Кабель ПвАШв 3 кВ
Кабель ПвАШв 3 кВ: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ПвАШв 3 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), с алюминиевыми жилами, в алюминиевой оболочке и с защитным покровом из поливинилхлоридного шланга. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 3000 В частотой 50 Гц. Он является современной и надежной альтернативой кабелям с бумажной пропитанной изоляцией (типа ААШв) и широко применяется в электросетях среднего напряжения.
Расшифровка маркировки ПвАШв
- П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
- в – оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката.
- А – материал жилы – алюминий.
- Ш – тип защитного покрова – «шланг» защитный.
- в – материал защитного шланга – поливинилхлоридный пластикат.
- 3 кВ – номинальное напряжение 3000 Вольт.
- Герметизация: Полностью исключает проникновение влаги и других агрессивных сред внутрь кабеля, защищая изоляцию из СПЭ, которая критична к влаге.
- Механическая защита: Обеспечивает высокую стойкость к механическим воздействиям, растяжению, сдавливанию, грызунам.
- Нулевой рабочий проводник: В трехжильных кабелях может использоваться в качестве нулевой жилы (при условии соответствия требованиям ПУЭ и проекта).
- Экран: Выполняет функцию заземляемого экрана для отвода токов утечки и обеспечения безопасности.
- Магистральные и распределительные линии 3 кВ в шахтах, рудниках, на промышленных предприятиях.
- Питание мощных электродвигателей (насосы, вентиляторы, компрессоры) на напряжение 3 кВ.
- Кабельные линии в районах с высокой коррозионной активностью, включая химические производства.
- Участки с повышенными механическими нагрузками, риском повреждения грызунами.
- Трассы, проходящие через пожароопасные зоны (благодаря отсутствию горючей пропитки).
- Туннели, кабельные каналы, эстакады, производственные помещения.
- Разделка: Аккуратно снимается внешний ПВХ шланг, обнажается алюминиевая гофрированная оболочка. Оболочка зачищается и используется для подключения заземления. Изоляция жилы ступенчато зачищается с соблюдением геометрии для установки концевых или соединительных муфт.
- Муфтирование: Обязательно применение специализированных муфт для кабелей с изоляцией из СПЭ и алюминиевой оболочкой (проходные, соединительные, концевые). Муфты обеспечивают электрическую непрерывность экранов, герметизацию в месте соединения и защиту от влаги. Для соединения алюминиевых оболочек используют механические или опрессовочные соединители.
- Заземление: Алюминиевая оболочка и экраны жил с обоих концов кабеля должны быть надежно заземлены в соответствии с ПУЭ для обеспечения безопасности и отвода токов утечки.
Важно отметить, что алюминиевая герметичная оболочка, являющаяся ключевым элементом конструкции, в маркировке не указывается, но подразумевается (буква «А» в середине аббревиатуры относится к материалу токопроводящей жилы). Полное обозначение по ГОСТ 31996-2012: «Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена с алюминиевой жилой, с алюминиевой оболочкой, с защитным покровом типа Шв, на напряжение 3 кВ».
Конструкция кабеля ПвАШв 3 кВ
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую изоляцию и долговечность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АЕ по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра кабеля и более эффективного использования монтажного пространства в кабельных линиях. Жилы могут быть однопроволочными (для сечений до 240 мм² включительно) или многопроволочными (как правило, для сечений от 300 мм² и выше).
2. Экран на жиле (полупроводящая экранирующая лента или экструдированный слой)
Наносится поверх токопроводящей жилы для выравнивания электрического поля и предотвращения локальных перенапряжений на границе жила-изоляция. Устраняет микронеровности поверхности жилы, обеспечивая идеальный контакт с изоляцией.
3. Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ)
Основной диэлектрический слой. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (до 6 часов) кабель может выдерживать температуру +250°C в условиях тока короткого замыкания. Изоляция наносится методом экструзии.
4. Экран на изоляции (полупроводящей слой)
Наносится поверх изоляции и выполняет функцию выравнивания электрического поля. Вместе с экраном на жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
5. Поясная изоляция
Представляет собой ленты из полупроводящего материала, которые накладываются поверх экрана изоляции для придания округлой формы и дополнительного выравнивания потенциала.
6. Алюминиевая герметичная оболочка
Ключевой элемент кабеля ПвАШв. Изготавливается из гофрированной алюминиевой ленты, накладываемой продольным или спиральным гофром. Выполняет несколько функций:
7. Защитный покров типа Шв
Представляет собой выпрессованный шланг из поливинилхлоридного пластиката, наложенный поверх алюминиевой оболочки. Защищает алюминий от коррозии и химически агрессивных сред, а также обеспечивает дополнительную механическую защиту.
Технические характеристики и условия эксплуатации
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 1,8/3 |
| Климатическое исполнение | УХЛ, Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для эксплуатации на суше, реках и озерах) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C (длительно) |
| Максимальная температура при КЗ | +250°C (не более 6 с) |
| Допустимый нагрев при перегрузке | +130°C (не более 6 ч в сутки, 1000 ч за срок службы) |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м (для сечений до 50 мм²), не менее 200 м (для сечений 70-120 мм²), не менее 150 м (для сечений от 150 мм²) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвАШв 3 кВ предназначен для передачи электроэнергии в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где ток однофазного замыкания на землю не превышает 8 А в течение 2 часов, а также в сетях с эффективно заземленной нейтралью.
Основные объекты применения:
Способы прокладки: Допускается прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, блоках, тоннелях, по эстакадам, в помещениях. Запрещена прокладка в земле с высокой коррозионной активностью, в болотах, а также по воздуху (подвесным способом) без дополнительных несущих элементов, так как кабель не имеет несущего троса.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
При выборе кабеля на напряжение 3 кВ часто рассматриваются альтернативы: кабель с бумажной изоляцией (ААШв) и кабель с изоляцией из СПЭ в ПВХ оболочке (ПвВГ).
| Параметр | ПвАШв | ААШв (с бумажной изоляцией) | ПвВГ (без алюминиевой оболочки) |
|---|---|---|---|
| Герметичность | Абсолютная (алюминиевая оболочка) | Относительная, зависит от концевых муфт | Нет |
| Стойкость к влаге | Высокая | Низкая, требует сухой прокладки | Средняя (гигроскопична) |
| Рабочая температура жилы | +90°C | +70°C (для кабелей с вязкой пропиткой) | +90°C |
| Токовая нагрузка | Выше за счет лучшего теплоотвода и высокой tраб | Ниже | Ниже, чем у ПвАШв, из-за отсутствия металлооболочки |
| Механическая защита | Очень высокая (гофра Al) | Высокая (стальная броня у ААБл) | Низкая (только ПВХ) |
| Радиус изгиба | 15D | Большой (до 25D) | 10D |
| Монтаж в сырых условиях | Разрешен | Запрещен | Ограничен |
Вывод: Кабель ПвАШв выбирают для ответственных линий, где критична надежность, долговечность и работа в сложных условиях (влажность, механические риски, коррозия). Он сочетает преимущества современной изоляции из СПЭ и надежной металлической герметизации.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля ПвАШв требует специальной подготовки и инструмента. Особое внимание уделяется разделке концов и герметизации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем главное преимущество алюминиевой оболочки перед броней из стальных лент (как у АВБбШв)?
Алюминиевая оболочка является герметичной и выполняет функцию не только механической защиты, но и абсолютного барьера от влаги и агрессивных жидкостей/газов. Стальная броня негерметична и в основном защищает только от механических повреждений. Кроме того, алюминиевая оболочка может использоваться в качестве нулевой жилы.
2. Можно ли прокладывать кабель ПвАШв 3 кВ в земле (траншее)?
Да, можно. Однако при прокладке в земле с высокой коррозионной активностью (солончаки, шлаковые отвалы, территории химических заводов) рекомендуется дополнительная защита в виде кабеля в пластиковой трубе или коробе. ПВХ шланг поверх алюминия обеспечивает достаточную защиту от почвенной коррозии в большинстве случаев.
3. Какой кабель лучше для напряжения 3 кВ: ПвАШв или ААШв?
Для новых проектов практически всегда предпочтительнее ПвАШв. Он имеет более высокую пропускную способность по току, допускает большие перегрузки, не боится влаги при повреждении оболочки (благодаря герметичности), имеет меньший вес и более удобен в монтаже из-за меньшего радиуса изгиба. ААШв может быть оправдан только при модернизации существующих линий, где уже используется аналогичная технология.
4. Можно ли использовать алюминиевую оболочку в качестве нулевой жилы (PEN-проводника)?
Да, это допускается нормами (ПУЭ, ГОСТ Р 50571.5.52-2011), но при соблюдении строгих условий: сечение оболочки должно быть не менее требуемого сечения нулевого рабочего проводника по току КЗ, должны быть обеспечены надежные контактные соединения на всей длине линии, и такая возможность должна быть предусмотрена проектом. На практике это требует специальных расчетов и применения соответствующих муфт.
5. Требуется ли для кабеля ПвАШв 3 кВ дополнительный бронезащитный покров при прокладке в земле?
Как правило, не требуется. Гофрированная алюминиевая оболочка в сочетании с ПВХ шлангом обеспечивает достаточную механическую стойкость против сдавливания грунтом и случайных повреждений лопатой. Однако в зонах с повышенным риском активных механических воздействий (например, в зоне дорог, стройплощадок) рекомендуется прокладка в защитных трубах или коробах.
6. Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель ПвАШв?
Ключевая особенность — обеспечение герметичного перехода от алюминиевой оболочки к корпусу муфты. Для этого используются специальные герметизирующие сальники или термоусаживаемые элементы с клеевым слоем. Также критически важно качественно заземлить алюминиевую оболочку и экран на муфте. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с применением инструмента для разделки кабеля с изоляцией из СПЭ.
7. Существует ли медный аналог кабеля ПвАШв?
Да, это кабель ПвКШв (или, реже, ПвБШв). Буква «К» обозначает медную жилу, «Б» — броню из стальных лент. Полный медный аналог с алюминиевой оболочкой встречается реже, так как часто для медных жил применяют броню из стальных лент (ПвБШв) или свинцовую оболочку. Выбор между алюминиевым и медным кабелем основывается на расчетах токовой нагрузки, стоимости и условиях проекта.