Кабель ПвКП 1х300
Кабель ПвКП 1х300: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ПвКП 1х300 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, КП – кабель с медной жилой и экраном из медных проволок, 1х300 – одна жила сечением 300 мм². Данный кабель является ключевым элементом в современных кабельных линиях среднего и высокого напряжения благодаря своим выдающимся электротехническим и эксплуатационным характеристикам.
Конструкция кабеля ПвКП 1х300
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в работе.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 300 мм² жила, как правило, секторной или круглой формы, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
- Экран на жиле (полупроводящей экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его основная задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, предотвращая тем самым возникновение частичных разрядов (коронного разряда), которые разрушают изоляцию.
- Изоляция. Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Это ключевой элемент, определяющий класс напряжения кабеля. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические характеристики: рабочая температура жилы повышается до +90°C, а температура в аварийном режиме может достигать +130°C (кратковременно до +250°C). Изоляция обладает высокой электрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями и стойкостью к тепловому старению.
- Экран на изоляции (полупроводящей экран). Аналогичен экрану на жиле, наносится поверх изоляции. Вместе с внутренним экраном формирует цилиндрический конденсатор, внутри которого заключено силовое поле, защищая внешние элементы кабеля от его воздействия.
- Поясная изоляция. Выполняется из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Обеспечивает контакт между экраном на изоляции и металлическим экраном.
- Металлический экран. Выполнен в виде оплетки из медных проволок (обозначение «КП»). Для кабеля 1х300 сечением 300 мм² сечение медных проволок нормируется и обычно составляет не менее 16 мм². Основные функции: защита от электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю, использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и токов утечки. В трехжильных кабелях также выполняет функцию нулевой жилы.
- Оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает металлический экран от механических повреждений, влаги и агрессивных химических сред. Имеет характерную черный цвет. ПВХ-пластикат не распространяет горение, что соответствует требованиям пожарной безопасности.
- Температура эксплуатации: от -50°C до +50°C.
- Относительная влажность воздуха: до 98% при температуре до +35°C.
- Прокладка: Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
- Ограничения: Не рекомендуется прокладка в блоках, заполненных жидкостью, а также в землях с высокой коррозионной активностью к оболочке без дополнительной защиты.
- Высокая допустимая температура: Рабочая температура +90°C против +70°C для ПВХ и бумажно-масляной изоляции, что позволяет пропускать большие токи нагрузки по тому же сечению.
- Отсутствие тока утечки и необходимости подпитки маслом: В отличие от маслонаполненных кабелей, СПЭ-кабель не требует сложных систем компенсации давления масла и мониторинга.
- Простота монтажа и эксплуатации: Меньший вес и радиус изгиба, возможность вертикальной прокладки без ограничений по высоте.
- Высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
- Влагостойкость: Изоляция из СПЭ негигроскопична, в отличие от бумажной.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
- Чувствительность к механическим повреждениям оболочки и последующему проникновению влаги вглубь конструкции (требуется тщательный контроль при прокладке).
- Необходимость использования специальных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт для монтажа, а также специального инструмента для разделки.
- Послойную разделку конца кабеля с использованием шаблонов.
- Тщательную зачистку и обезжиривание поверхностей.
- Монтаж изолирующих и полупроводящих элементов (в случае термоусаживаемых муфт – усадка с помощью газовой горелки; для холодноусаживаемых – снятие спирали-фиксатора).
- Надежное соединение жил с помощью механических соединителей (опрессовка) или сварки.
- Герметизацию места ввода кабеля в муфту.
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля ПвКП 1х300 регламентируются ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3, 6, 10, 20, 35 кВ) и ТУ 16.К71-335-2004.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ | Для 10 кВ: 8,7/10 (12); Для 20 кВ: 18/20 (24); Для 35 кВ: 26/35 (40,5) |
| Количество и сечение жил | 1 x 300 мм² |
| Материал жилы | Медь, многопроволочная |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура жилы в аварийном режиме (не более 8 ч) | +130°C |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 5 с) | +250°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0,0601 (для класса 1) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | Для 10 кВ: 22 кВ; Для 20 кВ: 45 кВ; Для 35 кВ: 65 кВ |
| Строительная длина | Не менее 250 м (по согласованию с заказчиком возможны отрезки от 150 м) |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ПвКП 1х300 предназначен для прокладки в земле (в траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях и на открытом воздухе при условии защиты от прямого воздействия солнечного излучения и механических повреждений. Он широко используется для создания питающих и распределительных сетей на промышленных предприятиях, в городской инфраструктуре (кабельные линии 10 кВ), для подключения мощного электрооборудования (трансформаторы, двигатели), в схемах электроснабжения объектов нефтегазовой отрасли, портов, аэропортов.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, АВВБ, ЦААБл)
Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) вытеснил традиционные кабели с бумажно-масляной изоляцией (ЦААБл) и кабели с изоляцией из ПВХ (ВВГ) в сетях среднего напряжения благодаря ряду преимуществ:
Недостатки:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвКП 1х300 требует соблюдения строгих правил. При прокладке в земле необходима песчаная подушка, защита кирпичом или сигнальной лентой. Радиус изгиба должен строго соблюдаться. Для соединения и оконцевания используются специальные кабельные муфты (соединительные, концевые). Технология монтажа муфт включает в себя:
Обязательным этапом после прокладки и монтажа муфт является проведение высоковольтных испытаний повышенным напряжением постоянного тока (по нормам ПУЭ) для проверки целостности изоляции и качества монтажа.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ПвКП от ПвП?
Основное отличие в конструкции металлического экрана. В кабеле ПвКП экран выполнен в виде оплетки из медных проволок (КП), а в кабеле ПвП – в виде медной ленты, наложенной продольно или по спирали. Оплетка обеспечивает лучшее сопротивление токам короткого замыкания и большую гибкость, но дороже в производстве. Кабель с ленточным экраном (ПвП) чаще применяется для сетей 6-10 кВ.
Какое расчетное сопротивление жилы кабеля ПвКП 1х300?
Активное сопротивление постоянному току (Rуд) медной жилы сечением 300 мм² при температуре +20°C составляет не более 0,0601 Ом/км (для жилы класса 1 по ГОСТ 22483). При расчетах токов короткого замыкания и потерь напряжения необходимо учитывать рост сопротивления с нагревом жилы по формуле Rt = R20[1 + α(T — 20)], где α – температурный коэффициент сопротивления для меди (0,004 1/°C).
Какой ток нагрузки допустим для кабеля ПвКП 1х300 при прокладке в земле?
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от условий прокладки: удельного теплового сопротивления грунта, его температуры, глубины заложения и количества работающих кабелей в траншее. Для ориентировочной оценки можно использовать данные из ПУЭ (Глава 1.3). Например, для одного кабеля 10 кВ, проложенного в земле (удельное сопротивление грунта 1,2 К·м/Вт, температура грунта +15°C, глубина 0,7 м), допустимый ток составляет примерно 550-580 А. Точный расчет должен проводиться проектировщиком с учетом всех реальных условий.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Да, согласно ПУЭ и ПТЭЭП, кабель, прокладываемый в земле, должен быть защищен от механических повреждений на всем протяжении. Для этого применяют: сигнальную пластиковую ленту, укладываемую на 250-300 мм выше кабеля; кирпич или бетонные плиты в местах с повышенной опасностью; защитные трубы (ПНД, асбестоцементные, стальные) при пересечении с коммуникациями, дорогами, вводах в здания.
Как маркируется кабель ПвКП 1х300 на барабане и в документах?
Маркировка включает: товарный знак завода-изготовителя, марку кабеля (ПвКП), номинальное напряжение (кВ), количество и сечение жил (1х300), длину в метрах, массу барабана (брутто), дату изготовления, номер барабана и знак соответствия. В паспорте или сертификате указываются все электрические параметры, результаты испытаний, ссылка на ГОСТ/ТУ.
Каков гарантийный срок на кабель ПвКП?
Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителем, обычно составляет 5 лет с даты ввода кабеля в эксплуатацию, но не более 5,5 лет с даты изготовления. При этом важно соблюдение условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации, регламентированных технической документацией.
Заключение
Кабель ПвКП 1х300 является современным, надежным и высокотехнологичным решением для построения распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивает высокую пропускную способность, термическую стабильность и длительный срок службы в различных условиях эксплуатации. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля, с учетом всех требований нормативной документации (ПУЭ, ГОСТ, ПТЭЭП), являются залогом создания безопасной и бесперебойной системы электроснабжения любого ответственного объекта. При проектировании и закупке необходимо уделять внимание не только сечению, но и качеству материалов, репутации производителя и наличию полного комплекта сопроводительной документации, подтверждающей параметры кабеля.