Кабель ПвКсП 300 мм
Кабель ПвКсП 300 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель ПвКсП 300 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), с медными жилами сечением 300 квадратных миллиметров, в оболочке из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля ПвКсП обеспечивает высокую надежность, длительный срок службы и возможность прокладки в различных условиях, включая трассы с высокой влажностью.
Расшифровка маркировки ПвКсП
- П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked polyethylene, XLPE).
- в – Оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Важное уточнение: в соответствии с актуальными ГОСТ и ТУ, литера «в» в маркировке кабелей на напряжение 6-35 кВ с изоляцией из СПЭ обозначает оболочку из полиэтилена, а не ПВХ. Таким образом, ПвКсП – это кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена и оболочкой из полиэтилена.
- Кс – Экран по жиле из медных проволок (концентрических) или медной ленты, серповидной формы. Обеспечивает симметрию электрического поля вокруг жилы.
- П – Наличие поясной изоляции (экран) из электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящих лент поверх скрученных изолированных жил.
- Токопроводящая жила: Медная, соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483. Для сечения 300 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (реже круглой) для компактности. Состоит из множества проволок.
- Экран по жиле (фазный экран): Полупроводящий сшитый полиэтилен, наложенный экструзионным способом непосредственно на изолированную жилу. Выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Основной слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,0-3,4 мм). Обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C).
- Экран по изоляции (заземляемый экран): Выполняется в виде медных проволок, наложенных концентрически, или медной ленты. Предназначен для создания равномерного электрического поля, отвода емкостных токов и использования в качестве защитного проводника при коротких замыканиях.
- Поясная изоляция: Обмотка из электропроводящих или полупроводящих лент поверх скрученных экранированных жил. Выравнивает поле в межфазном пространстве.
- Оболочка: Защитный внешний слой из полиэтилена (обычно PE) черного цвета. Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным средам, ультрафиолетовому излучению и механическим повреждениям. Толщина оболочки для кабеля 300 мм² составляет несколько миллиметров и нормируется стандартами.
- Магистральные линии распределительных сетей 6-35 кВ: Питание городских и промышленных РП, ТП, КТП.
- Вводы и выводы мощного электрооборудования: Подключение силовых трансформаторов, крупных электродвигателей (насосных, вентиляторных установок), генераторов.
- Промышленные предприятия: Прокладка в кабельных сооружениях (эстакадах, галереях, тоннелях), в производственных цехах для питания основных технологических линий.
- Объекты инфраструктуры: Аэропорты, железнодорожные вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы, больницы.
- Сети электроснабжения нефтегазового комплекса: Благодаря стойкости оболочки к агрессивным средам.
- Участки с повышенными требованиями к пожарной безопасности: При использовании исполнений с пониженным дымо- и газовыделением (ПвКсПнг(А)-LS).
- Высокая допустимая рабочая температура: +90°C против +70°C для кабелей с бумажно-масляной изоляцией, что позволяет передавать большую мощность при том же сечении.
- Отсутствие риска стекания пропитки: Не требует специальных ограничений по разности уровней при прокладке, в отличие от кабелей с бумажной изоляцией.
- Высокая стойкость к ударным нагрузкам и изгибу: Более гибкий и устойчивый к механическим воздействиям.
- Меньший вес и наружный диаметр: Облегчает транспортировку, прокладку и монтаж муфт.
- Простота монтажа и обслуживания: Не требует сложных систем подпитки и контроля изоляции.
- Большая длина строительных отрезков: Может поставляться в бухтах длиной до нескольких километров, уменьшая количество соединительных муфт на трассе.
- Высокая влагостойкость: Полностью полимерная конструкция не подвержена увлажнению изоляции.
- Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов в изоляции или экране (воздушных включений) возможна локальная деградация изоляции. Требует высокого качества изготовления и монтажа.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима идеальная зачистка, обработка и герметизация.
- Ограниченная стойкость к прямому воздействию пламени (для базового исполнения): Требует применения огнестойких исполнений (ПвКсПнг-FRLS) для прокладки в пожароопасных зонах.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перемещаться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
- Раскатка: Производится с применением кабельных роликов, установленных с шагом 2-3 метра, чтобы избежать механических повреждений оболочки и трения о грунт или конструкции. Для сечений 300 мм² часто требуется механизированная раскатка (лебедки, тяговые машины).
- Радиус изгиба: Не должен превышать 15-20 наружных диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и экранов.
- Прокладка в земле (траншее): Требуется песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, защита кирпичом или сигнальной лентой, и засыпка мягким грунтом без камней. Глубина прокладки – не менее 0,7-1,0 м.
- Заземление экранов: Экраны (медные проволоки или ленты) подлежат обязательному заземлению с двух концов кабельной линии для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты. В схемах с большими длинами линий может применяться заземление в одной точке с использованием оконечных устройств для защиты от циркулирующих токов.
- Монтаж муфт: Соединительные и концевые муфты должны соответствовать классу напряжения и типу кабеля. Работы проводятся в условиях чистоты, с использованием специального инструмента для ступенчатой зачистки изоляции и экранов. Герметизация муфт – критически важный этап.
- Испытания после монтажа: Обязательным является проведение высоковольтных испытаний повышенным напряжением постоянного тока (по нормам ПУЭ, ПТЭЭП) и измерение сопротивления изоляции.
- По допустимому длительному току нагрузки (нагреву): Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше длительно допустимого тока для данного кабеля в конкретных условиях прокладки (см. таблицу 2) с учетом всех поправочных коэффициентов.
- По потере напряжения: Особенно важно для протяженных линий.
- По термической стойкости к токам короткого замыкания: Проверяется, что сечение обеспечит стойкость кабеля к тепловому воздействию КЗ за время срабатывания защиты.
- По экономической плотности тока: Для объектов с большим числом часов использования максимальной нагрузки.
- нг(А) – Кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А (наиболее жесткие условия испытаний).
- LS (Low Smoke) – Пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении. Оболочка и изоляция таких кабелей изготавливаются из материалов, выделяющих минимальное количество дыма и коррозионно-активных газов (галогенов).
- Использование кабеля в бронированном исполнении (ПвКсПб), где стальные ленты брони обеспечивают механическую защиту.
- Укладка кабеля в полимерные или асбоцементные трубы (с учетом ухудшения условий охлаждения и необходимости пересчета токовой нагрузки).
- Применение специальных защитных лент или плит поверх кабеля в траншее.
Таким образом, полная расшифровка: Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из полиэтилена, с экраном по жиле и с поясной изоляцией (экраном).
Конструкция кабеля ПвКсП 300 мм²
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для сечения 300 мм² это особенно критично из-за высоких рабочих токов.
Основные технические характеристики
Характеристики приведены в соответствии с типовыми ТУ (например, ТУ 16.К71-335-2004) и ГОСТ Р 53769-2010 (МЭК 60502-2:2005).
Таблица 1. Электрические и эксплуатационные параметры кабеля ПвКсП 1х300
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ | 6/10 (12), 8,7/15 (17,5), 20/35 (40,5) и др. |
| Количество и сечение жил | 1×300 мм², 3×300 мм² (возможны 4- и 5-жильные исполнения) |
| Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 1000 МОм·км (для кабелей на 6-35 кВ) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | Для кабеля 10 кВ: 30 кВ; для кабеля 35 кВ: 70 кВ |
Таблица 2. Токовые нагрузки для кабеля ПвКсП 3х300 мм² (проложенного в земле, при температуре грунта +25°C)
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А (примерно) | Примечания |
|---|---|---|
| В траншее (однокабельная прокладка), глубина 0,7 м | 500 — 550 А | Зависит от удельного теплового сопротивления грунта |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) | 580 — 630 А | Зависит от температуры окружающего воздуха и солнцезащиты |
| В кабельном канале (лотке) | 520 — 570 А | Зависит от количества кабелей в канале и их взаимного расположения |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, количество работающих кабелей, теплопроводность грунта и т.д.).
Область применения кабеля ПвКсП 300 мм²
Кабель данного типа и сечения применяется на ответственных участках электрических сетей среднего напряжения, где требуются высокая пропускная способность и надежность.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с кабелями с бумажной изоляцией)
Преимущества:
Недостатки / Особенности:
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка и монтаж кабеля ПвКсП 300 мм² требуют соблюдения строгих правил ввиду его высокого номинального напряжения и значительной массы/жесткости.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвКсП от ПвП?
Основное отличие – в конструкции экрана. В кабеле ПвКсП используется экран по жиле (фазный экран) в виде медных проволок или ленты поверх изолированной жилы. В кабеле ПвП такого экрана нет, вместо него применяется полупроводящий слой (полупроводящая экран) под поясной изоляцией. Кабели ПвКсП считаются более современными и надежными для сетей среднего напряжения, так как экран по жиле обеспечивает лучшее выравнивание электрического поля и защиту от частичных разрядов.
Можно ли прокладывать кабель ПвКсП 300 мм² в воде?
Базовая конструкция с полиэтиленовой оболочкой обладает высокой влагостойкостью и допускает прокладку в условиях высокой влажности, в сырых грунтах, коллекторах. Однако для непосредственной прокладки в воде (реки, озера, морские акватории) требуется специальное исполнение кабеля – бронированное, например, ПвКсПб или ПвКсП2б, с бронепокровом из оцинкованных стальных лент или проволок, поверх которого накладывается дополнительный защитный шланг из полиэтилена (обозначение «Шв» или «Шп»).
Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта?
Выбор осуществляется по величине линейного напряжения сети. Ключевой параметр – U0/U (Um). Например, для сети 10 кВ с изолированной нейтралью, где напряжение относительно земли составляет 10/√3 ≈ 5.8 кВ, подходит кабель с U0/U = 6/10 кВ. Для сетей 10 кВ с эффективно заземленной нейтралью или сетей 35 кВ требуется кабель на более высокое напряжение: 8,7/15 кВ или 20/35 кВ соответственно. Всегда должен быть запас по напряжению.
Как определяется необходимое сечение 300 мм²?
Сечение 300 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям:
Сечение 300 мм² является стандартным для питания мощных потребителей (от 2 до 5 МВА и более, в зависимости от напряжения).
Что означает маркировка «нг(А)-LS» в дополнение к ПвКсП?
Это обозначение указывает на специальные свойства по пожарной безопасности:
Полная маркировка: ПвКсПнг(А)-LS 3х300. Такие кабели обязательны для прокладки в общественных зданиях, метро, тоннелях, многофункциональных комплексах.
Требуется ли для кабеля ПвКсП 300 мм² дополнительная защита от грызунов?
Полиэтиленовая оболочка базового исполнения не является стойкой к прокусыванию грызунами. При прокладке в земле на территориях, где есть риск повреждения мышевидными грызунами, рекомендуется:
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля ПвКсП, при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и в рамках заданных электрических и механических нагрузок, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется совокупностью факторов: стабильностью питающего напряжения, отсутствием перегрузок, коррозионной агрессивностью среды, качеством монтажа соединительных муфт.