Kable energetyczne nn stosowane w Polsce różnią się od siebie, ponieważ każda spółka dystrybucyjna ma własne wymagania i standardy dotyczące budowy linii kablowych na swoich terenach. W zasadzie wszystkie opierają się na wymaganiach dokumentu harmonizującego PN-HD 603 S1, jednak są i takie, które dość istotnie starają się ten dokument poprawić. W efekcie żadnego z produkowanych kabli energetycznych nn nie można wykorzystać w dwóch różnych spółkach.
Kable energetyczne nn – historia przepisów prawnych
Kable energetyczne nn z żyłami aluminiowymi to rozwiązania stosowane w polskiej energetyce od wielu lat. Lektura starych, nieaktualnych już norm wydawanych przez PKN wskazuje, że co najmniej od 1964 r. jako podstawowe kable energetyczne nn wykorzystywano kable aluminiowe o izolacji oraz powłoce polwinitowej. W ostatnim dniu roku 1963 opublikowane zostały dwie polskie normy – PN-E-90300:1963 „Kable elektroenergetyczne i sygnalizacyjne o izolacji polwinitowej. Wymagania ogólne i badania techniczne” oraz PN-E-90301:1963 „Kable elektroenergetyczne o izolacji i powłoce polwinitowej na napięcie znamionowe 1 kV”.
Wraz z rozwojem technologicznym, szczególnie w zakresie jakości tworzyw termoplastycznych, ewoluowały również polskie wymagania normatywne (aż do 1993 r., kiedy to zostały opublikowane ostatnie wydania polskich norm (serii PN-E)), dotyczące kabli energetycznych nn. Były to – PN-E-90400:1993 „Kable elektroenergetyczne i sygnalizacyjne o izolacji i powłoce polwinitowej, na napięcie znamionowe nie przekraczające 6/6 kV. Ogólne wymagania i badania” oraz PN-E-90401:1993 „Kable elektroenergetyczne i sygnalizacyjne o izolacji i powłoce polwinitowej na napięcie znamionowe nie przekraczające 6/6 kV. Kable elektroenergetyczne na napięcie znamionowe 0,6/1 kV”.
Normy wydano 22.10.1993 r., a wycofano 31.12.2002 r. Zostały opracowane przez Jana Grobickiego oraz Zygmunta Koterasa z Przedsiębiorstwa Badawczo-Produkcyjnego Przemysłu Kablowego ENERGOKABEL. Normy były częściową implementacją w Polsce publikacji IEC (ang. International Electrotechnical Commission) nr 502 z 1983 r. Oprócz wymagań konstrukcyjnych samych kabli, ich badań oraz zdefiniowania własności materiałów stosowanych do produkcji (zgodnych z publikacją IEC) normy te zawierały również reguły dotyczące nadawania nazw kabli w zależności od wariantu wykonania, które dotyczyły tylko obszaru Polski. Nazwy te nie odbiegały od wieloletniej tradycji nazywania kabli stosowanych w krajowej elektroenergetyce.
Poniżej kilka przykładów zdefiniowanych nazw kabli energetycznych nn:
• YAKY – kabel elektroenergetyczny (K), o żyłach roboczych aluminiowych (A), o izolacji polwinitowej (Y – na końcu nazwy) oraz o powłoce polwinitowej (Y – na początku nazwy);
• YAKyY – kabel o specyfikacji jak wyżej z dodatkową wytłaczaną powłoką wypełniającą.
Kable energetyczne nn – nowe konstrukcje kabli
Na początku lat 90. ubiegłego wieku pojawił się w ofercie firm produkujących materiały izolacyjne nowy produkt – izolacyjny polietylen, który umożliwiał usieciowanie w parze wodnej i nie wymagał przy tym procesie wysokiego ciśnienia, a co za tym idzie – stosowania skomplikowanej i drogiej instalacji (linii łańcuchowej), a jedynie komory do sieciowania będącej w istocie sauną przemysłową. Kilka lat później pojawił się polietylen sieciowany na powietrzu. Proces sieciowania w tych materiałach zachodzi pod wpływem pary wodnej zawartej w atmosferze, a do jego przeprowadzenia potrzebna jest temperatura powyżej 0℃, przeciętna wilgotność powietrza oraz czas (im wyższa temperatura i wilgotność tym krótszy).
Dzięki takim materiałom pojawiły się kable energetyczne nn o izolacji z polietylenu usieciowanego, co pozwoliło znacznie podwyższyć dopuszczalną długotrwałą temperaturę pracy kabli z 70 do 90℃. Konstrukcji kabli o izolacji z polietylenu usieciowanego zabrakło we wspomnianych normach krajowych wydanych w 1993 r., zawarte jednak były w IEC 502 i dlatego, chociaż nie miały one żadnego odpowiednika w normach krajowych, produkowane były przez ponad dekadę według wspomnianej publikacji IEC.
Nowe kable energetyczne nn należało jednak odpowiednio oznaczyć, dlatego pojawiły się symbole nawiązujące do stosowanych już nazw kabli w Polsce:
• YAKXS – symbol Y dotyczący izolacji polwinitowej zastąpiony został symbolem XS oznaczającym polietylen usieciowany;
• YAKyXS – kable z wytłaczanym wypełnieniem.
Kable energetyczne nn tego typu miały żyły w wersjach okrągłych, wielodrutowych i zagęszczanych (głównie kable jednożyłowe) oraz jednodrutowych lub wielodrutowych sektorowych (w kablach wielożyłowych). Na początku XXI w. podstawowe kable energetyczne nn, jakie stosowano w Polsce to przede wszystkim 4-żyłowe kable YAKY oraz rzadziej – YAKXS, o żyłach sektorowych, głównie jednodrutowych oraz z wypełnieniem w postaci oplotu z taśm.
Kable energetyczne nn – obecne przepisy prawne
Kable energetyczne nn doczekały się dużych zmian z końcem 2002 r., kiedy to dotychczas obowiązujące w Polsce normy zostały wycofane, a w ich miejsce w grudniu 2002 r. wprowadzono PN-HD 603 S1:2002 „Kable elektroenergetyczne na napięcie znamionowe 0,6/1 kV”, która wraz z późniejszymi zmianami obowiązuje do dzisiaj.
Polska norma stanowi już pełne wydanie dokumentu harmonizującego HD 603 S1 z 1994 r., bazującego na publikacji IEC 502 (obecnie IEC 60502-1). Jak w każdym tego typu dokumencie harmonizującym, poszczególne części dotyczą konstrukcji kabli, które obowiązują na terenie danego kraju. Do polskiego wydania dołączono informacyjny załącznik krajowy NB, określający jedynie zasady oznaczania krajowych kabli elektroenergetycznych, w tym kabli energetycznych nn, z zachowaniem stosowanej do tej pory symboliki.
Oznaczenia kabli energetycznych nn
Kable energetyczne nn YAKY odpowiadają kablom opisanym w części 3., natomiast kable energetyczne nn YAKXS – części 5. Część 3. PN-HD 603 zawierała 14 załączników krajowych (dane z wydania PN-HD 603 S1:2002/A3:2007), a część 5. – 23 załączniki, niestety bez polskich. Należy podkreślić, że polscy autorzy dokumentu NB nie sprecyzowali według jakich konkretnie załączników mają być produkowane kable w Polsce. W większości rodzimych spółek dystrybucyjnych przyjęto, że mają być zgodne z załącznikami oznaczonymi literą „G”, które oznaczają normy obowiązujące na terenie Niemiec. Wynikało to z faktu, że kable te były już w Polsce znane i w bardzo ograniczonym zakresie stosowane. Należy zaznaczyć, że w PN-HD 603 do dzisiaj nie ma części polskiej.
Załącznik krajowy NB nie rozróżnia już w oznaczeniu kabli typu wypełnienia, co może prowadzić do nieporozumień. Dokument harmonizujący PN-HD 603 w części 1. „Wymagania ogólne” dopuszcza w konstrukcji kabli wielożyłowych alternatywnie wypełnienie wytłaczane lub obwój z taśm, odsyłając w tej kwestii do załączników krajowych. W częściach dokumentu oznaczonych literą „G” wymaga się dla kabli z żyłami aluminiowymi wytłaczanego wypełnienia i nie dopuszcza rozwiązania w postaci oplotu z taśm, w przeciwieństwie do kabli z żyłami miedzianymi, gdzie taka możliwość istnieje.


Skąd wzięło się to zróżnicowanie? Trudno dociec. Wytłaczane powłoki wypełniające wykonuje się głównie z gumy niezwulkanizowanej (EPDM), materiału który nie ma zdefiniowanych własności mechanicznych ani elektrycznych. Główne zadanie tych powłok to wyokrąglenie ośrodka kabla. Wymóg zastosowania takiej powłoki można zrozumieć w przypadku ośrodka kabla skręconego z żył okrągłych, natomiast jest zupełnie niezrozumiały dla ośrodka kabla wykonanego z żył sektorowych, gdzie w zupełności wystarczy obwój wykonany z folii poliestrowych typu „estrofol”. Oczywiście nazwy kabli aluminiowych zgodnie z nomenklaturą zaproponowaną w dokumencie PN-HD 603 i części 3G oraz 5G są inne. Poniżej, w tab. 1. przedstawiono porównanie nazw kabli zdefiniowanych w normach serii PN-E oraz zgodnych z PN-HD 603.
Tab. 1. Kable energetyczne nn. Zestawienie oznaczeń kabli zgodnie z załącznikiem krajowym NB oraz częścią 3G (kable o izolacji polwinitowej) i 5G (kable o izolacji polietylenowej) normy PN-HD 603 | ||
Nazwy kabli według załącznika krajowego NB do HD 603 | Nazwy kabli według PN-HD 603 cz. 3G oraz 5G | Opis techniczny |
YAKY żo YAKY | NAYY-J NAYY-O | kable z żyłami aluminiowymi o izolacji polwinitowej i powłoce polwinitowej, z żyłą ochronną lub bez |
XAKY żo XAKY | NAY2Y-J NAY2Y-O | kable z żyłami aluminiowymi o izolacji polwinitowej i powłoce polwinitowej, z żyłą ochronną lub bez |
YAKXS żo YAKXS | NA2XY-J NA2XY-O | kable z żyłami aluminiowymi o izolacji z polietylenu usieciowanego i powłoce polwinitowej, z żyłą ochronną lub bez |
XAKXS żo XAKXS | NA2X2Y-J NA2X2Y-O | kable z żyłami aluminiowymi o izolacji z polietylenu usieciowanego i powłoce polietylenowej, z żyłą ochronną lub bez |
Wymagania spółek dystrybucyjnych
Kable energetyczne nn stosowane w Polsce, jak wspomniano we wstępie, znacznie się od siebie różnią w zależności od spółki dystrybucyjnej dla której zostały wyprodukowane. Poniżej w tab. 2. przedstawiono zestawienia wymagań na kable energetyczne nn z czterech największych polskich spółek dystrybucyjnych. Przy jego opracowywaniu bazowano na analizie wymagań przetargowych oraz standardów obowiązujących w danej spółce. Charakterystyczna jest duża różnorodność wymagań. Na pewno wskazuje to na pilną potrzebę opracowania polskiego załącznika do dokumentu PN-HD 603, chociaż nawet jeśli on powstanie to raczej niemożliwe jest aby spółki ujednoliciły swoje wymagania.
Tab. 2a. Kable energetyczne nn. Zestawienie wymagań na kable aluminiowe niskich napięć z największych polskich spółek dystrybucyjnych – ENEA Operator | ||||
Nazwa kabla | Przekrój | Rodzaj żyły | Wymagania główne | Wymagania dodatkowe |
ENEA Operator | ||||
NAYY-J | 4 x 35 | RE | PN-HD 603 S1 cz. 3G | - przekrój żył aluminiowych równy lub większy od przekroju znamionowego - min. grubość izolacji równa lub większa od grubości znamionowej |
NAYY-J | 4 x 70 | SE | ||
NAY2Y-J | 4 x 150 | SE | ||
NAY2Y-J | 4 x 240 | SE |
Tab. 2b. Kable energetyczne nn. Zestawienie wymagań na kable aluminiowe niskich napięć z największych polskich spółek dystrybucyjnych – ENERGA Operator | ||||
Nazwa kabla | Przekrój | Rodzaj żyły | Wymagania główne | Wymagania dodatkowe |
ENERGA Operator | ||||
YAKXS | 4 x 35 | SE | PN-HD 603 S1 cz. 5G | - kable z wypełnieniem wytłaczanym |
YAKXS | 4 x 70 | SE | ||
YAKXS | 4 x 120 | SE | ||
YAKXS | 4 x 240 | SM |
Tab. 2c. Kable energetyczne nn. Zestawienie wymagań na kable aluminiowe niskich napięć z największych polskich spółek dystrybucyjnych – PGE Dystrybucja | ||||
Nazwa kabla | Przekrój | Rodzaj żyły | Wymagania główne | Wymagania dodatkowe |
PGE Dystrybucja | ||||
YAKXS żo | 4 x 25 | brak wymagań | PN-HD 603 S1 | - |
YAKXS żo | 4 x 35 | |||
YAKXS żo | 4 x 70 | |||
YAKXS żo | 4 x 120 | |||
YAKXS żo | 4 x 240 |
Tab. 2d. Kable energetyczne nn. Zestawienie wymagań na kable aluminiowe niskich napięć z największych polskich spółek dystrybucyjnych – TAURON Dystrybucja | ||||
Nazwa kabla | Przekrój | Rodzaj żyły | Wymagania główne | Wymagania dodatkowe |
TAURON Dystrybucja | ||||
NA2XY-J | 4 x 35 | RE | PN-HD 603 S1 cz. 3G | - |
NA2XY-J | 4 x 70 | SE | ||
NA2XY-J | 4 x 120 | SE | ||
NA2XY-J | 4 x 240 | SM | ||
NA2X2Y-J | 4 x 35 | RE | ||
NA2X2Y-J | 4 x 70 | SE | ||
NA2X2Y-J | 4 x 120 | SE | ||
NA2X2Y-J | 4 x 240 | SM |
Publikacja artykułu: październik 2021 r.