Кабель ПвКаП 1х630
Кабель ПвКаП 1х630: полное техническое описание и область применения
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.
Расшифровка маркировки ПвКаП 1х630
- 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.
- 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).
- 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.
- 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.
- Назначение: аналогично экрану на жиле, но для границы изоляция-металлический экран.
- Конструкция: экструдированный слой или полупроводящая лента.
- 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.
- Материал: поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
- Назначение: защита металлического экрана от коррозии и механических повреждений, а также обеспечение герметичности.
- 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.
- Материал: ПВХ пластикат.
- Назначение: защита брони от коррозии и агрессивных сред, снижение трения при протяжке.
- 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.
- 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.
- нг(А) – не распространяющий горение по категории А (наибольшая стойкость при групповой прокладке).
- LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение при пожаре.
- 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.
- 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.
Конструкция кабеля ПвКаП 1х630
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность, долговечность и безопасность эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
3. Изоляция
4. Экран на изоляции (полупроводящий)
5. Металлический экран (поясной экран)
6. Защитная оболочка (внутренняя)
7. Броневой покров
8. Наружный защитный шланг (покров)
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
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
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:
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:
7. В чем главное преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) перед бумажно-масляной (БПИ)?
Ключевые преимущества СПЭ:
Заключение
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.