Кабель ПвКП 3-х жильный

Кабель ПвКП: конструкция, параметры и область применения трехжильной модификации

Кабель ПвКП – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и медными жилами, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, К – броня из круглых оцинкованных стальных проволок, П – наружный защитный покров (подушка) из полимерной композиции, не поддерживающей горение. Трехжильная конструкция является наиболее распространенной для организации трехфазных сетей.

Конструктивные элементы кабеля ПвКП 3х

Конструкция кабеля ПвКП 3-жильного многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (сечением до 50 мм² включительно) или многопроволочной (от 16 мм² и выше). Класс гибкости – 1 или 2. Форма жилы в трехжильных кабелях, как правило, секторная или сегментная, что позволяет оптимизировать общий диаметр кабеля, уменьшить расход материалов и улучшить теплоотвод.
• Экран на жиле. Каждая изолированная жила обязательно экранируется. Экран выполняется в виде полупроводящего экструдированного слоя, наложенного поверх изоляции. Он выравнивает распределение электрического поля у поверхности изоляции, предотвращая возникновение локальных перенапряжений.
• Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные температурные характеристики. Рабочая температура жилы увеличивается до +90°C, а температура в режиме перегрузки может достигать +130°C. Изоляция обладает высокой электрической прочностью и стойкостью к трекингу.
• Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных и экранированных жил накладывается поясная изоляция, также выполняемая из полупроводящего материала. Она служит для выравнивания электрического поля в пространстве между жилами.
• Экран медный. Общий экран в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Он является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Экран заземляется и служит для защиты от внешних электромагнитных помех, а также обеспечивает безопасность при обслуживании, отводя токи утечки в случае повреждения основной изоляции.
• Разделительный слой. Представляет собой поясную изоляцию или обмотку из полимерной пленки, наложенную поверх экрана для защиты его от коррозии и механического повреждения при последующих операциях бронирования.
• Броня. Выполняется из оцинкованных стальных проволок круглого сечения, наложенных поверх разделительного слоя. Броня обеспечивает механическую защиту кабеля от растягивающих усилий, ударов, грызунов. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную защиту.
• Наружная оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка защищает броню от коррозии и выполняет функцию внешней защиты. Для кабеля ПвКП используется ПВХ пластикат пониженной горючести, что позволяет прокладывать его в коллекторах и туннелях без дополнительных мер пожарной безопасности.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель ПвКП 3х жильный соответствует требованиям ТУ 16.К71-310-2001 и международным стандартам (МЭК 60502-2). Его ключевые параметры систематизированы в таблицах ниже.

Основные электрические и механические параметры

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ, 8.7/10 (12) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное.
Количество и форма жил	3, секторная/сегментная	Возможна круглая форма для малых сечений.
Диапазон сечений жил	от 16 мм² до 240 мм²	Наиболее ходовые сечения: 50, 70, 95, 120, 150 мм².
Температура эксплуатации	от -50°C до +50°C	Монтаж без предварительного подогрева возможен при температуре не ниже -15°C.
Максимальная рабочая t° жилы	+90°C	Допустима перегрузка до +130°C (не более 100 ч/год).
Температура короткого замыкания	+250°C	Продолжительность КЗ не более 5 сек.
Минимальный радиус изгиба	15 наружных диаметров кабеля	Для многопроволочных жил.
Срок службы	Не менее 30 лет	При соблюдении условий эксплуатации и монтажа.

Примеры веса и наружного диаметра для кабеля ПвКП 3х на напряжение 8,7/10 кВ

Сечение, мм²	Примерный наружный диаметр, мм	Примерная масса 1 км кабеля, кг
3х50	48-52	3500-3800
3х95	58-62	5200-5600
3х150	66-70	6900-7400
3х240	78-82	9800-10500

Область применения и способы прокладки

Трехжильный кабель ПвКП предназначен для передачи электроэнергии в трехфазных сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Благодаря броне и стойкой оболочке, он применяется в условиях повышенных механических рисков и агрессивных сред.

• Прокладка в земле (траншеях). Это основной способ прокладки. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, с засыпкой сверху слоем песка и защитой сигнальной лентой или кирпичом. Броня защищает от давления грунта, механических повреждений при раскопках и грызунов.
• Прокладка в кабельных каналах, коллекторах, туннелях и эстакадах. Оболочка из ПВХ пониженной горючести позволяет использовать кабель в таких сооружениях. Крепление осуществляется с помощью кабельных конструкций (лотков, полок).
• Прокладка в помещениях и на открытом воздухе. Возможна при условии защиты от прямого солнечного излучения (УФ-излучение может старить ПВХ оболочку). При прокладке на мостах и эстакадах необходимо учитывать возможность образования гололеда.
• Использование в пожароопасных зонах. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке, что допускает его применение во многих пожароопасных зонах в соответствии с ПУЭ.

Запрещена прокладка по воздуху (по опорам) без несущего троса, так как кабель не предназначен для длительного восприятия значительных растягивающих нагрузок без дополнительных элементов.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, ВБШв)

Основным аналогом кабеля ПвКП является кабель с бумажно-пропитанной изоляцией (например, марки СБ, ЦСБ) или кабель с изоляцией из ПВХ (ВБШв).

Преимущества ПвКП:

• Высокие температурные показатели: Рабочая температура +90°C против +70°C у кабелей с ПВХ изоляцией. Это позволяет пропускать больший ток нагрузки при одинаковом сечении.
• Высокая влагостойкость: Изоляция из СПЭ не впитывает влагу, в отличие от бумажно-пропитанной. Это исключает необходимость ограничения перепадов уровней прокладки и упрощает монтаж.
• Меньший вес и наружный диаметр: При одинаковом сечении и напряжении кабель ПвКП компактнее и легче кабеля с бумажной изоляцией, что облегчает транспортировку и монтаж.
• Простота монтажа и оконцевания: Не требует специальных муфт для ограничения стекания пропиточного состава, как бумажные кабели. Монтаж производится быстрее.
• Большая допустимая длина участка: Из-за низких диэлектрических потерь и отсутствия ограничений по перепаду уровней, можно укладывать более длинные участки без промежуточных муфт.

Недостатки ПвКП:

• Более высокая стоимость: Цена кабеля ПвКП выше, чем у кабелей с изоляцией из ПВХ или бумаги.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При повреждении оболочки и брони, точечный удар или надрез может привести к развитию «древовидных» разрядов (трекинга) в изоляции, что со временем вызовет пробой. Бумажная изоляция в этом отношении более «терпима».
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединений, так как частицы пыли или влага под термоусаживаемой муфтой могут инициировать частичные разряды.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ПвКП требует соблюдения ряда правил:

1. Работа с броней: При разделке кабеля для установки концевой или соединительной муфты, броневые проволоки аккуратно откусываются с помощью специального инструмента. Края брони зачищаются от заусенцев и заземляются.
2. Заземление экранов: Медные экраны всех трех жил в конце кабеля должны быть надежно соединены и заземлены. Это критически важный элемент безопасности. В трехжильных кабелях часто применяется заземление экранов с обоих концов для устранения циркулирующих токов и наведенного напряжения.
3. Использование специализированных муфт: Для соединения и оконцевания применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты, предназначенные specifically для кабелей с изоляцией из СПЭ. Они обеспечивают равномерное распределение электрического поля в зоне разделки.
4. Контроль герметичности: Особое внимание уделяется герметизации точек ввода в муфту для исключения попадания влаги в кабель.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвКП от ПвБШв?

Основное отличие – тип брони. У кабеля ПвБШв броня выполнена из двух стальных оцинкованных лент (Б – бронепокров из стальных лент), а у ПвКП – из круглых стальных проволок (К – броня из круглых проволок). Броня из проволок лучше защищает от растягивающих нагрузок и используется на участках с возможными смещениями грунта или при прокладке по мостам.

Можно ли использовать кабель ПвКП для прокладки в воде?

Нет, напрямую для прокладки в воде (реки, озера) кабель ПвКП не предназначен. Его оболочка и броня не обеспечивают долговременную герметичность от проникновения воды под давление. Для подводной прокладки существуют специальные кабели с герметизированной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, ПвПуг).

Как правильно выбрать сечение кабеля ПвКП?

Выбор сечения производится на основе расчета по трем основным критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (ПУЭ, гл. 1.3) с учетом способа прокладки и температуры окружающей среды. 2) По потере напряжения (должна быть в пределах нормы для данного типа сети). 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания. Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации.

Нужно ли использовать дополнительную защиту при прокладке в земле?

Да, обязательно. Помимо песчаной подушки и засыпки, рекомендуется защита сверху кирпичом или специальными бетонными плитами, особенно при прокладке в местах с возможными последующими земляными работами. Использование сигнальной ленты с надписью «Осторожно кабель!» также является обязательным требованием.

Требуется ли дополнительный несущий трос при прокладке по воздуху?

Да, обязательно. Кабель ПвКП не является самонесущим. При прокладке по воздуху между зданиями или по опорам он должен быть подвешен на несущем стальном тросе (канате) с помощью специальных подвесок, которые исключают механическую нагрузку на сам кабель. Также необходимо обеспечить защиту от прямых солнечных лучей (например, прокладка в гофротрубе).

Как маркируются жилы кабеля ПвКП?

Изолированные жилы трехжильных кабелей на напряжение до 10 кВ обычно имеют отличительную расцветку или маркировку цифрами. Стандартно: жила A – желтая, B – зеленая, C – красная. Нулевая жила (если есть) – синяя. Также на изоляцию может быть нанесена цифровая маркировка (1, 2, 3) или тиснение.

Каков порядок приемо-сдаточных испытаний после прокладки?

После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным током согласно ПУЭ (Глава 1.8). Для кабеля на 10 кВ стандартное испытательное напряжение составляет 60 кВ постоянного тока, продолжительность приложения – 10 минут. Также измеряется сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В. Перед испытаниями экраны должны быть заземлены.