Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвП на напряжение 10 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 120 мм² представляет собой современное высокотехнологичное решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Данный тип кабеля широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где линейное напряжение составляет 10 кВ, а частота 50 Гц. Конструкция кабеля ПвП 10 кВ 120 мм² оптимизирована для обеспечения высокой надежности, долговечности и удобства монтажа.
Маркировка «ПвП» расшифровывается следующим образом:
Таким образом, кабель ПвП 10 кВ 120 мм² имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, внутреннюю экранующую оболочку и наружную защитную оболочку из полиэтилена. Полное обозначение согласно ГОСТ 31565-2012 или ТУ 16.К71-335-2004 включает также номинальное напряжение, количество и сечение жил, например: ПвП 10 1х120/16.
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Жила сечением 120 мм² изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для данного сечения, как правило, применяется уплотненная конструкция (не однопроволочная). Медная жила обладает более высокой проводимостью, механической прочностью и стойкостью к окислению, но кабель с алюминиевой жилой (марка АПвП) имеет меньшую стоимость и вес. Класс гибкости жилы – 1 или 2 (по ГОСТ 22483).
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящей слой (экран). Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных концентраций напряженности на микронеровностях поверхности жилы, что критически важно для изоляции на 10 кВ.
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии с последующим процессом сшивки (вулканизации) под давлением. Толщина изоляции нормирована стандартами. Для кабеля на 10 кВ она составляет, как правило, 4,5 мм. Сшитый полиэтилен сохраняет эластичность и диэлектрические свойства при высоких температурах (допустимая длительная температура жилы +90°C, а в режиме перегрузки до +130°C), что является ключевым преимуществом перед старыми кабелями с бумажно-масляной изоляцией.
Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящей слой. Он выполняет функцию внешнего экрана, обеспечивая симметричность электрического поля вокруг изоляции и отводя емкостные токи.
В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция и общий экран в виде медной ленты или проводящих полимерных лент. Однако для кабеля 1х120/16, который является одножильным, этот элемент отсутствует.
Слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), выполняющий функцию разделительного слоя, защиты экранов от механических повреждений и обеспечения круглой формы кабеля перед наложением брони.
Для кабелей, предназначенных для прокладки в земле (траншеях), обязательным элементом является броня. В кабеле ПвП 10 кВ 120 мм² она выполняется в виде двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (напр., при раскопках), растягивающих усилий и грызунов.
Наружный защитный шланг из полиэтилена (обозначение «П» в маркировке) черного цвета. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам (кислотным, щелочным) и коррозии. Для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах) применяются кабели с оболочкой из ПВХ пониженной пожарной опасности (маркировка «ПвВ»), обладающей лучшими показателями по распространению горения и дымообразованию.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10 |
| Сечение основной жилы, мм² | 120 |
| Материал жилы | Медь (Cu) или Алюминий (Al) |
| Количество жил | 1 (одножильный) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Толщина изоляции, мм | 4,5 (типовое значение) |
| Вид экрана | Полупроводящие слои + медная проволока (сечением 16 мм² для 120 мм² жилы) |
| Броня | Две стальные оцинкованные ленты |
| Наружная оболочка | Полиэтилен (ПЭ) |
| Допустимая температура жилы: — длительно — при перегрузке — при коротком замыкании |
+90°C +130°C (не более 100 ч/год) +250°C (не более 5 с) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км | Не менее 1000 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки, кВ/время | 16 кВ / 15 мин. |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Кабель ПвП 10 кВ 120 мм² предназначен для передачи электроэнергии в сетях среднего класса напряжения. Основные сферы применения:
Кабель не предназначен для прокладки в воздухе (по опорам) без дополнительной защиты от УФ-излучения, так как полиэтиленовая оболочка подвержена его разрушающему воздействию.
Прокладка кабеля ПвП 10 кВ должна осуществляться при положительной температуре окружающей среды (без предварительного подогрева). При отрицательных температурах (ниже -15°C) требуется подогрев кабеля или соблюдение особых условий (запрет на отматывание бухт, увеличение времени выдержки на солнце).
При прокладке в траншеях обязательно использование сигнальной ленты, а в зонах с высокой вероятностью механических повреждений – защитных плит. Концы кабеля до присоединения должны быть герметизированы специальными колпачками. Монтаж концевых и соединительных муфт должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием инструментов и материалов, рекомендованных производителем кабеля. После прокладки кабельная линия подлежит приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением 16 кВ промышленной частоты в течение 15 минут.
Отличие заключается в материале наружной оболочки. У кабеля ПвП оболочка из полиэтилена (ПЭ), который обладает высокой стойкостью к влаге и химикатам, но поддерживает горение. Он предназначен в первую очередь для прокладки в земле. У кабеля ПвВ оболочка из поливинилхлорида (ПВХ), который является трудногорючим и менее дымообразующим. Кабель ПвВ применяется для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, зданиях), где предъявляются требования по пожарной безопасности.
Для кабеля на 10 кВ с сечением основной жилы 120 мм² типовое сечение экрана (заземляющей жилы) составляет 16 мм² (по меди). Этот экран (в виде оплетки из медных проволок или повивов) служит для замыкания на землю токов утечки через изоляцию, обеспечения симметрии электрического поля, а также для пропускания тока короткого замыкания в случае повреждения. Его сечение нормировано и должно быть достаточным для отвода тепла и обеспечения термической стойкости.
Прямая прокладка кабеля ПвП с полиэтиленовой оболочкой на открытом воздухе не рекомендуется из-за отсутствия защиты от ультрафиолетового излучения, под воздействием которого полиэтилен стареет и растрескивается. Для прокладки в воздушном пространстве следует применять кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (как правило, имеет черный цвет и специальные добавки) или с оболочкой из ПВХ (ПвВ), либо обеспечивать защиту в виде гофрированных труб или коробов.
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от множества факторов: способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры грунта или воздуха, количества работающих рядом кабелей, глубины прокладки. Для ориентировочной оценки можно использовать таблицы ПУЭ (Глава 1.3). Например, для одного кабеля с медной жилой 120 мм², проложенного в земле (температура грунта +15°C, тепловое сопротивление 1,2 К·м/Вт), допустимый ток составляет примерно 300 А. Для точного расчета необходимо выполнять теплотехнический расчет с учетом всех конкретных условий.
Да, абсолютно обязательно. Концы кабеля перед подключением к шинам РУ, аппаратам или трансформаторам должны быть оконцованы специальными концевыми заделками (муфтами) – полимерными или чулокного типа. Эти муфты обеспечивают плавный градиент электрического поля в зоне среза экрана, защищают торец кабеля от влаги и загрязнений, а также обеспечивают необходимое воздушное расстояние между фазой и землей. Монтаж должен проводиться по строгой технологической карте.
Это обозначение номинального напряжения кабеля согласно международным стандартам (МЭК). Первое значение (U0 = 8,7 кВ) – это напряжение между жилой и заземленным экраном (землей). Второе значение (U = 10 кВ) – это напряжение между жилами (междуфазное, линейное). Для трехфазной сети 10 кВ с изолированной нейтралью напряжение фаза-земля составляет 10 / √3 ≈ 5,8 кВ, но кабель выбирается с запасом. Значение 8,7 кВ соответствует классу напряжения 10 кВ для сетей с эффективно заземленной нейтралью, где в аварийном режиме напряжение на неповрежденной фазе относительно земли может повышаться.
Кабель ПвП 10 кВ 120 мм² является современным, надежным и технологичным продуктом для строительства и модернизации кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, включая повышенную допустимую температуру, стойкость к внешним воздействиям и длительный срок службы. Правильный выбор модификации (ПвП для земли, ПвВ для помещений), грамотный монтаж с применением соответствующих аксессуаров (муфт) и соблюдение правил эксплуатации являются залогом безаварийной работы линии на протяжении десятилетий. При проектировании систем электроснабжения 6-10 кВ данный тип кабеля следует рассматривать как один из основных вариантов, особенно в сравнении с морально устаревшими кабелями с бумажно-масляной изоляцией.