Кабель ПвКаП 1х630 представляет собой силовой кабель с одной алюминиевой жилой номинальным сечением 630 мм², с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в алюминиевой экранированной оболочке, с защитным покровом. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция и характеристики кабеля регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и техническими условиями на кабели на напряжение 6 кВ и выше.
- П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Ка – материал экрана – алюминиевая фольга, наложенная продольно или гофрированная алюминиевая лента.
- П – наличие защитного покрова (брони) в виде двух оцинкованных стальных лент.
- 1 – количество токопроводящих жил.
- 630 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
Конструкция кабеля ПвКаП 1х630
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность, долговечность и безопасность эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
- Материал: алюминий марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483.
- Конструкция: многопроволочная, уплотненная (сегментная или секторная) для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Для сечения 630 мм² жила состоит из множества проволок, скрученных в несколько повивов, что обеспечивает гибкость и отсутствие скрутки жилы.
- Класс гибкости: 1 или 2 (для одножильных кабелей большого сечения обычно 2).
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
- Назначение: выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение локальных перенапряжений и микроразрядов на границе жила-изоляция.
- Конструкция: экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или наложенная полупроводящая лента. Является неотъемлемой частью кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
3. Изоляция
- Материал: сшитый полиэтилен (XLPE).
- Технология: процесс сшивки (вулканизации) молекул полиэтилена под высоким давлением и температурой создает трехмерную сетчатую структуру.
- Свойства: высокая температурная стойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), отличные диэлектрические и механические характеристики, стойкость к тепловым ударам.
- Толщина: нормируется стандартом в зависимости от номинального напряжения. Например, для 10 кВ минимальная толщина составляет 4,5 мм.
4. Экран на изоляции (полупроводящий)
- Назначение: аналогично экрану на жиле, но для границы изоляция-металлический экран.
- Конструкция: экструдированный слой или полупроводящая лента.
5. Металлический экран (поясной экран)
- Материал и конструкция: гофрированная алюминиевая лента или продольно наложенная алюминиевая фольга (в маркировке «Ка»).
- Назначения:
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Обеспечение симметрии электрического поля вокруг жилы.
- Функция нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью или компенсированных сетях.
- Защита от дуговых разрядов при повреждении.
- Отвод емкостных токов.
6. Защитная оболочка (внутренняя)
- Материал: поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
- Назначение: защита металлического экрана от коррозии и механических повреждений, а также обеспечение герметичности.
7. Броневой покров
- Конструкция: две оцинкованные стальные ленты, наложенные встречной спиральной обмоткой.
- Назначение: защита кабеля от механических воздействий (растяжения, сдавливания, грызунов) при прокладке в земле (траншеях) и в условиях возможных внешних повреждений.
8. Наружный защитный шланг (покров)
- Материал: ПВХ пластикат.
- Назначение: защита брони от коррозии и агрессивных сред, снижение трения при протяжке.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические характеристики (для U0/U = 8.7/10 кВ, 12/20 кВ, 21/35 кВ)
| Параметр |
Значение / Условие |
Примечание |
| Длительно допустимая температура жилы |
+90 °C |
В нормальном режиме |
| Максимальная температура при КЗ |
+250 °C |
Продолжительность до 5 с |
| Допустимая температура при перегрузке |
+130 °C |
Продолжительность до 8 ч в сутки, не более 1000 ч за срок службы |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева |
-15 °C |
|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке |
15 x (D + d) |
Где D – наружный диаметр кабеля, d – диаметр жилы |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более |
0.0451 Ом/км |
Для алюминиевой жилы 630 мм² |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты |
См. таблицу ниже |
В течение 10 мин. после прокладки |
Таблица испытательных напряжений
| Номинальное напряжение кабеля, U0/U (кВ) |
Испытательное напряжение, кВ (действующее значение) |
Длительность испытания, мин. |
| 6/10 (8.7/10) |
18 |
10 |
| 10/20 (12/20) |
30 |
| 20/35 (21/35) |
52.5 |
Допустимые длительные токовые нагрузки
Токовая нагрузка зависит от способа прокладки. Приведены ориентировочные значения для наиболее распространенных условий (температура земли +25°C, воздуха +25°C, глубина прокладки 0.7-1.0 м). Точные значения определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3.
| Способ прокладки |
Длительно допустимый ток, А (для 8.7/10 кВ) |
| В земле (траншее), в одной кабельной линии |
~ 710 – 780 А |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) |
~ 655 – 720 А |
Важно: При параллельной прокладке нескольких кабелей вводится понижающий коэффициент. Для одножильных кабелей необходимо также учитывать потери в металлическом экране и броне (петли гистерезиса и вихревые токи), что требует специального расчета.
Область применения кабеля ПвКаП 1х630
- Магистральные линии электропередачи 6-35 кВ: Питание районных и городских распределительных подстанций, крупных промышленных предприятий.
- Вводы на подстанции и ГРУ: Используется для подключения силовых трансформаторов, ячеек КРУ.
- Прокладка в земле (траншеях): Бронированная конструкция специально предназначена для укладки в грунт (за исключением сильно агрессивных и блуждающими токами).
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам: При условии защиты от прямых солнечных лучей и механических воздействий.
- Объекты с высокой требовательностью к надежности: Нефтегазовый комплекс, металлургия, горнодобывающая отрасль, портовые сооружения.
Не рекомендуется для прокладки в воде (негерметичен), по вертикальным трассам без дополнительного крепления (большая масса), в блоках или трубах без дополнительной защиты оболочки.
Особенности монтажа и эксплуатации одножильных кабелей большого сечения
- Индуктивность и нагрев: Одножильные кабели создают вокруг себя значительное переменное магнитное поле. При неправильной укладке (треугольником, пучком) это приводит к неравномерному распределению индуктивности, дополнительным потерям и перегреву. Рекомендуется симметричная «в плане» раскладка (треугольником или плоская с определенным расстоянием).
- Потери в экране и броне: Циркулирующие токи в металлических элементах могут вызывать значительный нагрев. Необходимо соблюдать схему заземления экранов (заземление с одной или двух сторон) в соответствии с проектом и ПУЭ.
- Силы электродинамического взаимодействия: При больших токах КЗ между параллельными жилами возникают значительные механические усилия. Крепление кабеля должно их выдерживать.
- Тяжение при прокладке: Из-за большого веса и жесткости необходимо точно рассчитывать усилие тяжения, используя ролики и лебедки с динамометром, чтобы не повредить жилу и изоляцию.
- Заземление экранов: Для кабелей на напряжение 10 кВ и выше с изоляцией из СПЭ экраны должны быть заземлены с двух сторон для обеспечения циркуляции тока и безопасности. Это обязательное требование ПУЭ.
Сравнение с аналогами
| Марка кабеля |
Ключевые отличия от ПвКаП |
Область применения |
| АПвПу 1х630 |
Без брони (имеет только усиленную защитную оболочку). Буква «у» – усиленная оболочка из полиэтилена. |
Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, каналах), где исключен риск механических повреждений. |
| ПвП 1х630 |
Без алюминиевого экрана («Ка»), с медными проволочными экранами. Буква «П» в конце – броня из стальных оцинкованных плоских проволок. |
Применяется реже, требует особых условий по заземлению экранов. Медный экран имеет лучшее проводимость. |
| Цена-кабель АПвБШв 1х630 |
Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка. Устаревшая, но надежная технология. |
В условиях, где важна стойкость к радиационному старению или есть историческая преемственность сетей. Требует соблюдения перепадов уровней при прокладке. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Почему для сечения 630 мм² чаще используют одножильное исполнение, а не трехжильное?
Трехжильный кабель на такое высокое сечение и напряжение (например, ПвП 3х630) имеет чрезвычайно большой вес (до 25-30 кг/м) и наружный диаметр (до 130-140 мм), что делает его транспортировку, размотку и монтаж крайне сложными и дорогими. Одножильные кабели проще в производстве, монтаже и позволяют гибче формировать трассы, хотя и требуют учета взаимного влияния фаз.
2. Как правильно выбрать схему заземления экранов для ПвКаП 1х630?
Согласно ПУЭ (п. 1.7.145-1.7.147, гл. 2.3, 3.4), металлические экраны и броня кабелей на напряжение 10-35 кВ должны быть заземлены с обоих концов. Это обеспечивает безопасность, отвод емкостных токов и нормальную работу устройств релейной защиты. Исключения (заземление с одной стороны) возможны только для специальных схем с целью ограничения токов, наводимых в экране, и требуют глубокого технико-экономического обоснования.
3. Каков реальный срок службы кабеля ПвКаП 1х630?
Заявленный срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и хранения составляет не менее 30 лет. Фактический срок может превышать 40-50 лет и определяется главным образом состоянием изоляции из СПЭ, которая не подвержена старению подобно бумажно-масляной, и коррозионной стойкостью брони и оболочки.
4. Можно ли прокладывать несколько кабелей ПвКаП 1х630 в одной траншее?
Да, можно. Однако при этом необходимо соблюдать минимально допустимые расстояния между кабелями в свету (не менее 100 мм для 10-20 кВ и 125 мм для 35 кВ согласно ПУЭ), а также учитывать понижающие коэффициенты для токовой нагрузки. Для одножильных кабелей критически важно располагать их симметрично (треугольником или с заданным промежутком в плоской раскладке) для минимизации дополнительных потерь.
5. Что означает маркировка «ПвКаПнг(А)-LS»?
Это модификация базового кабеля с улучшенными противопожарными характеристиками:
- нг(А) – не распространяющий горение по категории А (наибольшая стойкость при групповой прокладке).
- LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение при пожаре.
Такой кабель обязателен для прокладки в метро, на атомных станциях, в многофункциональных высотных зданиях и других объектах с массовым пребыванием людей.
6. Как бороться с нагревом брони и экрана одножильного кабеля?
Основные методы:
- Правильный выбор схемы заземления экранов (чаще двухстороннее).
- Соблюдение нормативных расстояний между кабелями разных фаз.
- Использование кабелей с раздельно заземляемыми экранами (если такая конструкция предусмотрена).
- Прокладка в хорошо вентилируемых кабельных сооружениях или с применением специальных теплоотводящих засыпок в траншеях.
7. В чем главное преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) перед бумажно-масляной (БПИ)?
Ключевые преимущества СПЭ:
- Высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C для БПИ), что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Отсутствие ограничений по перепадам уровней при прокладке.
- Меньший вес и наружный диаметр.
- Более высокая стойкость к влаге и механическим повреждениям.
- Отсутствие риска утечки пропитки.
- Проще и экологичнее в утилизации.
Кабель ПвКаП 1х630 является современным, надежным и технологичным решением для построения магистральных кабельных линий среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, алюминиевого экрана и стальной брони, оптимально подходит для прокладки в земле и кабельных сооружениях в условиях повышенных механических требований. Успешная эксплуатация данного кабеля напрямую зависит от корректного проектирования трассы, соблюдения правил монтажа (особенно раскладки фаз и заземления экранов) и выбора качественной продукции от проверенных производителей, соответствующей требованиям ГОСТ 31996-2012.