Кабель ПвКаП 3х120
Кабель ПвКаП 3х120: полное техническое описание и сфера применения
Кабель ПвКаП 3х120 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, с алюминиевыми жилами, сечением 120 мм², в количестве трех штук, с алюминиевой экранированной броней в виде оплетки. Данный тип кабеля является современной и высокоэффективной альтернативой традиционным кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.
Расшифровка маркировки ПвКаП 3х120
- П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (полиэтилена, подвергнутого процессу поперечной сшивки молекул).
- в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Ка – Броня из алюминиевых лент или проволок (в данном контексте чаще — ленты).
- П – Наружная защитная оболочка (шланг) из полиэтилена (для защиты брони от коррозии).
- 3х120 – Три токопроводящие жилы, каждая номинальным сечением 120 квадратных миллиметров.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, круглой формы, соответствует 2-му классу по ГОСТ 22483. Сечение 120 мм².
- Экран по жиле: Полупроводящий экструдированный слой, накладываемый поверх изоляции жилы. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения.
- Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована стандартами (например, ГОСТ Р 53769-2010 или ТУ 16.К71-335-2004). Для напряжения 10 кВ толщина обычно составляет 3,0-3,4 мм. Обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C).
- Экран по изоляции: Полупроводящий слой, поверх которого наложен медный экран в виде медных лент или проволок. Предназначен для отвода емкостных токов и обеспечения безопасности при повреждении.
- Поясная изоляция: Битумизированная или полимерная лента, накладываемая поверх скрученных экранированных жил.
- Броня: Выполнена из двух алюминиевых лент, наложенных с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений (ударов, сдавливания), а также от грызунов.
- Наружная оболочка: Из полиэтилена (обозначение «П» в конце марки). Защищает броню от коррозии и атмосферных воздействий. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Высокая пропускная способность: Изоляция из сшитого полиэтилена допускает нагрев жилы до +90°C, что позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией.
- Влагостойкость: Отсутствие гигроскопичных материалов в конструкции делает кабель нечувствительным к влажности окружающей среды, в отличие от кабелей с бумажной изоляцией.
- Механическая прочность и гибкость: Алюминиевая броня обеспечивает высокую защиту от повреждений. Кабель более гибок, чем бронированный кабель в свинцовой оболочке.
- Коррозионная стойкость брони: Наружная полиэтиленовая оболочка надежно защищает алюминиевую броню от электрохимической коррозии в грунтах.
- Удобство монтажа и меньший вес: Значительно легче аналогов со свинцовой оболочкой, что упрощает транспортировку и укладку.
- Длительный срок службы: Составляет не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При повреждении наружной оболочки и брони острым предметом возможно нарушение целостности экрана и изоляции.
- Требовательность к качеству монтажа концевых заделок: Установка муфт (концевых и соединительных) требует высокой квалификации персонала, так как необходима тщательная зачистка полупроводящих экранов.
- Относительно высокая стоимость: Цена выше, чем у кабелей с ПВХ изоляцией на то же напряжение, но ниже, чем у кабелей с бумажной изоляцией в свинцовой оболочке.
- Магистральные и распределительные линии в городских и промышленных электросетях 6-10 кВ.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, производственных цехов.
- Устройство вводов от воздушных линий (ВЛ) к распределительным устройствам (АВВ).
- Прокладка в кабельных коллекторах и туннелях на территории промышленных предприятий.
- Прокладка в грунтах с средней и высокой коррозионной активностью (благодаря защитной оболочке).
- Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны быть закреплены. Хранение — под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей.
- Раскатка: Запрещено сбрасывать барабан с транспортного средства. Раскатка осуществляется с помощью кабельных укладчиков или вручную с применением роликов. Не допускаются резкие изгибы.
- Прокладка в траншее: Глубина прокладки — не менее 0,7 м до верха кабеля. На дне — подсыпка из песка (100 мм). После укладки — слой песка или мягкого грунта (100 мм), затем защитное покрытие (кирпич, плиты) и сигнальная лента. Обратная засыпка — грунтом без камней.
- Монтаж муфт: Обязательно использование комплектов для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Критически важна чистовая зачистка изоляции от полупроводящего слоя и обеспечение равномерного градиента напряжения с помощью экранирующих накладок.
- Испытания после монтажа: Перед включением под напряжение кабель должен быть подвергнут испытанию повышенным выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ, глава 1.8) и проверке целостности и правильности соединения жил и экранов.
Конструкция кабеля ПвКаП 3х120
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель ПвКаП 3х120 рассчитан на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конкретные параметры зависят от исполнения по ГОСТ или ТУ.
Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры (на примере 10 кВ)
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ или 10/10 (12) кВ |
| Количество и сечение жил | 3 х 120 мм² |
| Материал жилы | Алюминий (Al) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C (длительно), +130°C (при КЗ, не более 4 сек) |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,253 Ом/км (по ГОСТ 22483) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | От 18 до 30 кВ (в зависимости от U0/U) в течение 10 мин. |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)* | ~250-280 А (зависит от условий прокладки) |
*Точное значение Iдоп определяется по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха и количества работающих кабелей в траншее.
Таблица 2. Сравнение условий прокладки и монтажа
| Условие / Фактор | Допустимость / Требования |
|---|---|
| Прокладка в земле (траншее) | Да, является основным способом. Требуется песчаная подушка и защита кирпичом или сигнальной лентой. |
| Прокладка в кабельных каналах, туннелях, эстакадах | Да, разрешена. Не распространяет горение при одиночной прокладке. |
| Прокладка в воздухе (по фасадам, на опорах) | Да, наружная оболочка из полиэтилена устойчива к УФ-излучению. |
| Прокладка в агрессивных грунтах | Да, при условии целостности наружной полиэтиленовой оболочки, защищающей алюминиевую броню. |
| Прокладка в воде | Не рекомендуется для стандартных исполнений. Требуется специальное исполнение с герметизацией. |
Преимущества и недостатки кабеля ПвКаП 3х120
Преимущества:
Недостатки:
Области применения кабеля ПвКаП 3х120
Кабель предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 10(20) кВ. Основные сферы применения:
Особенности монтажа и эксплуатации
При работе с кабелем ПвКаП 3х120 необходимо строго соблюдать правила, изложенные в ПУЭ, СНиП 3.05.06-85, и инструкциях заводов-изготовителей.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель ПвКаП принципиально отличается от кабеля ААБл?
ААБл имеет изоляцию жил из пропитанной бумаги и свинцовую оболочку. ПвКаП — изоляцию из сшитого полиэтилена и алюминиевую броню с полиэтиленовым шлангом. ПвКаП легче, не боится сырости, имеет большую пропускную способность и не требует сложных мероприятий по вертикальной прокладке (отсутствует стекание пропиточного состава).
Можно ли прокладывать кабель ПвКаП 3х120 в одном лотке с кабелями низкого напряжения (0,4 кВ)?
Да, но с ограничениями согласно ПУЭ п.2.1.16. Кабели на напряжение выше 1 кВ до 10 кВ допускается прокладывать в одном лотке с кабелями до 1 кВ, при условии, что они будут разделены несгораемой перегородкой или расположены сверху и снизу этой перегородки. Без перегородки совместная прокладка не рекомендуется из-за опасности повреждения низковольтных кабелей в случае аварии на высоковольтном кабеле.
Как определить необходимое сечение 120 мм² для конкретного объекта?
Сечение выбирается по допустимому длительному току нагрузки (Iдоп) с учетом поправочных коэффициентов на условия прокладки (ПУЭ, табл. 1.3.3-1.3.26) и по экономической плотности тока (для сетей выше 1 кВ). Для предварительной оценки: при прокладке в земле (грунт с тепловым сопротивлением 1,2 К·м/Вт) Iдоп для ПвКаП 3х120 составляет около 260 А, что соответствует мощности ~4,5 МВА при 10 кВ.
Требуется ли дополнительная защита алюминиевой брони от коррозии при прокладке в грунте?
Нет, основная функция наружной полиэтиленовой оболочки (шланга) в маркировке «П» — именно защита алюминиевой брони от химической и электрохимической коррозии. При условии сохранения целостности оболочки во время монтажа и эксплуатации дополнительная защита не требуется.
Что означают исполнения по ГОСТ Р 53769-2010 и по ТУ? Какое лучше?
ГОСТ Р 53769-2010 — национальный стандарт, устанавливающий жесткие, проверенные требования. ТУ (технические условия) — документ предприятия-изготовителя, который может допускать некоторые отклонения, но часто включает улучшенные параметры (например, по стойкости оболочки). «Лучше» то исполнение, которое в полной мере соответствует проектным требованиям и условиям эксплуатации. Кабель по ГОСТ часто предпочтительнее для ответственных объектов, так как его параметры унифицированы и предсказуемы.
Какой кабель-аналог с медными жилами можно использовать вместо ПвКаП 3х120?
Прямым аналогом по конструкции и характеристикам, но с медными жилами, является кабель ПвКуП 3х120 или ПвКвП 3х120 (где «у» или «в» указывает на материал жилы — медь). Он будет иметь меньший диаметр и вес, более высокую стойкость к коррозии жилы, но значительно более высокую стоимость. Выбор в пользу меди оправдан при жестких ограничениях по габаритам трассы или в особо ответственных схемах с частыми коммутациями и динамическими нагрузками.