Провод ПВКФ 10 кВ
Провод ПВКФ 10 кВ: полное техническое описание, конструкция, применение и нормативная база
Провод ПВКФ 10 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Аббревиатура ПВКФ расшифровывается следующим образом: П – провод, В – изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена, К – кабельная конструкция (наличие экрана, защитной оболочки), Ф – фольгированный экран. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБл) и широко применяется в распределительных сетях среднего напряжения.
Конструкция провода ПВКФ 10 кВ
Конструкция кабеля ПВКФ является многослойной, каждый элемент которой выполняет критически важную функцию. Полная схема включает в себя следующие компоненты, начиная от центра:
- Токопроводящая жила: Выполняется из медной или алюминиевой проволоки, круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и экономить материалы. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для малых сечений или многопроволочной для сечений, как правило, от 25-35 мм² и выше. Класс гибкости – 1 или 2 по ГОСТ 22483.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его основная функция – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения локальных перенапряжений на границе жила/диэлектрик.
- Основная изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что придает ему высокие температурные характеристики (длительно допустимая температура +90°C), отличные диэлектрические и механические свойства по сравнению с термопластичным ПЭ.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичный слой, наносимый поверх основной изоляции. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле вокруг жилы.
- Металлический экран: Является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. В проводе ПВКФ выполняется в виде медной или алюминиевой фольги, наложенной продольно с перекрытием, часто в комбинации с дренажной медной проволокой, укладываемой поверх фольги по спирали. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю, использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и нулевого провода в сетях с изолированной нейтралью.
- Поясная изоляция: Выполняется из электротехнической бумаги, ПЭТ ленты или другого материала. Предназначена для защиты металлического экрана от механических повреждений и обеспечения легкого снятия при монтаже.
- Защитная оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Защищает все внутренние элементы кабеля от механических воздействий, агрессивных сред (химических, атмосферных), а также обеспечивает нераспространение горения (при использовании ПВХ пластиката пониженной горючести). Цвет оболочки, как правило, черный.
- Распределительные сети 6-10 кВ (воздушные линии, переустройство ВЛ в КЛ).
- Питание мощных промышленных потребителей (насосные станции, компрессорные, заводские цеха).
- Кабельные линии в городах и населенных пунктах.
- Вводы на трансформаторные подстанции и распределительные устройства (КРУ, КСО).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия механических повреждений и коррозионной активности грунта. Рекомендуется использование защитных плит или труб.
- Высокие электрические характеристики: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к частичным разрядам.
- Отличные температурные показатели: Допустимая рабочая температура +90°C, стойкость к перегрузкам.
- Влагостойкость: Отсутствие гигроскопичной бумажной изоляции исключает необходимость герметизации концов и упрощает монтаж.
- Механическая прочность и гибкость: Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией аналогичного сечения.
- Простота монтажа и обслуживания: Не требует сложных технологий заделки концов, как бумажные кабели.
- Длительный срок службы.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При повреждении экрана или изоляции возможно развитие электрического дерева, приводящего к пробою.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ.
- Требовательность к качеству монтажа: Необходимость тщательной зачистки экранов, применения специальных термоусаживаемых муфт и оконцевателей.
- Ограниченная стойкость к прямому воздействию УФ-излучения (при открытой прокладке без дополнительной защиты).
- Разделка конца кабеля: послойное снятие оболочки, поясной изоляции, металлического и полупроводящего экранов с соблюдением длин, указанных в инструкции к муфте.
- Подготовка изоляции жилы: зачистка, шлифовка, обезжиривание.
- Установка соединительной или концевой муфты. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена повсеместно применяются термоусаживаемые муфты, которые обеспечивают герметичное, электро- и механически прочное соединение. Обязательным является восстановление экранирующего слоя и соединение металлических экранов.
- Заземление металлического экрана с двух сторон (если это предусмотрено схемой сети).
Основные технические характеристики и параметры
Провод ПВКФ 10 кВ изготавливается в соответствии с техническими условиями ТУ 16-705.500-2006 или более новыми аналогами. Его ключевые параметры представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Длительно допустимые токовые нагрузки для кабеля ПВКФ 10 кВ с медной жилой (прокладка в земле, температура грунта +15°C)
| Номинальное сечение жилы, мм² | Допустимый длительный ток, А |
|---|---|
| 25 | 160 |
| 35 | 195 |
| 50 | 235 |
| 70 | 290 |
| 95 | 350 |
| 120 | 405 |
| 150 | 460 |
| 185 | 525 |
| 240 | 605 |
Таблица 2. Электрические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 5 мин. | 18 кВ |
| Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15°C |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Провод ПВКФ 10 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего класса напряжения. Основные сферы применения:
Кабель не предназначен для прокладки в блоках, заполненных водой, а также для подвижного монтажа.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества провода ПВКФ 10 кВ:
Недостатки и ограничения:
Маркировка, упаковка и хранение
На внешней оболочке кабеля через каждые 300-500 мм наносится несмываемая маркировка, содержащая: товарный знак изготовителя, марку кабеля (ПВКФ), номинальное напряжение (10 кВ), количество и сечение жил (например, 3х120), год изготовления, длину в метрах. Кабель поставляется на деревянных или металлических барабанах. Хранить его следует под навесом или в закрытом помещении, защищая от прямых солнечных лучей и механических повреждений. Срок хранения – до 5 лет с даты изготовления.
Монтаж и соединение
При монтаже провода ПВКФ 10 кВ необходимо строго соблюдать технологию, регламентированную ПУЭ 7-го издания и инструкциями заводов-изготовителей муфт. Основные этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие ПВКФ от ПвП?
Провод ПВКФ и кабель ПвП (с изоляцией из сшитого полиэтилена, с медным экраном) по сути являются аналогами. Основное различие – в исторически сложившейся терминологии и некоторых деталях конструкции экрана. «ПВКФ» подразумевает фольгированный экран, в то время как «ПвП» – экран из медких проволок и/или лент. В современных ТУ эти различия часто стираются, и оба обозначения могут описывать близкую по характеристикам продукцию. Необходимо всегда изучать конструкцию по техническому паспорту.
Можно ли использовать ПВКФ 10 кВ для прокладки в воздухе?
Да, провод ПВКФ предназначен для прокладки в воздухе (открыто, по конструкциям, в помещениях), при условии защиты от прямого воздействия солнечного излучения, если оболочка не является светостабилизированной. При прокладке на открытом воздухе рекомендуется использование кабелей с защитным покровом типа «П» (броня) или прокладка в лотках, коробах.
Как правильно выбрать сечение провода ПВКФ 10 кВ?
Выбор сечения осуществляется в соответствии с ПУЭ гл. 1.3 по следующим критериям: по длительно допустимому току нагрузки (с учетом способа прокладки и температуры окружающей среды), по экономической плотности тока (для сетей свыше 1000 В), по термической стойкости к токам короткого замыкания, по допустимой потере напряжения. Расчет должен выполнять квалифицированный инженер-проектировщик.
Нужно ли заземлять металлический экран ПВКФ и как это делать?
Да, металлический экран подлежит обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии для обеспечения безопасности и нормального режима работы. Это позволяет снять потенциал с экрана и отвести токи утечки. Заземление осуществляется путем соединения экранов через специальные заземляющие проводники в концевых муфтах и присоединения к контуру заземления подстанции или специальным заземляющим устройствам.
Что такое «электрическое дерево» и как с ним бороться?
Электрическое дерево – это микроскопические древовидные каналы, образующиеся в толще изоляции из сшитого полиэтилена под воздействием локальных высоких напряжений (например, из-за дефекта экрана, включения инородных частиц, механического повреждения). Со временем «дерево» растет и может привести к пробою изоляции. Борьба с этим явлением заключается в строгом контроле качества кабеля на производстве, недопущении механических повреждений при транспортировке и монтаже, а также в использовании современных материалов с добавлением ингибиторов деревения.
Какие муфты рекомендуется использовать для монтажа ПВКФ 10 кВ?
Для монтажа и соединения кабелей ПВКФ 10 кВ применяются специальные термоусаживаемые муфты (соединительные, концевые, стопорные) на напряжение 10 кВ. Производители: Raychem (Tyco), 3M, ЗАО «КВТ», «Рыбинсккабель», «Энергомет». Выбор конкретной муфты зависит от условий эксплуатации (внутренняя/наружная установка), типа кабеля и требований проекта.
Заключение
Провод ПВКФ 10 кВ является современным, надежным и технологичным решением для создания кабельных линий распределения электроэнергии среднего класса напряжения. Его эксплуатационные характеристики, такие как высокая допустимая температура, влагостойкость и длительный срок службы, в сочетании с относительной простотой монтажа, делают его предпочтительным выбором для новых проектов и модернизации существующих сетей. Успешная эксплуатация напрямую зависит от качества продукции, соблюдения правил проектирования, монтажа и технического обслуживания, регламентированных действующими нормативными документами.