Кабель ПвКсП 1х50: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель ПвКсП 1х50 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий. Его маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, К – броня из круглых оцинкованных стальных проволок, с – свинцовая оболочка, П – наружный защитный покров (подушка) из полимерных нетканых материалов или битумного состава. Число 1 указывает на количество токопроводящих жил, а 50 – на их номинальное сечение в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля ПвКсП 1х50

Конструкция кабеля является многослойной и разработана для обеспечения высокой механической прочности, коррозионной стойкости и долговечности при эксплуатации в грунтах различной агрессивности.

• Токопроводящая жила: Круглая, однопроволочная или многопроволочная (в зависимости от требований гибкости), выполненная из медной проволоки по ГОСТ 22483. Класс жилы (1 или 2) определяет ее конструкцию. Для сечения 50 мм² чаще применяется многопроволочная жила (класс 2) для обеспечения необходимой гибкости при транспортировке и укладке.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция: Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от номинального напряжения кабеля. Сшитый полиэтилен обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C), отличными диэлектрическими характеристиками и стойкостью к трекингу.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран): Наносится поверх изоляции. Аналогично экрану по жиле, выполняется из сшитого полупроводящего полиэтилена. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, обеспечивая равномерность электрического поля.
• Поясная изоляция: Представляет собой обмотку из электропроводящей бумаги или полимерной ленты, накладываемую поверх экрана по изоляции. Обеспечивает контакт между экраном и металлической оболочкой.
• Свинцовая оболочка (с): Герметичная оболочка из свинцового сплава. Основная функция – защита изоляции от проникновения влаги, а также от агрессивных химических веществ, содержащихся в грунте. Выполняет роль продольной гидроизоляции. Является важнейшим элементом для кабелей, прокладываемых в земле с высокой влажностью.
• Подушка под броню (П): Наносится поверх свинцовой оболочки для ее защиты от коррозии и механических повреждений бронепокровом. Может выполняться в виде обмотки из крепированной бумаги, стеклопряжи, полимерных нетканых материалов или наложения битумного состава.
• Броня (К): Выполнена из оцинкованных стальных круглых проволок, навиваемых поверх подушки. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (сдавливания грунтом, ударов лопатой при раскопках, грызунов).
• Наружный защитный покров (внешняя оболочка, В): Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, обеспечивает дополнительную механическую защиту и стойкость к внешним воздействиям. Имеет, как правило, черный цвет.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель ПвКсП 1х50 производится на номинальное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ. Чаще всего в распределительных сетях применяется исполнение на 10 кВ.

Таблица 1. Основные параметры кабеля ПвКсП 1х50 на 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ
Сечение токопроводящей жилы	50 мм²
Материал жилы	Медь
Класс жилы	1 (однопроволочная) или 2 (многопроволочная)
Толщина изоляции из СПЭ	4,5 мм (для 8,7/10 кВ)
Толщина свинцовой оболочки	Около 1,8 – 2,0 мм (нормируется стандартом)
Диаметр стальных проволок брони	1,5 – 2,0 мм (в зависимости от производителя)
Наружный диаметр кабеля	Примерно 38 – 42 мм
Масса 1 км кабеля	Около 3500 – 4000 кг
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с броней из проволок)
Допустимая температура нагрева жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Допустимая температура нагрева жилы при коротком замыкании	+250°C (продолжительность до 5 сек)
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 1000 МОм·км

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвКсП 1х50 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 35 кВ частоты 50 Гц. Основная сфера применения – прокладка в земле (траншеях) с низкой, средней и высокой коррозионной активностью, в том числе в грунтах с блуждающими токами, во влажных и сырых почвах.

• Прокладка в земле: Кабель рассчитан на прокладку в траншеях с песчаной подсыпкой и защитой кирпичом или сигнальными лентами. Броня защищает от механических воздействий, а свинцовая оболочка – от влаги и химической агрессии. Не допускается прокладка в земле, подверженной смещениям и растягивающим усилиям.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается при условии отсутствия опасности механических повреждений. В пожароопасных помещениях необходимо учитывать группу горючести оболочки (обычно ПВХ пластикат имеет индекс распространения пламени «распространяющие»).
• Прокладка в воде: Конструкция со свинцовой оболочкой и броней позволяет прокладывать кабель через водные преграды (реки, озера, болота) при условии дополнительной защиты от прямого механического воздействия (якорь, трал).

Важное замечание по прокладке одножильных кабелей: При протекании переменного тока в одножильном кабеле возникает значительное переменное магнитное поле, которое наводит ЭДС в металлических элементах конструкции (броне, свинцовой оболочке). Это приводит к возникновению вихревых токов и дополнительным потерям мощности, нагреву. Для их снижения необходимо соблюдать правила транспозиции жил и заземления брони и оболочки с обеих сторон. При большой длине линии и высоких токах нагрузки рекомендуется использовать специальные схемы прокладки («в треугольник», «плоскостью»).

Преимущества и недостатки кабеля ПвКсП 1х50

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Комбинация свинцовой герметичной оболочки и брони обеспечивает максимальную защиту от влаги и механических повреждений, что гарантирует срок службы не менее 30-40 лет.
• Стойкость к агрессивным средам: Свинец устойчив к большинству видов почвенной коррозии и блуждающим токам.
• Высокие электрические характеристики изоляции: Сшитый полиэтилен имеет высокую электрическую прочность, малые диэлектрические потери и стойкость к тепловому старению.
• Высокая пропускная способность: Допустимая температура длительной работы +90°C позволяет пропускать большие токи нагрузки по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией аналогичного сечения.
• Удобство монтажа на вертикальных и наклонных трассах: Отсутствие стекания пропиточного состава, характерного для маслонаполненных кабелей.

Недостатки:

• Высокая стоимость: Использование меди, технологии сшития полиэтилена и свинца делает кабель дорогим.
• Большая масса и жесткость: Значительный вес и радиус изгиба усложняют транспортировку и прокладку, требуют применения спецтехники.
• Сложность монтажа концевых и соединительных муфт: Требуется специальное оборудование и высокая квалификация персонала для разделки и монтажа муфт на кабели с изоляцией из СПЭ.
• Экологические аспекты: Использование свинца требует особых мер при утилизации кабеля.
• Потери в оболочке и броне: Для одножильных кабелей необходимы специальные меры по снижению потерь в металлических покровах.

Сравнение с аналогами

Таблица 2. Сравнение кабеля ПвКсП с основными аналогами

Тип кабеля	Конструктивные особенности	Ключевые отличия и область предпочтения
ПвКсП (напр., 1х50)	Медь, СПЭ, свинец, броня из проволок, ПВХ-шланг.	Максимальная защита от влаги и механических повреждений. Для прокладки в грунтах любой агрессивности, в воде, в зонах с блуждающими токами.
ПвП (напр., 1х50)	Медь, СПЭ, броня из стальных лент, ПВХ-шланг.	Более легкий и дешевый. Нет свинцовой оболочки, поэтому не рекомендуется для грунтов с высокой влажностью и химической агрессией. Броня из лент хуже защищает от растяжения.
АПвКсП (напр., 1х50)	Алюминий, СПЭ, свинец, броня из проволок, ПВХ-шланг.	Алюминиевая жила дешевле и легче, но имеет больший диаметр для той же проводимости. Требует большего внимания к контактным соединениям. Применяется для снижения капитальных затрат.
ЦСП (напр., 1х50)	Медь, бумажно-масляная изоляция, свинец, броня, защитный покров.	Устаревшая технология. Ограничения по перепадам высот (стекание пропитки), меньшая допустимая температура (+70°C), более сложная эксплуатация. Применяется при модернизации старых сетей.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между кабелями ПвКсП и ПвП?

Ключевое отличие – наличие свинцовой герметичной оболочки в марке ПвКсП. Кабель ПвП имеет броню, наложенную непосредственно на экраны (через подушку), и внешнюю ПВХ оболочку. ПвП не имеет продольной гидроизоляции, поэтому при повреждении внешней оболочки влага может распространяться вдоль кабеля, приводя к выходу его из строя. ПвКсП со свинцовой оболочкой лишен этого недостатка и предназначен для более тяжелых условий эксплуатации.

2. Как правильно заземлять броню и свинцовую оболочку кабеля ПвКсП 1х50?

Броня и свинцовая оболочка должны быть заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это делается для безопасности (снятие потенциала) и для снижения потерь от вихревых токов. При этом, если концы линии находятся на большом расстоянии, для предотвращения циркуляции выравнивающих токов по оболочке рекомендуется выполнить её поперечное сечение (разрыв) и заземлить каждый участок отдельно. Схема заземления должна быть указана в проектной документации и выполняться с помощью специальных соединителей или заземляющих наконечников, припаиваемых или обжимаемых на бронепроволоках и свинцовой оболочке.

3. Какие муфты используются для монтажа кабеля ПвКсП 1х50?

Для данного кабеля применяются специальные концевые и соединительные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение (10 кВ). Концевые муфты (КНТп, STK, ELSTOP) обеспечивают переход с кабеля на воздушную линию или в ячейку КРУ. Соединительные муфты (СТп, QS, JPS) служат для соединения двух отрезков кабеля. Особенность монтажа – необходимость тщательной зачистки и шлифовки изоляции, точного наложения полупроводящих и изоляционных слоев, а также термоусадки или наложения холодноусаживаемых компонентов. Требуется квалифицированный персонал и специализированный инструмент.

4. Каков реальный срок службы этого кабеля?

Расчетный (нормативный) срок службы кабеля ПвКсП, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, правильной эксплуатации (без систематических перегрузок), отсутствии внешних механических повреждений и корректном монтаже муфт. Наибольшую опасность представляют повреждения при земляных работах и ошибки при монтаже концевых заделок.

5. Можно ли прокладывать несколько кабелей ПвКсП 1х50 в одной траншее?

Да, прокладка нескольких кабелей в одной траншее разрешена ПУЭ (Правилами Устройства Электроустановок). Однако при этом необходимо соблюдать расстояния между ними (не менее 100 мм для кабелей на напряжение 10 кВ) для обеспечения теплоотвода. Кабели должны укладываться на подушку из песка и сверху засыпаться мягким грунтом без камней. При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей для снижения потерь рекомендуется располагать их в шахматном порядке («треугольником») с соблюдением одинакового расстояния между центрами кабелей. Это позволяет взаимно компенсировать магнитные поля.

6. Как определить необходимое сечение жилы 50 мм² для конкретной задачи?

Сечение 50 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (с учетом способа прокладки, температуры грунта, количества кабелей в траншее) и проверки по условиям срабатывания защиты (ток КЗ, термическая стойкость). Для кабеля 10 кВ с медной жилой 50 мм², проложенного в земле (температура грунта +15°C, глубина прокладки 0,7 м, расстояние между кабелями 100 мм), допустимый длительный ток составляет примерно 215-230 А. Также необходимо учитывать потери напряжения в линии. Окончательный выбор сечения должен быть зафиксирован в проекте электроснабжения.