Кабель ПвКШв-ХЛ 1 кВ: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ПвКШв-ХЛ 1 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в медной экранированной жиле, с защитным покровом в виде шланга из поливинилхлоридного пластиката, предназначенный для эксплуатации в холодном климате (ХЛ). Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажной пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для создания распределительных сетей и питания энергоемкого оборудования.
Расшифровка маркировки ПвКШв-ХЛ 1 кВ
- Пв – изоляция жил из сшитого (вулканизированного) полиэтилена.
- К – контрольный (в данной интерпретации часто ошибочно, правильнее – кабель). Буква «К» в сочетании с «Шв» исторически обозначает наличие круглых проволок в броне. Однако в современной трактовке ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-310-2001, «К» в марке ПвКШв означает тип защитного покрова – «кабель с защитным покровом в виде шланга». Броня из стальных оцинкованных проволок присутствует и обозначается комбинацией «К» (круглые проволоки) и «Шв».
- Шв – защитный покров в виде выпрессованного (шлангового) поливинилхлоридного пластиката.
- ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата. Гарантирует сохранение эластичности материалов при низких температурах (до -60°С при монтаже).
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.
- 1. Токопроводящая жила: Медная, однопроволочная или многопроволочная (в зависимости от сечения), соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила может быть основной (фазной), нулевой (N) и жилой защитного заземления (PE).
- 2. Фазная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°С), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
- 3. Скрутка изолированных жил: Изолированные жилы скручиваются в сердечник с заполнением промежутков между ними негигроскопичным материалом (например, ПЭТ лентой или резиновой смесью).
- 4. Поясная изоляция: В виде обмотки из ПЭТ-ленты или экструдированного слоя, накладывается поверх скрученного сердечника.
- 5. Экран по жилам: В кабелях на напряжение 1 кВ и выше с изоляцией из сшитого полиэтилена обязательным элементом является экран. Он выполняется в виде медной ленты или оплетки поверх каждой изолированной жилы (экран жилы) и/или общего экрана поверх сердечника. Экран выравнивает электрическое поле, защищает от внешних наводок и является элементом безопасности.
- 6. Разделительный слой: Под броней накладывается слой из битумной ленты, крепированной бумаги или ПЭТ-ленты для защиты внутренних элементов от коррозии и механических повреждений броней.
- 7. Броня: Выполнена из стальных оцинкованных круглых проволок (обозначение «К»), наложенных поверх разделительного слоя. Обеспечивает защиту от механических повреждений (растяжения, сдавливания, грызунов).
- 8. Защитный шланг (покров Шв): Наружная оболочка, выпрессованная из поливинилхлоридного пластиката холодостойкого исполнения (ХЛ). Защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость к агрессивным средам, УФ-излучению (при наружной прокладке), влаге.
- Длительно допустимая температура нагрева жилы: +90°С.
- Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек): +250°С.
- Температура окружающей среды при эксплуатации: от -60°С до +50°С.
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°С. Для климатического исполнения ХЛ допускается прокладка при температуре до -60°С, но при соблюдении условий сохранения эластичности оболочки (обычно требуется подогрев).
- Стойкость к удару при температуре -40°С: соответствует нормам.
- Радиус изгиба при прокладке: не менее 15 наружных диаметров кабеля.
- Стойкость к тепловому удару (циклы нагрев-охлаждение): высокая, благодаря сшитой изоляции.
- Группа горючести оболочки: Г2-Г4 (пониженно горючий) в зависимости от состава пластиката. При необходимости может изготавливаться в исполнении «нг(А)-HF» – нераспространяющий горение, с низким дымо- и газовыделением.
- Прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, в том числе в грунтах с высокой коррозионной активностью и с наличием блуждающих токов.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, шахтах, по эстакадам и галереям.
- Вводы на территорию промышленных предприятий, нефтебаз, горнодобывающих объектов.
- Прокладка в условиях холодного климата (районы Крайнего Севера, Сибирь), включая зоны вечной мерзлоты.
- На объектах, где существует риск механических повреждений (стройплощадки, карьеры) или воздействия грызунов.
- В сетях аварийного и резервного питания, где предъявляются повышенные требования к надежности.
- Прокладка: При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой. Допустимая глубина прокладки – 0.7-1.0 м. При пересечении с коммуникациями кабель должен быть уложен в трубы.
- Радиус изгиба: Строгое соблюдение минимального радиуса изгиба (15D) обязательно для предотвращения повреждения изоляции и экрана.
- Заземление: Броня и экраны кабеля подлежат обязательному заземлению с двух сторон для безопасности и нормальной работы защитных устройств.
- Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных, концевых), рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена и экраном. Необходима тщательная заделка и изоляция.
- Подогрев при монтаже: При температуре ниже -15°С требуется предварительный подогрев кабеля в барабане без снятия оболочки.
Таким образом, полное наименование: Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена, с медными жилами, с броней из стальных оцинкованных круглых проволок, в защитном шланге из ПВХ пластиката для холодного климата, на напряжение 1 кВ.
Конструкция кабеля ПвКШв-ХЛ 1 кВ
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и надежную передачу электроэнергии.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 1000 В (между фазой и землей для сетей с изолированной нейтралью). Частота: 50 Гц.
Допустимые токовые нагрузки (пример для кабелей, проложенных в земле)
| Сечение жилы, мм² | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель, А |
|---|---|---|
| 3×16 | — | 90 |
| 3×25 | — | 120 |
| 3×35 | — | 145 |
| 3×50 | — | 175 |
| 3×70 | — | 215 |
| 3×95 | — | 260 |
| 3×120 | — | 300 |
Примечание: Точные значения зависят от условий прокладки (в земле, воздухе, каналах), температуры окружающей среды и количества работающих кабелей в пучке. Расчет должен производиться по актуальным ПУЭ и методикам.
Температурные режимы
Механические и климатические характеристики
Область применения кабеля ПвКШв-ХЛ 1 кВ
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1000 В частотой 50 Гц. Благодаря броне и холодостойкой оболочке, его применение особенно целесообразно в следующих условиях:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных маслом или водой, а также для подвижного подключения.
Отличия от аналогов (ПвБШв, ВБШв, АСБ)
| Марка кабеля | Изоляция | Броня | Особенности |
|---|---|---|---|
| ПвКШв | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Круглые стальные проволоки | Высокая термостойкость (+90°С), стойкость к влаге, высокая стойкость к растяжению благодаря броне из проволок. |
| ПвБШв | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Две стальные оцинкованные ленты | Броня лучше защищает от сдавливания и порезов, но менее устойчива к растягивающим нагрузкам. Более жесткий. |
| ВБШв | ПВХ пластикат | Две стальные оцинкованные ленты | Более низкая термостойкость (+70°С), меньшая стойкость изоляции к тепловому старению. Дешевле. |
| АСБ | Бумажная пропитанная | Стальные ленты | Ограничение по разности уровней прокладки, боязнь влаги, более сложный монтаж (требует концевых муфт). Устаревшая технология. |
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое преимущество ПвКШв перед ВБШв?
Основное преимущество – в материале изоляции. Сшитый полиэтилен (Пв) обеспечивает на 20°С более высокую длительно допустимую температуру жилы (+90°С против +70°С у ПВХ), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении. Он также обладает значительно большей стойкостью к тепловому старению, влаге и не распространяет горение при одиночной прокладке.
Почему в маркировке есть буква «К», если это не контрольный кабель?
Это распространенный вопрос. В системе маркировки силовых кабелей с броней буква «К» может обозначать два разных элемента: 1) «контрольный» (для кабелей КВБШв и т.п.); 2) форму брони – «круглые проволоки». В марке ПвКШв буква «К» относится к броне. Однако в современных ТУ трактовка может объединять «КШв» как обозначение типа защитного покрова. Для избежания путаницы необходимо изучать конструкцию по техническим условиям завода-изготовителя.
Можно ли прокладывать ПвКШв-ХЛ открыто по фасаду здания?
Да, можно. Защитный шланг из ПВХ пластиката ХЛ обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако при длительной открытой прокладке на солнце рекомендуется учитывать дополнительный нагрев от солнечной радиации, что может потребовать корректировки токовой нагрузки.
Нужно ли заземлять броню ПвКШв, если есть отдельная жила PE?
Да, броня подлежит заземлению в обязательном порядке согласно ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72). Это делается для электробезопасности – снижения напряжения прикосновения на броне в случае повреждения основной изоляции. Жила PE (заземления) выполняет свою функцию защиты, а заземленная броня является дополнительной защитной мерой и экраном.
Как отличить кабель исполнения ХЛ от обычного при покупке?
Основное отличие – в материале наружной оболочки. На ощупь оболочка ХЛ при отрицательных температурах остается эластичной, в то время как обычная ПВХ оболочка дубеет и может треснуть. Гарантированно определить можно только по маркировке на барабане и в сопроводительной документации (сертификате), где должно быть четко указано «ПвКШв-ХЛ» или «климатическое исполнение ХЛ» и диапазон температур, например, -60°С.
Что означает «сшитый полиэтилен» и почему он лучше?
Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого под воздействием химических агентов или радиации «сшиваются» в трехмерную сетку. Это резко повышает его термостойкость: материал из термопластичного (размягчается при нагреве) становится термореактивным (сохраняет форму и свойства при высоких температурах). Это дает преимущества в виде более высокой допустимой рабочей температуры, стойкости к токам короткого замыкания и отсутствию течения материала при перегрузках.
Заключение
Кабель ПвКШв-ХЛ 1 кВ является современным, надежным и универсальным решением для строительства распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты и стойкости к экстремально низким температурам. Его конструкция, сочетающая преимущества сшитого полиэтилена, прочной брони из круглых проволок и холодостойкой оболочки, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) и минимальные эксплуатационные затраты. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки, монтажа и заземления являются обязательными условиями для реализации всех технических преимуществ данного кабельного изделия.