Кабель ПвКШв-ХЛ 1-х жильный 1 кВ

Кабель ПвКШв-ХЛ 1-х жильный 1 кВ: полное техническое описание и сфера применения

Кабель ПвКШв-ХЛ на напряжение 1 кВ представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экранированном исполнении, с защитным покровом в виде шланга из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, предназначенный для эксплуатации в холодном климате (ХЛ). Данный тип кабеля является ключевым элементом для создания надежных и долговечных кабельных линий распределительных сетей среднего напряжения.

Расшифровка буквенно-цифровой маркировки

Маркировка ПвКШв-ХЛ 1х… 1 кВ расшифровывается следующим образом:

• Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (второй вариант обозначения – СПЭ).
• К – кабель является контролируемым, то есть имеет экран с возможностью проведения измерений и обнаружения повреждений.
• Шв – защитный покров в виде выпрессованного шланга из винила (ПВХ пластиката).
• ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата, гарантирующее сохранение эластичности материалов при низких температурах.
• 1 – количество токопроводящих жил (одна).
• 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.

Конструкция кабеля ПвКШв-ХЛ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую безопасность и долговечность.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной проволоки. В зависимости от требуемого сечения (от 16 до 800 мм² и более) жила может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 50-70 мм² или многопроволочной (скрученной из отдельных проволок) для больших сечений. Многопроволочная жила обеспечивает кабелю повышенную гибкость, что облегчает монтаж, особенно в стесненных условиях. Класс гибкости жилы, как правило, соответствует 1 или 2 по ГОСТ 22483.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Поверх изолированной жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей термоэластопластовой композиции. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию. Этот слой неразрывно связан с основной изоляцией.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ, англ. XLPE). Это ключевой элемент, определяющий электрическую прочность кабеля. Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает полиэтилену высокую термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкость к тепловым ударам и механическую прочность. Толщина изоляции нормирована стандартами (например, ГОСТ Р 53769-2010 или ТУ 16.К71-335-2004) и зависит от номинального напряжения.

4. Экран по изоляции (заземляемый экран)

Состоит из двух обязательных элементов:

• Полупроводящей оболочки: слой, аналогичный экрану по жиле, накладываемый поверх изоляции. Обеспечивает плотный контакт с металлическим экраном.
• Металлического экрана: Выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно с перекрытием, или, что более распространено и надежно, в виде оплетки из медных проволок. Для кабелей больших сечений может применяться комбинированный экран: медные проволоки поверх медной ленты. Функции: защита от внешних электромагнитных помех, симметрирование электрического поля, обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки (в случае повреждения изоляции), что необходимо для корректной работы релейной защиты.

5. Поясная изоляция

Лента или оболочка из полимерного материала (чаще всего ПЭТФ или ПВХ), накладываемая поверх металлического экрана. Предназначена для защиты металлического экрана от коррозии и механических повреждений при наложении наружной оболочки, а также для фиксации экрана.

6. Наружная оболочка

Выпрессованный шланг из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката пониженной горючести. Маркировка «ХЛ» означает, что в состав пластиката введены специальные морозостойкие добавки, позволяющие оболочке сохранять эластичность и не растрескиваться при низких температурах. Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева для исполнения ХЛ составляет -15°C, а для особо холодостойких марок до -25°C и ниже. Оболочка обеспечивает защиту от механических воздействий, влаги, агрессивных сред (химическая стойкость) и распространения горения.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 0.6/1 (1.2) кВ. Где U₀ = 0.6 кВ – напряжение между жилой и землей/экраном, U = 1 кВ – напряжение между жилами.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 3.5 кВ в течение 5 минут для готового кабеля.
• Допустимая длительная температура нагрева жилы: +90°C.
• Максимальная температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность КЗ не более 5 сек).
• Допустимая температура нагрева жилы в перегрузочном режиме: +130°C.
• Минимальная температура монтажа без прогрева: -15°C (для ХЛ).
• Минимальный радиус изгиба при монтаже: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с поясной изоляцией.

Таблица 1. Примерные массо-габаритные и электрические параметры (на основе типовых ТУ)

Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм (примерно)	Масса 1 км, кг (примерно)	Сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более	Допустимый длительный ток нагрузки, А*
50	23.5	1100	0.387	210
95	28.5	1700	0.193	330
150	33.0	2400	0.124	430
240	39.0	3600	0.0754	605
400	48.0	5800	0.0471	880

• Значения тока приведены ориентировочно для прокладки одиночного кабеля в земле (траншее) при температуре грунта +25°C. Фактические значения определяются конкретными условиями прокладки (группа, температура окружающей среды, теплопроводность среды) и должны быть рассчитаны по методике ПУЭ или МЭК 60287.

Области применения кабеля ПвКШв-ХЛ 1 кВ

Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1000 В частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 0.4/0.66/1 кВ: Прокладка линейных и трансформаторных присоединений от ячеек РУ-10/0.4 кВ к силовым распределительным пунктам и центрам.
• Промышленные предприятия: Питание мощного технологического оборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры, электродвигатели).
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы, торговые центры.
• Системы бесперебойного и резервного питания (АВР, ДГУ).
• Прокладка в условиях холодного климата: Регионы Крайнего Севера, Сибири, Дальнего Востока, где требуются кабели с морозостойкой оболочкой.
• Прокладка в кабельных сооружениях: Лотки, короба, кабельные этажи и тоннели, галереи, эстакады.
• Прокладка в земле (траншее): При условии отсутствия механических повреждений (растяжения, удары) и при необходимости защиты от коррозии и блуждающих токов. Рекомендуется использование в кабельной канализации или с применением защитных труб.

Важное замечание: Для прокладки в земле (траншее) без дополнительной защиты чаще применяются кабели с бронепокровом (например, ПвБШв). ПвКШв-ХЛ для такой прокладки требует оценки рисков и, как правило, дополнительной защиты (трубы, лотки с крышками).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля ПвКШв-ХЛ:

• Высокая термостойкость и нагрузочная способность: Допустимая температура +90°C против +70°C для кабелей с ПВХ/ВВ изоляцией.
• Стойкость к тепловым ударам и перегрузкам: СПЭ не течет и не деформируется при высоких температурах.
• Высокие диэлектрические характеристики и стойкость к частичным разрядам.
• Меньший вес и наружный диаметр при равном сечении и напряжении по сравнению с кабелями с бумажной пропитанной изоляцией.
• Морозостойкость оболочки (ХЛ): Возможность хранения, транспортировки и монтажа при отрицательных температурах.
• Длительный срок службы: Более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
• Не требует концевых уплотнений при прокладке в сухих помещениях в отличие от кабелей с бумажной изоляцией.

Недостатки и ограничения:

• Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями ВВГ, АВВГ.
• Чувствительность к механическим повреждениям при монтаже: Требуется соблюдение радиуса изгиба, защита от порезов и ударов.
• Отсутствие бронепокрова ограничивает применение для прямой прокладки в земле без дополнительной защиты.
• Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима тщательная заделка и герметизация экрана.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Заземление экрана: Медный экран должен быть надежно заземлен с обеих сторон кабельной линии. Это требование электробезопасности и условие корректной работы защиты. В трехфазных цепях при использовании трех одножильных кабелей рекомендуется транспонирование (циклическая перекладка) кабелей для снижения потерь в экранах.
• Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов (рекомендации уточнять у производителя).
• Радиус изгиба: Строгое соблюдение минимально допустимого радиуса изгиба (не менее 15D) обязательно для предотвращения повреждения изоляции и экрана.
• Соединение и ответвление: Выполняются только с применением специальных концевых и соединительных муфт, предназначенных для кабелей с СПЭ-изоляцией, с обеспечением непрерывности и заземления экрана.
• Прокладка: Допускается прокладка в пучках (группах) с учетом коэффициента снижения токовой нагрузки. При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей на одной фазе необходимо учитывать взаимное влияние и обеспечивать одинаковую длину и сечение.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между ПвКШв и ВВГ?

ПвКШв имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (СПЭ), экран и морозостойкую оболочку. Это кабель более высокого класса напряжения (до 1 кВ и выше), с большей допустимой температурой (+90°C), стойкостью к перегрузкам и предназначенный для ответственных линий. ВВГ имеет изоляцию и оболочку из ПВХ пластиката, не имеет экрана, рабочая температура +70°C, это кабель для внутренней электропроводки и распределительных сетей внутри зданий.

Обязательно ли заземлять экран у кабеля ПвКШв?

Да, это обязательное требование правил устройства электроустановок (ПУЭ). Заземление экрана с двух сторон линии обеспечивает безопасность персонала (снимает напряжение с экрана), обеспечивает путь для тока короткого замыкания для срабатывания защиты и защищает от электромагнитных помех.

Можно ли прокладывать ПвКШв-ХЛ в земле (траншее) без труб?

Технически кабель для этого предназначен (оболочка устойчива к влаге), однако отсутствие брони делает его уязвимым к механическим повреждениям при раскопках, просадке грунта, давлении камней. ПУЭ рекомендуют для прокладки в земле использовать бронированные кабели (ПвБШв). Прокладка ПвКШв в земле без труб допустима при условии низкой вероятности механических повреждений, в песчаной подушке, с сигнальной лентой, но это повышает риски. Решение должно быть обосновано проектом.

Что означает индекс «ХЛ» и чем он отличается от обычного исполнения?

Индекс «ХЛ» (холодный климат) указывает на использование для наружной оболочки (а иногда и для поясной изоляции) морозостойкого ПВХ пластиката. Это позволяет кабелю сохранять эластичность и не растрескиваться при низких температурах. Минимальная температура монтажа для ХЛ составляет -15°C (против 0°C или -5°C для обычного), а температура эксплуатации может достигать -60°C. Обычное исполнение при таких температурах становится хрупким.

Как правильно выбрать сечение кабеля ПвКШв?

Выбор сечения производится по трем основным критериям, указанным в ПУЭ гл. 1.3:

1. По длительно допустимому току нагрузки (нагреву). Ток нагрузки должен быть меньше или равен табличному току для условий прокладки (с учетом всех поправочных коэффициентов).
2. По потере напряжения. Потеря напряжения в конце линии не должна превышать допустимых значений (например, 5% для силовых нагрузок).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания. Сечение должно быть достаточным, чтобы выдержать нагрев при протекании тока КЗ за время его отключения защитой.

Расчет должен выполнять квалифицированный проектировщик.

Допускается ли совместная прокладка нескольких одножильных кабелей ПвКШв на одной фазе?

Да, допускается. Однако при этом необходимо:

• Использовать кабели одного производителя, одной партии, одинакового сечения и конструкции.
• Располагать кабели вплотную друг к другу (для уменьшения индуктивного сопротивления).
• Обеспечивать одинаковую длину параллельных ветвей.
• Применять специальные коэффициенты снижения токовой нагрузки для учета взаимного нагрева.
• Обеспечивать надежное электрическое соединение всех экранов и их заземление.

Какой срок службы у кабеля ПвКШв-ХЛ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от соблюдения условий прокладки, монтажа, режимов нагрузки (отсутствия хронических перегрузок), качества соединений и воздействия внешней среды.