AI-Консультант по кабельной продукции
Консультант с искусственным интеллектом проконсультирует и поможет с выбором
Кабель ПвП 1х300: Полное техническое описание и сфера применения
Кабель ПвП 1х300 – это силовой кабель с одной алюминиевой жилой номинальным сечением 300 мм², с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и в защитной оболочке из полиэтилена. Расшифровка аббревиатуры: П – изоляция жилы из полиэтилена, в – защитная оболочка из ПВХ пластиката, П – материал оболочки (уточнение: в современной трактовке, согласно ТУ 16.К71-335-2004 и другим, вторая буква «в» часто обозначает, что кабель имеет дополнительный защитный покров, но в классической маркировке «ПвП» означает «Полиэтилен вулканизированный, Полиэтиленовая оболочка»). Более точным современным аналогом обозначения является ПвВП, где «В» – виниловая оболочка, однако название «ПвП» прочно закрепилось в профессиональной среде для кабелей данного типа.
Конструкция кабеля ПвП 1х300
Конструкция кабеля является многослойной и каждый элемент выполняет критически важную функцию.
- Токопроводящая жила. Номинальное сечение 300 мм². Изготавливается из алюминия марки не ниже АА (алюминий первичный) по ГОСТ 22483. Для сечения 300 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для удобства транспортировки и монтажа. Отдельные проволоки могут быть скручены в несколько слоев для формирования круглой компактной секторной жилы.
- Экран по жиле. Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
- Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Номинальная толщина изоляции для кабеля на напряжение 10 кВ составляет 4,0 мм.
- Экран по изоляции. Состоит из двух элементов:
- Полупроводящий слой: Наносится экструзией непосредственно на изоляцию. Служит для устранения воздушных зазоров между изоляцией и металлическим экраном.
- Металлический экран: Выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Для кабеля 1х300 чаще применяется оплетка с номинальным сечением не менее 25 мм². Основная функция – замыкание на себя емкостных токов, а также обеспечение безопасного снятия напряжения при касании оболочки в аварийном режиме (при пробое изоляции на экран).
- Защитная оболочка. Изготавливается из полиэтилена (ПЭ) или поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Полиэтиленовая оболочка (в маркировке «П») обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам и ультрафиолетовому излучению. Толщина оболочки нормируется в зависимости от диаметра кабеля.
Ключевые технические характеристики и параметры
- Номинальное напряжение: Кабель ПвП 1х300 производится на несколько классов напряжения: 1 кВ, 6 кВ, 10 кВ, реже – 35 кВ. Наиболее распространенным является 10 кВ.
- Климатическое исполнение: УХЛ или Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150. Кабель предназначен для эксплуатации в широком диапазоне температур: от -50°C до +50°C.
- Температура монтажа: Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
- Допустимая температура нагрева жилы:
- Длительно допустимая: +90°C
- Перегрузочная (не более 100 часов в год): +130°C
- Температура при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C
- Минимальный радиус изгиба: При монтаже составляет 15 наружных диаметров кабеля. После монтажа – 7.5 диаметров.
- Строительная длина: Устанавливается в заказе, обычно составляет от 150 до 450 метров.
- Электрическое сопротивление жилы: Для алюминиевой жилы 300 мм² должно быть не более 0.0601 Ом/км при температуре +20°C.
Таблица 1. Основные электрические параметры кабеля ПвП 1х300 на 10 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 8,7/10 (12) кВ | U0 — напряжение между жилой и землей, U — между жилами, Um — макс. рабочее |
| Испытательное переменное напряжение, 50 Гц | 22 кВ | Продолжительность испытания — 10 минут |
| Испытательное постоянное напряжение | 52 кВ | Продолжительность испытания — 15 минут |
| Сопротивление изоляции, не менее | 100 МОм·км | Измеряется при +20°C |
| Индуктивное сопротивление | ~0,1 Ом/км | Зависит от взаимного расположения кабелей |
| Емкостной ток | ~3-4 А/км | Зависит от диэлектрической проницаемости изоляции |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) | ~450 А | Для прокладки в земле (траншее), глубина 0.7 м, температура земли +25°C |
Примечание: Точные значения Iдоп зависят от конкретных условий прокладки (глубина, удельное тепловое сопротивление грунта, количество кабелей в траншее, близость других источников тепла).
Таблица 2. Сравнение условий прокладки и влияния на допустимый ток нагрузки
| Условие прокладки | Влияние на Iдоп | Комментарий |
|---|---|---|
| В земле (одиночная прокладка) | Базовый вариант (100%) | Наилучшие условия охлаждения. |
| В земле (несколько кабелей в траншее) | Снижение до 80-90% | Применяются понижающие коэффициенты для учета взаимного нагрева. |
| В воздухе (на открытом солнце) | Снижение до 85-95% | Нагрев от солнечной радиации. |
| В воздухе (в помещении) | Снижение до 80-90% | Зависит от вентиляции помещения. |
| Прокладка в трубах | Снижение до 75-85% | Ухудшенный теплоотвод. |
Области применения кабеля ПвП 1х300
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение частотой 50 Гц.
- Распределительные сети 6-10 кВ: Основное применение – создание фидеров от распределительных подстанций (РП, ТП) к городским и промышленным нагрузкам.
- Питание мощных потребителей: Используется для подключения крупных промышленных предприятий, насосных и компрессорных станций, горно-обогатительных комбинатов.
- Кабельные линии ввода на территории генерирующих станций (ГЭС, ТЭЦ) и крупных подстанций.
- Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, по эстакадам и галереям, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности и стойкости к внешним воздействиям.
- Прокладка в земле (траншее): При условии отсутствия значительных растягивающих усилий и коррозионной активности грунтов.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, ААШв)
| Параметр | Кабель ПвП 1х300 (с изоляцией из СПЭ) | Кабель ААШв 1х300 (с бумажно-масляной изоляцией) |
|---|---|---|
| Допустимая температура | Выше (+90°C длительно) | Ниже (+70°C длительно для кабелей 10 кВ) |
| Токовая нагрузка | Выше на 20-30% при прочих равных | Ниже |
| Монтаж и эксплуатация | Проще, допускает большие перепады по трассе, не требует специальных муфт для компенсации давления масла | Требует соблюдения ограничений по перепаду высот, монтаж концевой и соединительной муфт сложнее |
| Ремонтопригодность | Проще, локализация повреждения легче | Сложнее, связана с риском утечки масла и увлажнения изоляции |
| Пожароопасность | Не распространяет горение при одиночной прокладке | Более пожароопасен из-за пропитанной бумаги |
| Вес и габариты | Меньшие вес и наружный диаметр | Большие вес и диаметр |
| Стойкость к увлажнению | Абсолютная, не боится увлажнения | Критична, увлажнение изоляции ведет к выходу из строя |
| Стоимость | Выше | Ниже |
Особенности монтажа и соединения
- Монтаж. Перед монтажом необходимо проверить целостность и сопротивление изоляции. При прокладке в траншее обязательна подсыпка и защита песчаным слоем, а также укладка сигнальной ленты. Не допускаются резкие изгибы.
- Соединение. Для соединения отрезков кабеля используются соединительные муфты (СМ), а для подключения к оборудованию – концевые муфты (КМ) или концевые заделки. Технология монтажа муфт на кабели с изоляцией из СПЭ хорошо отработана и требует использования специализированного инструмента для зачистки экранов и изоляции.
- Заземление. Медный экран кабеля подлежит обязательному заземлению с обеих сторон. Это требование ПУЭ (Правила устройства электроустановок). Заземление экрана необходимо для обеспечения электробезопасности и нормальной работы релейной защиты.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем основное отличие кабеля ПвП от ПвВП?
Ответ: В современной трактовке это, по сути, один и тот же тип кабеля. Исторически сложившееся обозначение «ПвП» может вносить путаницу. Более корректным для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена и оболочкой из ПВХ является обозначение ПвВП. Однако многие производители и потребители продолжают использовать устоявшуюся маркировку «ПвП». Всегда следует ориентироваться на технические условия (ТУ) или ГОСТ на конкретное изделие.
Вопрос 2: Почему для кабеля 1х300 обязательно заземление экрана с двух сторон? Что будет, если этого не сделать?
Ответ: Заземление экрана с двух сторон необходимо по следующим причинам:
- Безопасность: В аварийном режиме (пробой изоляции) на экране появляется опасный потенциал. Двухстороннее заземление обеспечивает его стекание в землю и защиту персонала.
- Защита оборудования: Экран замыкает на себя токи короткого замыкания, позволяя релейной защите reliably и быстро отключить поврежденный участок.
- Электромагнитная совместимость: Экран снижает уровень электромагнитных помех, создаваемых кабелем.
Если экран заземлить только с одной стороны, в нормальном режиме по нему не будут протекать циркулирующие токи, что иногда делают для снижения потерь. Однако при этом: - Резко возрастает риск поражения персонала током при пробое изоляции на незаземленном конце.
- На незаземленном конце экрана может возникнуть высокая разность потенциалов относительно земли (до сотен вольт).
- Нарушается работа быстродействующих дифференциальных защит. Требования ПУЭ (п. 1.7.82, гл. 2.3) однозначно предписывают двухстороннее заземление экранов кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
Вопрос 3: Какой кабель лучше для прокладки в земле: ПвП или ААБл?
Ответ: Кабель с изоляцией из СПЭ (ПвП) имеет неоспоримые преимущества для прокладки в земле:
- Не боится увлажнения: Даже при повреждении оболочки изоляция из СПЭ не теряет своих диэлектрических свойств, в отличие от бумажно-масляной изоляции ААБл, которая при увлажнении быстро выходит из строя.
- Выше токовая нагрузка: Позволяет передавать большую мощность при тех же условиях прокладки.
- Проще монтаж и соединение: Не требует сложных маслонаполненных муфт.
Кабель ААБл может быть экономически оправдан в некоторых проектах, но по техническим и эксплуатационным характеристикам ПвП ему значительно превосходит.
Вопрос 4: Каков приблизительный вес и наружный диаметр кабеля ПвП 1х300 на 10 кВ?
Ответ: Эти параметры могут незначительно отличаться у разных производителей. Ориентировочно:
- Наружный диаметр: 55 — 65 мм.
- Вес 1 км кабеля: 4500 — 5500 кг.
Вопрос 5: Как правильно выбрать сечение экрана для кабеля ПвП 1х300?
Ответ: Сечение экрана (медных проволок оплетки) нормируется стандартами и ТУ. Для кабеля 300 мм² на 10 кВ оно обычно составляет 25 мм² или 35 мм². Этого сечения достаточно для проведения токов короткого замыкания в течение времени срабатывания защиты (обычно до 4 секунд). Выбор конкретного значения осуществляется на этапе проектирования исходя из расчетных токов КЗ в сети.
Вопрос 6: Допускается ли прокладка кабеля ПвП в помещениях?
Ответ: Да, допускается. Однако при групповой прокладке (несколько кабелей рядом) необходимо учитывать понижающие коэффициенты к току нагрузки из-за взаимного нагрева. Для помещений с повышенной пожарной опасностью следует рассматривать кабели в исполнении «нг(A)-LS» (не распространяющие горение, с пониженным дымовыделением и газовыделением), но это уже другая марка кабеля (например, ПвПнг(A)-LS).
Комментарии