Кабель ПвКаП 3х150: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвКаП 3х150 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, с тремя алюминиевыми жилами сечением 150 мм² каждая, с экраном из медных проволок и внешней защитной оболочкой из полиэтилена. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.

Расшифровка маркировки ПвКаП 3х150

• П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Ка – кабельная алюминиевая жила (материал токопроводящей жилы).
• П – наличие экрана в виде медной проволоки (поясной экран).
• 3х150 – три основные токопроводящие жилы, номинальное сечение каждой 150 мм².

Согласно ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20, 35 кВ», полное обозначение включает также номинальное напряжение. Например, кабель на 10 кВ будет маркироваться как ПвКаП 3х150-10.

Конструкция кабеля ПвКаП 3х150

Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей) по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для компактности и уменьшения общего диаметра кабеля). Состоит из множества проволок, скрученных в упругую конструкцию.
• 2. Экран на жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
• 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована ГОСТ в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – 3,0 мм). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к образованию трещин.
• 4. Поясной экран (экран на изоляции). Также выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Замыкает электрическое поле в пределах изоляции, подготавливая поверхность для наложения металлического экрана.
• 5. Металлический экран. Выполнен в виде оплетки из медных проволок (обозначение «П» в маркировке). Сечение медных проволок нормируется. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замывание электрического поля (является нулевой точкой), обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
• 6. Оболочка. Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает металлический экран от механических повреждений, влаги и агрессивных сред. Имеет цветовую маркировку (обычно черный).

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для номинального напряжения 10 кВ)

В таблице приведены ключевые электрические параметры для кабеля ПвКаП 3х150-10 при температуре жилы +90°C.

Параметр	Значение	Примечание / Стандарт
Сопротивление жилы постоянному току (не более)	0.206 Ом/км	ГОСТ 22483
Допустимый длительный ток в земле (грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт)	305 А	ПУЭ 7 изд., табл. 1.3.16-1.3.25
Допустимый длительный ток в воздухе	275 А	ПУЭ 7 изд., табл. 1.3.16-1.3.25
Индуктивное сопротивление	~0.11 Ом/км	Зависит от взаимного расположения жил
Емкостной ток	~2.5 А/км	Важно для расчета компенсации в сетях с изолированной нейтралью
Испытательное напряжение промышленной частоты (5 мин.)	18 кВ (для 10 кВ кабеля)	После монтажа

Механические и климатические параметры

Параметр	Значение / Описание
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 наружных диаметров кабеля
Диапазон рабочих температур	от -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -15°C)
Допустимая температура жилы при КЗ (макс. 4 сек)	+250°C
Стойкость к распространению горения	Одиночная прокладка: не распространяет горение. Групповая: требует дополнительных мер (огнезащитные покрытия, разделительные перегородки).
Стойкость оболочки к УФ-излучению	ПВХ оболочка имеет ограниченную стойкость. Для открытой прокладки рекомендуется кабель в оболочке из светостабилизированного полиэтилена (ПвКаПу).

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвКаП 3х150 предназначен для передачи электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц с изолированной, компенсированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:

• Питающие линии от подстанций 6/10/35 кВ к городским и промышленным распределительным пунктам (РП, ТП).
• Межсекционные и вводные связи в распределительных сетях.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой). Важно: кабель ПвКаП не имеет брони, поэтому для прокладки в земле без кабельных конструкций рекомендуется его бронированный аналог – ПвКаВбБШп.
• Прокладка в производственных помещениях.

Выбор способа прокладки напрямую влияет на допустимый длительный ток нагрузки, который необходимо учитывать при проектировании.

Сравнение с аналогами и выбор модификации

В зависимости от условий эксплуатации, вместо базовой модели ПвКаП могут применяться другие модификации кабеля на 150 мм².

Марка кабеля	Ключевое отличие от ПвКаП	Рекомендуемая область применения
ПвКаВ 3х150	Металлический экран в виде медной гофрированной ленты (вместо проволок).	Общие условия, где не требуется высокая стойкость к механическим растягивающим усилиям на экран.
ПвКаПу 3х150	Наружная оболочка из светостабилизированного полиэтилена (вместо ПВХ).	Прокладка на открытом воздухе, на мостах и эстакадах, где присутствует прямое солнечное УФ-излучение.
ПвКаВбБШп 3х150	Наличие брони из двух стальных оцинкованных лент и защитного шланга из полиэтилена.	Прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных конструкций, в зонах с риском механических повреждений.
АПвПу 3х150	Токопроводящая жила из алюминия, изоляция из СПЭ, оболочка из полиэтилена, но без металлического экрана.	Сети до 1 кВ. Для напряжения 6 кВ и выше применение неэкранированных кабелей запрещено ПУЭ.

Требования к монтажу и соединению

Монтаж кабелей с изоляцией из СПЭ требует соблюдения строгих правил:

• Запрещается монтаж при температуре ниже -15°C без предварительного подогрева.
• Радиус изгиба должен строго соблюдаться во избежание повреждения изоляции и экранов.
• При разделке конца кабеля необходимо обеспечить плавный переход электрического поля с помощью специализированных кабельных муфт (концевых или соединительных).
• Металлический экран подлежит обязательному заземлению с двух сторон (за исключением специальных схем). Сечение заземляющего проводника должно соответствовать ПУЭ (для 10 кВ – не менее 25 мм² по меди).
• Для контроля состояния изоляции и экрана после монтажа проводятся высоковольтные испытания выпрямленным напряжением или методом частичных разрядов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается кабель ПвКаП от АСБ?

Кабель АСБ имеет бумажную пропитанную изоляцию, свинцовую оболочку и броню. ПвКаП – сухая изоляция из СПЭ, полимерная оболочка, нет брони. Преимущества ПвКаП: меньший вес и радиус изгиба, отсутствие риска протекания пропиточного состава, высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C у АСБ), простота монтажа и экологичность. АСБ более устойчив к длительному воздействию воды при повреждении оболочки.

Почему для ПвКаП 3х150 указаны разные допустимые токи для прокладки в земле и в воздухе?

Допустимый ток нагрузки определяется условиями теплоотвода. Грунт, как правило, лучше отводит тепло, чем воздух (особенно при прокладке в трубах или лотках, где вентиляция ограничена). Поэтому для одного и того же кабеля ток в земле обычно выше. Однако это справедливо для нормальных условий (температура грунта +15°C, тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт). При высоких температурах грунта или его высыхании токовая нагрузка должна быть снижена.

Можно ли использовать кабель ПвКаП для прокладки по фасаду здания?

Да, но с важной оговоркой. Базовая ПВХ-оболочка кабеля ПвКаП подвержена деградации под воздействием ультрафиолетового излучения, что со временем приводит к потере эластичности и растрескиванию. Для постоянной открытой прокладки на солнце необходимо применять модификацию с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена – ПвКаПу.

Как правильно выбрать сечение медного эквивалента для заземления экрана кабеля ПвКаП 3х150?

Согласно ПУЭ (п. 1.7.126-1.7.127, а также гл. 2.3 и 2.5), сечение заземляющих проводников для кабелей выше 1 кВ должно быть не менее 25 мм² по меди. На практике для кабеля 10 кВ часто применяют проводник сечением 25-35 мм². Заземление должно быть выполнено с обоих концов кабельной линии, а также на всех муфтах. Это обеспечивает безопасность и нормальную работу защит.

Что означает маркировка «ож» на жиле кабеля и есть ли она у ПвКаП?

Маркировка «ож» (однопроволочная жила) характерна для медных кабелей и для сечений алюминиевых жил до 25-35 мм². Для алюминиевой жилы сечением 150 мм², используемой в кабеле ПвКаП 3х150, жила всегда многопроволочная (многожильная) для обеспечения необходимой гибкости. Поэтому обозначение «ож» не применяется.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке ПвКаП 3х150 в земле?

Да, обязательно. Поскольку кабель ПвКаП не имеет бронепокрова, при прокладке в траншее он должен быть защищен от механических повреждений. Согласно ПУЭ, на глубине менее 1 метра и в местах, где вероятны раскопки, кабель защищают плитами или кирпичом. Также обязательна укладка сигнальной ленты на 250 мм выше кабеля. Для прямого заглубления без защиты рекомендуется бронированная модификация – ПвКаВбБШп.

Какой срок службы у кабеля ПвКаП 3х150?

Номинальный срок службы кабеля ПвКаП, заявленный производителями и установленный ГОСТ 31996-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и сильно зависит от условий эксплуатации: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия перегрузок и КЗ, стабильности напряжения, корректности монтажа и отсутствия механических повреждений.