Кабель ПвВ 3х120
Кабель ПвВ 3х120: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвВ 3х120 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – провод (в общепринятой трактовке – кабель силовой), вВ – изоляция жил из вулканизированного (сшитого) полиэтилена, оболочка из поливинилхлоридного пластиката. Цифра 3 обозначает количество основных токопроводящих жил, а 120 – номинальное сечение каждой жилы в квадратных миллиметрах.
Конструкция кабеля ПвВ 3х120
Конструкция кабеля ПвВ 3х120 многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию. Полное соответствие конструкции требованиям ГОСТ 31996-2012 (кабели на напряжение 6, 10, 20 кВ) или ТУ является обязательным.
- Токопроводящая жила: Основная жила сечением 120 мм² выполняется из медной проволоки. Для данного сечения, как правило, применяется уплотненная конструкция (не однопроволочная). Жила может быть круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил позволяет оптимизировать использование пространства внутри кабеля, уменьшить его общий диаметр и массу, что важно при прокладке в кабельных каналах и туннелях.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Поверх каждой жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Этот слой выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и ионизационных процессов, которые разрушают изоляцию.
- Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивания (вулканизации) изменяет молекулярную структуру полиэтилена, придавая материалу повышенную термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к механическим нагрузкам и деформациям при нагреве, а также высокие диэлектрические характеристики. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения кабеля.
- Экран по изоляции (полупроводящий слой): Поверх изоляции каждой жилы накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для создания равномерного контакта с металлическим экраном.
- Поясная изоляция: В трехжильных кабелях на напряжение 6 кВ и выше изолированные жилы, как правило, скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция в виде лент или экструдированного слоя.
- Металлический экран: Обязательный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Выполняется в виде медных лент, наложенных спирально, или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, симметрирование электрического поля, использование в качестве заземляющего или нулевого проводника (в системах с изолированной нейтралью или при специфическом заземлении), а также для протекания токов короткого замыкания. Для сечения 120 мм² часто применяется комбинированный экран: медные ленты плюс повив медных проволок.
- Оболочка: Наружный защитный слой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (химических, атмосферных), а также служит барьером от влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Распределительные сети 6-10 кВ: Основная сфера – это питание районных и городских подстанций, распределительных пунктов (РП), трансформаторных подстанций (ТП), а также ответвления от воздушных линий (ВЛ) для заглубленной прокладки.
- Питание крупных промышленных объектов: Используется для внутриплощадочных сетей заводов, фабрик, горно-обогатительных комбинатов для подключения мощного оборудования (печи, трансформаторы, насосные станции).
- Инфраструктурные объекты: Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях, по эстакадам для электроснабжения аэропортов, железнодорожных узлов, метрополитенов, портов.
- Объекты генерации: Вспомогательные цепи на электростанциях.
- ПвВ vs. СБ (бумажная изоляция): Кабель ПвВ не имеет ограничения по перепаду высот при прокладке, обладает большей допустимой температурой длительной работы (+90°C против +70°C), меньшим весом и диаметром при аналогичных параметрах, не требует сложных систем подпитки маслом. СПЭ-кабель более устойчив к термическим перегрузкам и обладает более высокими диэлектрическими характеристиками.
- ПвВ vs. ВВГ на 6 кВ: Хотя ВВГ также выпускается на напряжение 6 кВ, изоляция из сшитого полиэтилена (ПвВ) превосходит ПВХ по термостойкости, стойкости к трекингу и долговечности в условиях повышенных температурных нагрузок. ПвВ является предпочтительным выбором для ответственных линий.
- ПвВ vs. ПвП (в полиэтиленовой оболочке): Кабель ПвП имеет оболочку из полиэтилена, что обеспечивает лучшую стойкость к влаге и некоторым химическим агентам, но ПВХ-оболочка (ПвВ) обладает лучшей стойкостью к распространению горения, что критично при групповой прокладке в кабельных сооружениях.
Основные технические характеристики и параметры
Характеристики кабеля ПвВ 3х120 определяются его конструкцией и материалами. Приведенные данные являются типовыми и должны уточняться по паспорту на конкретную партию продукции.
Таблица 1. Ключевые технические параметры кабеля ПвВ 3х120
| Параметр | Значение / Описание | Примечание, нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ, 8,7/10 кВ, 12/20 кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное |
| Количество и сечение основных жил | 3 x 120 мм² | Медь, класс 2 по ГОСТ 22483 |
| Допустимая температура длительной работы жилы | +90°C | Для сшитого полиэтилена |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 сек) | +250°C | |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C | Ограниченное время |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C | |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля | Для многожильных кабелей с поясной изоляцией |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км | ГОСТ 31996-2012 |
| Строительная длина | Не менее 250 м | Может быть оговорена с заказчиком |
| Масса 1 км кабеля (ориентировочно) | ~6000 – 7500 кг | Зависит от конструктивного исполнения (толщины изоляции, типа экрана) |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (ориентировочно)
| Условия прокладки | Токовая нагрузка для ПвВ 3х120, А | Основание (типовые условия) |
|---|---|---|
| В земле (в траншее, одна кабельная линия, температура грунта +15°С, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт) | 300 – 330 А | ПУЭ 7 изд., табл. 1.3.16, 1.3.23 с учетом поправок |
| В воздухе (температура воздуха +25°С) | 280 – 310 А | ПУЭ 7 изд., табл. 1.3.19 |
| В кабельном канале (в лотке, пучке из нескольких кабелей) | Требуется расчет с понижающими коэффициентами | ПУЭ гл. 1.3, коэффициенты на количество и взаимное расположение |
Важно: Точные значения токовых нагрузок должны определяться расчетом для конкретных условий прокладки (глубина заложения, температура среды, количество параллельных линий, наличие других источников тепла) в соответствии с ПУЭ, ГОСТ Р 50571 и другими нормативными документами.
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПвВ 3х120 применяется для создания стационарных кабельных линий в сетях с изолированной, компенсированной или эффективно заземленной нейтралью на номинальное переменное напряжение частотой 50 Гц до 20 кВ включительно.
Особенности монтажа и эксплуатации: Прокладка кабеля ПвВ 3х120 может осуществляться в земле (траншеях), кабельных сооружениях (каналах, туннелях, этажах), по конструкциям на открытом воздухе. При прокладке в земле обязательна песчаная подушка и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой. Необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба. При низких температурах требуется предварительный прогрев. Концы кабеля перед подключением должны быть оконцованы специальными кабельными муфтами (соединительными, концевыми) для соответствующего класса напряжения, обеспечивающими герметизацию и контроль электрического поля.
Сравнение с аналогами и выбор
Кабель ПвВ является современной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (например, марки СБ) и кабелям с изоляцией из ПВХ (ВВГ).
Выбор в пользу ПвВ 3х120 обоснован при необходимости высокой надежности, долговечности (срок службы не менее 30 лет), работы в сетях среднего напряжения с высокими нагрузками и в современных кабельных инфраструктурах.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие кабеля ПвВ от кабеля АПвВ?
Буква «А» в маркировке АПвВ обозначает, что токопроводящая жила выполнена из алюминия. Соответственно, ПвВ – с медной жилой. Медный кабель имеет меньшее удельное электрическое сопротивление, что дает преимущество по токовой нагрузке (при одинаковом сечении медь выдерживает больший ток) и потерям напряжения. Он также более гибок и устойчив к повторным изгибам. Алюминиевый аналог дешевле и легче. Выбор зависит от экономического расчета и требований проекта.
2. Можно ли использовать кабель ПвВ 3х120 в системах с заземленной нейтралью?
Да, кабель ПвВ 3х120 предназначен для работы в сетях с изолированной, компенсированной и эффективно заземленной нейтралью. Однако, при выборе номинального напряжения кабеля (6/10 кВ, 8,7/10 кВ, 12/20 кВ) необходимо руководствоваться режимом работы нейтрали в конкретной сети, как того требуют ПУЭ. Для сетей с эффективно заземленной нейтралью (где U0 = U / √3) применяют кабели с индексом 6/10 или 12/20 кВ.
3. Обязательно ли наличие металлического экрана в кабеле ПвВ 3х120?
Для кабелей на напряжение 6 кВ и выше наличие экрана, заземляемого с двух сторон линии, является обязательным требованием правил устройства электроустановок (ПУЭ). Экран выполняет функции защиты от внешних помех, симметрирования электрического поля и обеспечения безопасности при повреждении изоляции. Для кабелей на 1 кВ экран не является обязательным.
4. Как правильно выбрать сечение 120 мм²? На что оно влияет?
Сечение 120 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям: допустимая длительная токовая нагрузка (нагрев), потери напряжения (должны быть в пределах нормы для данного участка сети), термическая стойкость к токам короткого замыкания (проверка по ГОСТ), экономическая плотность тока (для объектов большой мощности). Сечение 120 мм² является стандартным и распространенным для фидеров 6-10 кВ, питающих распределительные трансформаторные подстанции мощностью 1000-2500 кВА и более.
5. Что означает маркировка «ож» в спецификации на кабель ПвВ 3х120-ож?
«Ож» означает «одна жила». В трехжильном кабеле это указывает на то, что каждая из трех токопроводящих жил имеет собственную завершенную конструкцию: жила, экран по жиле, изоляция, экран по изоляции. Такие жилы затем скручиваются в сердечник. Это стандартная конструкция для многожильных кабелей среднего напряжения.
6. Каков реальный срок службы кабеля ПвВ 3х120?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, монтажа (качественные муфты) и режимов работы (без систематических перегрузок). Критически важным для долговечности является отсутствие механических повреждений оболочки и герметичность соединений.
Заключение
Кабель ПвВ 3х120 представляет собой современное, надежное и технологичное решение для построения кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, включая термостойкость, механическую прочность и длительный срок службы. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех нормативных требований (ПУЭ, СНиП, ГОСТ) и квалифицированное обслуживание позволяют создать энергоэффективную и отказоустойчивую инфраструктуру распределения электроэнергии. При проектировании систем электроснабжения необходимо проводить детальные расчеты параметров линии, учитывая условия прокладки и режимы работы, для полного раскрытия преимуществ данной кабельной продукции.