Кабель ПвКаП 1х240
Кабель ПвКаП 1х240: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ПвКаП 1х240 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, с алюминиевой жилой сечением 240 мм², бронированный стальными оцинкованными лентами, с внешним защитным покровом. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Его применение регламентируется техническими условиями ТУ 16-705.500-2006 и соответствует международным стандартам (МЭК 60502-2, HD 620).
Расшифровка маркировки ПвКаП 1х240
- П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Ка – бронепокров из алюминиевых (в данном контексте часто используется для обозначения гофрированной алюминиевой или стальной ленты, но в стандартной трактовке ТУ «Ка» – кабельная алюминиевая лента) или, что более характерно для данной марки, стальных оцинкованных лент. В современных реалиях под ПвКаП чаще понимают броню из гофрированной стальной ленты.
- П – наружный защитный покров (подушка) из полимерной композиции, не распространяющей горение.
- 1х240 – одна алюминиевая жила номинальным сечением 240 квадратных миллиметров.
- Полупроводящей экструзии или ленты, контактирующей с изоляцией.
- Медных проволок, наложенных поверх полупроводящего слоя, сечением не менее 16 мм². Проволоки обеспечивают возможность протекания токов утечки и токов короткого замыкания.
- Магистральные линии в городских кабельных сетях.
- Вводы на подстанции и распределительные устройства.
- Питание крупных промышленных предприятий, насосных станций, объектов инфраструктуры.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и агрессивности грунтов. Для прокладки в земле рекомендуется использование кабеля с дополнительной защитой от коррозии (бронеленты с полимерным покрытием) или в неметаллических трубах.
- Расчета по допустимому току нагрузки (по нагреву). Используются таблицы ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) Глава 1.3. Для кабеля 1х240, проложенного в земле (в траншее, температурный режим +25°C, глубина 0.7-1.0 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт), допустимый длительный ток составляет примерно 425 А. При прокладке в воздухе (на открытом солнце) значение снижается до ~365 А.
- Проверки по потере напряжения. Особенно важно для протяженных линий.
- Проверки по термической стойкости к токам короткого замыкания (Iкз). Сечение должно быть не менее Smin = (Iкз
- √t) / C, где C – коэффициент для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (C=94), t – время отключения КЗ.
- Учета условий прокладки. Наличие коррозионной активности грунта, механических рисков, необходимости защиты от вибрации.
- Экономической целесообразности. Сравнение с трехжильными кабелями меньшего сечения и оценка потерь в броне.
- Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В).
- Броня кабеля должна быть заземлена с обеих сторон. Для этого на броню устанавливают заземляющий проводник с помощью бандажа или специального заземляющего зажима.
- При прокладке в траншее необходима песчаная подушка и засыпка, а также защита кирпичом или сигнальной лентой.
- Для соединения жил используются соединительные муфты (ССИ) на соответствующее напряжение, обеспечивающие электрический контакт, восстановление всех слоев экрана, изоляции, брони и оболочки.
- Для оконцевания применяют концевые муфты (КНС) или термоусаживаемые оконцеватели, которые обеспечивают плавный вывод электрического поля и защиту от влаги.
- Особое внимание уделяется снятию брони и разделке: не допускается повреждение экранирующих проволок и основной изоляции.
- Применять кабель с бронелентами, имеющими полимерное покрытие.
- Прокладывать кабель в асбоцементных, полиэтиленовых или ПНД трубах.
- Выполнять катодную защиту.
Конструкция кабеля ПвКаП 1х240
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, упрочненный электротермической обработкой) или аналогичной, соответствующей ГОСТ 22483. Жила секторной или круглой формы, компактированная (состоит из множества проволок, скрученных вместе), что обеспечивает гибкость и удобство монтажа по сравнению с моножилой. Класс гибкости 1 или 2.
2. Экранирующий слой над жилой
Полупроводящий экран, выполненный в виде экструдированного слоя из токопроводящего сшитого полиэтилена или наложенной полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
3. Основная изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения. Материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и старению.
4. Экранирующий слой под оболочкой
Состоит из двух элементов:
5. Разделительный слой (подушка)
Выполняется из битумизированной бумаги, крепированной бумаги или полимерных лент. Предназначен для защиты экрана от повреждения броней и обеспечения свободного снятия бронепокрова при разделке кабеля.
6. Бронепокров
Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы витки верхней ленты перекрывали зазор нижней. Толщина ленты регламентирована. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и случайных повреждений при прокладке.
7. Наружная оболочка
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), не распространяющего горение. Цвет оболочки, как правило, черный. Защищает броню от коррозии и атмосферных воздействий. Имеет маркировку с указанием марки кабеля, сечения, напряжения, года выпуска и производителя.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10; 12/20; 26/35 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Температура при коротком замыкании (не более 5 сек) | +250°C | Для алюминиевой жилы |
| Допустимый нагрев при перегрузке | +130°C | |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0,125 | Согласно ГОСТ 22483 |
| Емкость, мкФ/км | ~0,3 — 0,4 | Зависит от конструкции |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0,1 — 0,15 |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение/Условие |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон температур эксплуатации | от -50°C до +50°C |
| Относительная влажность воздуха при +35°C | до 98% |
| Прокладка без предварительного подогрева | при температуре не ниже -15°C |
| Стойкость к распространению горения | Одиночная прокладка |
| Допустимое растягивающее усилие | Рассчитывается по сечению брони, обычно не менее 30 кН |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвКаП 1х240 предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 35 кВ. Основные сферы применения:
Важно: Одножильные кабели требуют особого внимания при прокладке в металлических лотках или бронированных трубах из-за возникновения вихревых токов в броне и металлических элементах. При больших токах нагрузки это приводит к значительным потерям и перегреву. Для компенсации магнитного поля рекомендуется симметричное расположение жил разных фаз в треугольник или «впритык», а также использование немагнитных разделительных спейсеров и креплений.
Отличия от аналогов (ПвП, АПвП, АПвПу, АСБл)
| Марка кабеля | Материал жилы | Изоляция | Броня | Ключевое отличие от ПвКаП |
|---|---|---|---|---|
| ПвКаП 1х240 | Алюминий | Сшитый полиэтилен | Стальные ленты | Базовая марка для сравнения |
| АПвП 1х240 | Алюминий | Сшитый полиэтилен | Нет | Отсутствие брони, прокладка только в защищенных условиях (кабельные сооружения). |
| АПвПу 1х240 | Алюминий | Сшитый полиэтилен | Нет | Усиленная герметизация (защитный шланг), для участков с повышенной влажностью. |
| ПвП 1х240 | Медь | Сшитый полиэтилен | Нет | Медная жила: выше проводимость, стоимость, масса. |
| АСБл 1х240 | Алюминий | Пропитанная бумага | Стальные ленты + подушка | Бумажная изоляция, требующая ограничения по перепаду высот и имеющая более низкую допустимую температуру (+70°C). |
Методика выбора и расчета параметров
Выбор кабеля ПвКаП 1х240 для конкретного объекта осуществляется на основе:
Монтаж, соединение и оконцевание
Монтаж одножильного бронированного кабеля требует соблюдения специфических правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ПвКаП от АПвБбШп?
Марка АПвБбШп имеет аналогичную изоляцию (XLPE) и алюминиевую жилу, но другую конструкцию брони и защитного покрова. «Бб» означает бронирование двумя стальными лентами, «Шп» – защитный шланг из полиэтилена. Таким образом, АПвБбШп часто имеет более толстый и стойкий к агрессивным средам внешний шланг, в то время как ПвКаП имеет ПВХ оболочку поверх брони. Конкретные отличия всегда следует уточнять в ТУ производителя.
Можно ли использовать несколько одножильных кабелей ПвКаП 1х240 для трехфазной линии?
Да, это стандартная практика. Для трехфазной системы используются три кабеля ПвКаП 1х240, по одному на каждую фазу. При их параллельной прокладке в земле или лотке необходимо соблюдать правила взаимного расположения (треугольник или «впритык») для уменьшения индуктивного сопротивления и потерь в броне. Расстояние между кабелями должно быть стандартизировано и указано в проекте.
Какой минимальный радиус изгиба у кабеля ПвКаП 1х240?
Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля. Для кабеля 1х240 на 10 кВ наружный диаметр примерно 50-55 мм, следовательно, радиус изгиба – не менее 825 мм. После монтажа и фиксации радиус может быть уменьшен. Точное значение всегда указано в паспорте или ТУ на конкретный кабель.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Броня из стальных лент сама по себе является механической защитой. Однако в грунтах с повышенной коррозионной активностью (блуждающие токи, низкое удельное сопротивление) рекомендуется:
Также обязательна песчаная подсыпка и засыпка, защита от повреждений при раскопках.
Как правильно выбрать сечение экранных проволок?
Сечение экранных проволок (обычно 16 или 25 мм² по меди) нормировано стандартами. Для кабеля 1х240 стандартным является сечение не менее 16 мм². Этого достаточно для проведения токов однофазного КЗ на землю. Выбор большего сечения (25 мм²) может быть обусловлен требованиями конкретного проекта или условиями, где ожидаются большие токи замыкания.
Каков срок службы кабеля ПвКаП 1х240?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, эксплуатации (непревышение температуры, отсутствие перегрузок) и в отсутствие внешних механических повреждений.
Как маркируется кабель на оболочке?
На наружной оболочке через равные промежутки (не более 1 метра) наносится несмываемая маркировка, включающая: торговую марку производителя, марку кабеля (ПвКаП), номинальное напряжение (например, 10 кВ), количество и сечение жил (1х240), год изготовления, номер барабана или смены. Иногда наносится длина.
Заключение
Кабель ПвКаП 1х240 является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его ключевые преимущества – использование изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивающей высокую пропускную способность и термостойкость, и наличие бронепокрова для механической защиты. Правильный выбор, проектирование трассы прокладки с учетом особенностей одножильных кабелей, квалифицированный монтаж и соблюдение правил эксплуатации гарантируют долговечную и бесперебойную работу линии электропередачи на протяжении десятилетий. При выборе между различными марками необходимо тщательно анализировать условия прокладки, экономические факторы и требования нормативной документации.