Кабель ПвКШв 150 мм

Кабель ПвКШв 150 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвКШв с номинальным сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитным покровом в виде кольцевой брони из стальных оцинкованных проволок. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение до 35 кВ включительно частотой 50 Гц. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в условиях, требующих повышенной механической защиты от растягивающих нагрузок и повреждений.

Расшифровка маркировки ПвКШв 150 мм²

П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
К – наличие брони.
Шв – защитный шланг (покров) выпрессованный из ПВХ поверх брони.
150 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Таким образом, полное обозначение описывает кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с броней из стальных оцинкованных проволок и наружным защитным шлангом из ПВХ.

Конструкция кабеля ПвКШв 150 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для сечения 150 мм² кабель, как правило, выполняется трехжильным.

1. Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (материал – медь, степень уплотнения – обычно однопроволочная (монолитная) для сечений до 240-300 мм², но по согласованию может быть и многопроволочной). Класс жилы – 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для кабеля на напряжение 35 кВ жилы имеют круглую форму и обязательное экранирование.
2. Экран по жиле (для кабелей на 6 кВ и выше). Полупроводящей экструдированный слой, наложенный поверх изоляции жилы. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм, для 35 кВ – 9,0 мм). СПЭ обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), стойкостью к трекингу и влаге.
4. Экран по изоляции. Состоит из двух элементов: полупроводящего слоя (полупроводящая лента или экструдированный слой) и медной ленты или проволок (спирально наложенных или в виде оплетки). Предназначен для создания равномерного электрического поля, отвода емкостных токов и обеспечения безопасности при повреждении.
5. Поясная изоляция. Слой из электроизоляционной ленты, наложенной поверх скрученных экранированных жил.
6. Броня. Выполнена в виде повива оцинкованных стальных проволок круглого сечения. Основная функция – защита от механических повреждений, в первую очередь, от растягивающих усилий. Для кабеля ПвКШв броня является кольцевой, что отличает его от кабелей с ленточной броней (типа ПвБШв).
7. Защитный шланг (покров Шв). Выпрессованная оболочка из ПВХ-пластиката поверх брони. Защищает стальные проволоки брони от коррозии и обеспечивает дополнительную изоляцию.

Основные технические и электрические параметры

Параметры регламентируются стандартами ГОСТ 31996-2012 (кабели с пластмассовой изоляцией на напряжение 1, 3 и 10 кВ) и ТУ 16.К71-335-2004 (для более высоких напряжений).

Таблица 1. Ключевые характеристики кабеля ПвКШв 3х150 мм²

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U₀/U (U_m)	Для 10 кВ: 8,7/10 (12) кВ; Для 35 кВ: 26/35 (40,5) кВ
Количество и сечение жил	3 жилы, 150 мм² каждая
Материал жилы	Медь, соответствует классу 1 или 2
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C (длительно), +130°C (в режиме перегрузки), +250°C (при КЗ, не более 5 с)
Минимальная температура прокладки	Без предварительного подогрева: -15°C
Минимальный радиус изгиба	Не менее 15 наружных диаметров кабеля (для многожильных кабелей с броней из проволок)
Строительная длина	Не менее 250 м для сечений от 70 мм² (фактическая уточняется у производителя)
Сопротивление изоляции	Не менее 100 МОм·км при температуре +20°C
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	Для кабеля на 10 кВ: 30 кВ (на 10 мин); Для кабеля на 35 кВ: 65 кВ (на 10 мин)

Таблица 2. Электрические параметры жилы сечением 150 мм² (медь, +20°C)

Параметр	Значение
Активное сопротивление постоянному току (R_ж20), не более	0.124 Ом/км (для класса 1)
Допустимый длительный ток нагрузки (I_дл) *	При прокладке в земле (1 кабель в траншее, грунт — песок, t_гр=+15°C): ~355 А. При прокладке в воздухе: ~390 А.
Сопротивление жилы при КЗ (R_max при +250°C)	0.161 Ом/км

Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки: температуры грунта или воздуха, количества работающих кабелей вплотную, глубины заложения, удельного теплового сопротивления грунта. Данные приведены для справки по типовым условиям.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвКШв 150 мм² предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Благодаря кольцевой броне из стальных проволок и наружному шлангу, его основная сфера применения – участки с повышенным риском механических воздействий.

Прокладка в земле (траншеях): Основной способ монтажа. Броня защищает от давления грунта, растягивающих усилий при осадке, случайных повреждений при раскопках. Обязательно использование сигнальной ленты, а в зонах высокой активности – защитных плит.
Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Применяется для ответственных линий, где требуется защита от внешних воздействий, в том числе от грызунов.
Прокладка по эстакадам и галереям: Допускается при условии защиты от прямого солнечного излучения (УФ-излучение может деградировать ПВХ шланг).
Вертикальные и наклонные трассы: Кольцевая броня эффективно воспринимает растягивающие нагрузки от собственного веса кабеля, что делает ПвКШв предпочтительным выбором для шахт, рудников, вертикальных стволов в зданиях.
Взрывоопасные зоны: Может применяться в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) для определенных классов зон, так как броня обеспечивает защиту от искрения при повреждении.

Важно: Прокладка в воздухе на открытом солнце без дополнительной защиты не рекомендуется из-за ограниченной стойкости наружного ПВХ шланга к ультрафиолету.

Отличия от кабелей схожих марок

ПвКШв vs ПвБШв: Буква «К» в маркировке указывает на броню из круглых стальных проволок, что обеспечивает высокую стойкость к растяжению. Буква «Б» в ПвБШв означает броню из двух стальных оцинкованных лент, которая лучше защищает от продавливания и порезов, но хуже противостоит растягивающим усилиям.
ПвКШв vs АПвКШв: Буква «А» в начале маркировки указывает на материал жилы – алюминий. АПвКШв дешевле и легче, но имеет больший диаметр из-за большего сечения жилы при равном токе, а также худшие механические и электрические характеристики соединений.

ПвКШв vs ПвПг: Кабель ПвПг имеет броню из плоских стальных проволок («Пг») и не имеет наружного защитного шланга. Это облегченная конструкция для определенных условий прокладки.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ПвКШв 150 мм² требует соблюдения строгих правил.

Радиус изгиба: Не менее 15 внешних диаметров кабеля при монтаже. Для кабеля 3х150 мм² на 10 кВ внешний диаметр примерно 75-80 мм, следовательно, минимальный радиус изгиба – около 1125-1200 мм.
Подготовка к прокладке: При температуре ниже -15°C кабель необходимо предварительно выдержать в теплом помещении или прогреть током. Прокладка «внатяг» запрещена.
Соединение и оконцевание: Требуют высокого качества исполнения. Для соединения жил применяются муфты соединительные (например, 3M, Raychem, Nexans). Для оконцевания – кабельные концевые муфты (термоусаживаемые или холодноусаживаемые). Особое внимание уделяется заземлению брони и экранов: бронеленты должны быть соединены между собой и надежно заземлены с двух сторон кабельной линии.
Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания повышенным напряжением постоянного тока (рекомендовано для СПЭ-изоляции) или переменного тока, а также измерение сопротивления изоляции и петли фаза-ноль.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальное отличие кабеля ПвКШв от ВВГнг(А)-ХЛС на 150 мм²?

Кабель ВВГнг(А)-ХЛС – это кабель низкого напряжения (до 1 кВ) с изоляцией и оболочкой из ПВХ пониженной пожарной опасности. Он не имеет экранов, брони и наружного защитного шланга. ПвКШв – это кабель среднего или высокого напряжения (6-35 кВ) с изоляцией из сшитого полиэтилена, экранами, броней из проволок и защитным шлангом. Они предназначены для разных классов напряжения и условий эксплуатации.

2. Можно ли проложить кабель ПвКШв 150 мм² в воде?

Нет, напрямую в воде (реки, озера) прокладка не рекомендуется. Хотя сшитый полиэтилен устойчив к влаге, а броня и шланг обеспечивают защиту, длительное погружение в воду может привести к проникновению влаги через торцы или микротрещины в оболочке. Для прокладки в водной среде существуют специальные кабели с гидрофобными заполнителями и усиленной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, ПвП2г).

3. Как правильно выбрать между ПвКШв и ПвБШв на 150 мм²?

Выбор зависит от преобладающего вида механических воздействий на трассе:

Выбирайте ПвКШв, если трасса имеет вертикальные участки, риск растяжения (просадки грунта), требуется высокая прочность на разрыв.
Выбирайте ПвБШв, если основная угроза – это продавливание, точечные удары, воздействие грызунов. Ленточная броня лучше распределяет радиальные нагрузки.

4. Какой ток короткого замыкания может выдержать кабель ПвКШв 3х150 мм²?

Термическая стойкость к току КЗ определяется по формуле и зависит от времени действия защиты. Например, при времени отключения КЗ t=1 с, допустимый ток КЗ (I_кз) можно приблизительно рассчитать, исходя из сечения и материала жилы. Для меди 150 мм² при t=1 с I_кз ≈ 15-16 кА. Точный расчет должен учитывать начальную и конечную температуры жилы.

5. Нужно ли заземлять броню и экраны кабеля ПвКШв с двух сторон?

Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72). Броня и экраны должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии для обеспечения электробезопасности, устранения наведенных потенциалов и обеспечения нормальной работы защит. В некоторых схемах с односторонним питанием допускается заземление экрана с одной стороны для прерывания циркулирующих токов, но это требует специального обоснования и применения специальных муфт.

6. Каков ориентировочный вес и внешний диаметр кабеля ПвКШв 3х150 мм² на 10 кВ?

Вес и диаметр могут незначительно отличаться у разных производителей. Ориентировочные значения:

Внешний диаметр: 78-82 мм.
Вес 1 км кабеля: 8500-9500 кг.

Эти данные критически важны для проектирования трасс, подбора механизмов для раскатки и расчета нагрузок на кабельные конструкции.

Заключение

Кабель ПвКШв 150 мм² является надежным и технически совершенным решением для построения магистральных и распределительных сетей среднего и высокого напряжения в условиях, требующих повышенной механической прочности. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (высокая пропускная способность, термостойкость) и кольцевой брони (стойкость к растяжению), делает его незаменимым для прокладки в грунте, в коллекторах, на вертикальных участках и объектах с повышенными требованиями к надежности. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителей обеспечивают долговременную и бесперебойную работу энергетических объектов.