Кабель ПвВ 3х240

Кабель ПвВ 3х240: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвВ 3х240 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 35 кВ, с тремя алюминиевыми жилами сечением 240 мм² каждая. Данная марка является одной из ключевых в сегменте кабельной продукции среднего и высокого напряжения для стационарной прокладки в электрических сетях. Его полное обозначение расшифровывается следующим образом: П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, В – обозначение, исторически указывающее на то, что первоначально изоляция жил выполнялась из поливинилхлорида (в современной трактовке для СПЭ-кабелей это буквенное обозначение сохранилось). Цифра «3» указывает на количество основных токопроводящих жил, а «240» – на номинальное сечение каждой жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля ПвВ 3х240

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

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена) или аналогичной. Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной (секторно-уплотненной) формы. Это позволяет оптимизировать использование пространства внутри кабеля, уменьшить его общий диаметр и вес по сравнению с жилами круглой формы. Жила может быть как однопроволочной (монолитной) для определенных классов гибкости, так и многопроволочной, состоящей из множества проволок, скрученных в уплотненную конструкцию.
• Экран по жиле (полупроводящей экран): Непосредственно на изолированную жилу накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
• Основная изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что придает ему выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (длительно до +90°C, в аварийном режиме до +130°C), отличные диэлектрические характеристики, механическую прочность и стойкость к трекингу. Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от номинального напряжения кабеля.
• Экран по изоляции (полупроводящей экран): Второй экструдированный слой из полупроводящего материала, накладываемый поверх основной изоляции. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но с внешней стороны изоляции. Вместе с экраном по жиле он создает идеально коаксиальную конструкцию, концентрируя электрическое поле внутри слоя изоляции.
• Поясная изоляция: В кабелях на 35 кВ поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или экранирующих материалов для дополнительного выравнивания поля в межфазном пространстве.
• Металлический экран: Поверх экрана по изоляции (или поясной изоляции) накладывается металлический экран. В кабелях ПвВ 3х240 это, как правило, медные ленты (одна или две), наложенные с перекрытием, или проволочный экран (медные проволоки, спирально наложенные поверх дренирующей ленты). Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю, а также использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и однофазных замыканий на землю в сетях с эффективно заземленной нейтралью.
• Дренажная жила: Медная проволока, укладываемая под металлический экран или поверх него. Обеспечивает электрический контакт вдоль всей длины кабеля и служит для соединения металлических экранов отдельных участков при монтаже.
• Оболочка: Наружный защитный слой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных химических веществ и обеспечивает необходимую стойкость к распространению горения. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Характеристики кабеля ПвВ 3х240 регламентируются ГОСТ 31996-2012 (и его более ранними редакциями) или техническими условиями производителя. Приведенные данные являются типовыми и должны уточняться по паспорту на конкретную партию.

Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры

Параметр	Значение для кабеля на 10 кВ (типовое)	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um), кВ	6/10 (12) или 8,7/10 (12)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное.
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90	Длительно допустимая.
Допустимая температура в режиме перегрузки, °C	+130	Не более 100 часов в год.
Допустимая температура при коротком замыкании, °C	+250	Длительность КЗ не более 5 сек.
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C	-15	При более низких температурах требуется подогрев.
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x D (наружного диаметра кабеля)	Для многожильных кабелей с секторными жилами.
Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее	1000	При температуре +20°C.

Таблица 2. Токовые нагрузки для кабеля ПвВ 3х240 (типовые значения при прокладке в земле)

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А (Iдоп)	Уточняющие условия
В земле (траншее)	355 — 390	Глубина прокладки 0.7-1.0 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, температура грунта +15°C, удельное сопротивление жилы при +90°C.
В воздухе	365 — 400	Температура воздуха +25°C, однорядная прокладка на расстоянии.

Важно: Точные значения I_доп определяются расчетом согласно ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру среды, количество работающих кабелей в пучке, глубину прокладки и т.д.). Приведенные цифры носят справочный характер.

Область применения

Кабель ПвВ 3х240 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Магистральные и распределительные линии в городских кабельных сетях (КЛ).
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, промышленных предприятий, крупных торговых центров, насосных и компрессорных станций.
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, по стенам зданий.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (броневыми плитами, сигнальной лентой) в соответствии с ПУЭ.
• Вводы на территории промышленных объектов и электростанций.

Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных водой, а также для подвижного подключения.

Отличия от аналогов (АПвВ, ПвП, ПвПу, АПвПу, СБШв)

Понимание маркировки смежных марок кабелей критически важно для корректного выбора продукции.

• АПвВ: Буква «А» в начале указывает на алюминиевую жилу. Таким образом, ПвВ и АПвВ – это, по сути, одно и то же для кабеля с алюминиевыми жилами. Часто маркировку «ПвВ» уже подразумевают для алюминиевого исполнения.
• ПвП / АПвП: Буква «П» в конце обозначает наружную оболочку из полиэтилена (вместо ПВХ). Такой кабель обладает повышенной стойкостью к влаге и некоторым химическим агентам, может применяться для прокладки в воде.
• ПвПу / АПвПу: Буквы «Пу» обозначают «усиленную» защитную оболочку из полиэтилена. Фактически это аналог ПвП, но часто под «усиленной» понимают более толстый слой полиэтилена.
• Кабель с медными жилами: Аналогом с медными жилами будет кабель ПвВнг(А)-LS (если оболочка из ПВХ пониженной горючести с низким дымо- и газовыделением) или ПвП (с полиэтиленовой оболочкой). Буква «А» в начале для меди не ставится.
• СБШв: Это кабель с бумажной пропитанной изоляцией, свинцовой оболочкой и защитными покровами. Является технологическим предшественником СПЭ-кабелей. ПвВ выигрывает у СБШв по весу, удобству монтажа (меньший радиус изгиба), экологичности (отсутствие маслопропитанной бумаги) и допустимой температуре эксплуатации. Однако в некоторых специфических условиях (например, при очень высокой влажности и необходимости абсолютной герметичности) СБШв может сохранять свои нишевые преимущества.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвВ 3х240 должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением правил техники безопасности и нормативных документов (ПУЭ, СНиП, инструкции завода-изготовителя).

• Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с кабелем с транспортного средства. Раскатка осуществляется с помощью кабельных укладчиков или лебедок с использованием кабельных роликов, установленных на трассе. Радиус изгиба должен строго соблюдаться.
• Подготовка к монтажу муфт: Критически важный этап. Необходимо обеспечить чистоту, использовать специализированный инструмент для ступенчатой зачистки изоляции и экранов. Все полупроводящие слои должны быть удалены ровно и без задиров основной изоляции.
• Заземление: Металлические экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены. В случае большой длины линии применяют cross-bonding (поперечное соединение экранов) для снижения потерь и наведенных токов.
• Испытания: После прокладки и монтажа соединительных и концевых муфт кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением в соответствии с СО 153-34.20.507-2003. Для кабеля на 10 кВ испытательное напряжение составляет 60 кВ в течение 10 минут.
• Мониторинг: В процессе эксплуатации рекомендуется проводить диагностику состояния изоляции методами измерения частичных разрядов, тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) или рефлектометрии.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвВ от ВВГ?

Это принципиально разные кабели. ВВГ – кабель низкого напряжения (до 1 кВ) с изоляцией и оболочкой из ПВХ пластиката. ПвВ – кабель среднего/высокого напряжения (от 6 кВ и выше) с изоляцией из сшитого полиэтилена, обладающей значительно лучшими диэлектрическими и температурными характеристиками. Конструкция ПвВ включает в себя экраны, которых нет у ВВГ.

Почему сечение именно 240 мм²? Какие есть альтернативы?

Сечение 240 мм² является стандартным и экономически оптимальным для передачи больших мощностей (порядка 5-7 МВА при 10 кВ). Оно обеспечивает баланс между токовой нагрузкой (около 400 А), механической прочностью жилы, весом кабеля и стоимостью. Альтернативы в линейке одного производителя: меньшие сечения (185, 150, 120 мм²) для меньших токов и большие (300, 400, 500 мм²) для повышенных нагрузок.

Можно ли прокладывать кабель ПвВ 3х240 в земле без защиты?

Нет, согласно ПУЭ (п. 2.3.83), кабели напряжением выше 1 кВ, прокладываемые в земле, должны быть защищены от механических повреждений железобетонными плитами или плитами из другого материала на глубине менее 1 метра. На глубине 1-1.2 м защита не требуется, кроме мест, где возможны раскопки. Также обязательна укладка сигнальной ленты.

Какой срок службы у кабеля ПвВ 3х240?

Номинальный срок службы, заявляемый производителями и установленный ГОСТ 31996-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных токовых нагрузок.

Что означает цвет оболочки? Можно ли заказать другой цвет?

Стандартный цвет наружной оболочки ПВХ – черный. Это связано с добавлением сажи, которая является отличным стабилизатором против ультрафиолетового излучения при прокладке на воздухе. Цвет не несет информации о напряжении, как в кабелях низкого напряжения. Заказ цвета, отличного от черного (например, оранжевого для обозначения опасного напряжения), возможен, но, как правило, выполняется под специальный заказ крупной партии и может повлиять на стойкость оболочки к УФ-излучению.

Как рассчитать ток короткого замыкания, который выдержит кабель?

Термическая стойкость к току короткого замыкания (I_кз) рассчитывается по формуле, основанной на допустимом нагреве жилы до +250°C. Для кабеля ПвВ 3х240 с алюминиевой жилой типовое значение I_кз для длительности КЗ 1 секунду составляет примерно 25-28 кА. Точное значение указывается в технических условиях производителя и зависит от конкретной конструкции (сечения, материала экрана).

В чем преимущество сшитого полиэтилена перед бумажно-масляной изоляцией (как в СБШв)?

Ключевые преимущества СПЭ (ПвВ) перед БМИ (СБШв): более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70-80°C), отсутствие риска течи пропиточного состава, меньший вес и радиус изгиба, простота монтажа муфт (не требуется спецоборудование для опрессовки свинца), экологическая безопасность, возможность вертикальной прокладки без ограничений по разности уровней.