп и АСБл?

Кабель АСБл имеет бумажно-масляную изоляцию, пропитанную вязким составом, алюминиевые жилы, свинцовую герметичную оболочку и броню из стальных лент. ПСПТп – полностью полимерный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, медными жилами и броней из гофрированной ленты. ПСПТп легче, имеет большую пропускную способность, не требует специальных уклонов трассы для удержания пропитки, но более чувствителен к качеству монтажа муфт.

Почему в обозначении указана форма жил (СПЭ 3ж-СПЭ 1ж)? Это важно?

Да, это критически важно для монтажа. Секторные жилы (3ж) плотно прилегают друг к другу, что уменьшает диаметр кабеля. При разделке конца кабеля для установки концевой муфты необходимо специальным инструментом придать концам секторных жил круглую форму для обеспечения надежного контакта в наконечнике. Круглая нулевая жила (1ж) такой операции не требует.

Можно ли прокладывать кабель ПСПТп открыто по стенам зданий?

Технически это возможно, но не является основным назначением. Броня обеспечивает механическую защиту, но ПВХ-оболочка может распространять горение. Для открытой прокладки внутри помещений чаще выбирают кабели с индексом «нг(А)-LS» (не распространяющие горение, с пониженным дымовыделением). ПСПТп больше подходит для трасс вне помещений, в производственных цехах по специальным конструкциям или в земле.

Какой кабель выбрать для прокладки в земле в условиях высокой коррозионной активности: ПСПТп или АВБбШв?

В сильноагрессивных грунтах (болота, солончаки, территории химических предприятий) оба кабеля требуют дополнительной защиты. Однако кабель АВБбШв (с алюминиевыми жилами, ПВХ-изоляцией, броней из стальных лент в ПВХ шланге) может быть предпочтительнее из-за более толстой и устойчивой к химии ПВХ-оболочки, полностью закрывающей броню. Для ПСПТп в таких условиях рекомендуется обязательная прокладка в плотностенной полиэтиленовой трубе (ПНД). Окончательный выбор требует анализа конкретных условий.

Что означает буква «п» в маркировке и чем она отличается от «Шв»?

Буква «п» указывает на защитный покров в виде гофрированной металлической ленты. Буквы «Шв» обозначают «шланг защитный из винила» (ПВХ), то есть броня из двух стальных лент, поверх которых наложен выпрессованный ПВХ-шланг. «п»-покров, как правило, тоньше и гибче, обеспечивая лучшую защиту от точечных ударов и вибрации. «Шв» обеспечивает лучшую защиту брони от коррозии за счет полностью герметичного покрытия.

Требуется ли для кабеля ПСПТп устройство заземления брони с двух сторон?

Да, это обязательное требование ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок). Броня и металлический экран кабеля должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения электробезопасности (снятие напряжения с брони при пробое) и для создания пути стечения токов короткого замыкания, а также для уменьшения влияния электромагнитного поля.

Как определить необходимое сечение кабеля ПСПТп для проекта?

Сечение выбирается по трем основным критериям, указанным в ПУЭ (гл. 1.3):

1. По допустимому длительному току нагрузки (нагреву). Используются таблицы ПУЭ или расчетные методы с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха и количества работающих кабелей вплотную.
2. По потере напряжения (для длинных линий).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка, что кабель не перегреется и не разрушится за время срабатывания защиты при КЗ).

Окончательный выбор сечения, особенно для ответственных линий и высоких мощностей, должен производиться инженером-проектировщиком на основе детального расчета.