Кабель ПвКПу 35 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель ПвКПу 35 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 35 кВ, с медными жилами, бронированный стальными оцинкованными лентами, с защитным покровом и предназначенный для прокладки в земле (траншеях). Данная марка является одной из наиболее востребованных в сетях среднего класса напряжения благодаря оптимальному сочетанию надежности, механической прочности и относительно простых условий монтажа.
Расшифровка маркировки ПвКПу
- П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- К – бронепокров из стальных оцинкованных лент.
- П – наружный защитный покров (подушка) из полимерной композиции, не распространяющей горение.
- у – кабель предназначен для прокладки в земле (в траншеях).
- 35 кВ – номинальное напряжение 35 кВ.
- Номинальное напряжение: 35 кВ (между фазами).
- Частота: 50 Гц.
- Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме: +90°C.
- Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C.
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Допустимый радиус изгиба при прокладке: не менее 15 наружных диаметров кабеля.
- Питающие линии от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым подстанциям на промышленных предприятиях.
- Распределительные сети в городской инфраструктуре.
- Кабельные вставки на воздушных линиях 35 кВ.
- Питание крупных объектов (насосные станции, нефтеперекачивающие станции, горно-обогатительные комбинаты).
- Подключение распределительных устройств к силовым трансформаторам.
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
- Отсутствие масла и пропиточного состава, что исключает риск утечек и упрощает монтаж (нет ограничений по перепадам высот).
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
- Более простая и быстрая монтажная разделка концов благодаря жесткой конструкции изоляции.
- Более высокая стойкость к термоциклированию.
- Более высокий допустимый температурный режим.
- Лучшие диэлектрические характеристики на среднее и высокое напряжение.
- Чувствительность изоляции СПЭ к механическим повреждениям (задирам, царапинам) при монтаже, что требует аккуратности.
- Чувствительность к точечным воздействиям (ударам) и необходимость защиты при наличии грызунов (броня решает эту проблему частично).
- Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
- Необходимость использования специальных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт для монтажа.
Конструкция кабеля ПвКПу 35 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечную и безопасную работу в тяжелых условиях.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (круглой) для всех сечений. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к механическим деформациям и коррозии.
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
3. Изоляция
Основной изолирующий слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения. Для 35 кВ она составляет, как правило, 10.5 мм или более. СПЭ обладает высокой диэлектрической прочностью, отличными температурными характеристиками (допускает нагрев жилы до +90°C в длительном режиме) и стойкостью к термоциклированию.
4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)
Наносится поверх изоляции. Представляет собой экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с экраном на жиле формирует цилиндрический конденсатор с равномерным радиальным электрическим полем.
5. Поясная изоляция
Выполняется из полупроводящих лент или экструдированного полупроводящего слоя. Накладывается поверх экрана на изоляции для выравнивания потенциалов и обеспечения круглой формы сердечника перед бронированием.
6. Медные экраны (заземляющие жилы)
В конструкции ПвКПу применяются отдельные многопроволочные медные жилы круглой формы, расположенные поверх поясной изоляции. Их количество и сечение зависят от сечения основной жилы. Предназначены для пропускания токов короткого замыкания и обеспечения безопасного потенциала на броне.
7. Бронепокров
Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы вторая лента перекрывала зазор первой. Толщина лент нормирована. Броня обеспечивает механическую защиту от повреждений при прокладке и эксплуатации в земле (давление грунта, растягивающие усилия, случайные удары лопатой).
8. Наружная оболочка
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), накладывается поверх брони. Защищает бронеленты от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции. Оболочка кабеля ПвКПу, как правило, черного цвета.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Сечения жил и массо-габаритные показатели (пример для одножильного кабеля)
| Сечение жилы, мм² | Наружный диаметр, мм (приблиз.) | Масса 1 км кабеля, кг (приблиз.) | Максимальный ток нагрузки, А* |
|---|---|---|---|
| 50 | 55 | 3500 | 220 |
| 95 | 60 | 4300 | 330 |
| 150 | 65 | 5200 | 430 |
| 240 | 75 | 7000 | 580 |
| 400 | 85 | 9500 | 770 |
*Значения приведены ориентировочно для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, глубине заложения 0.7-1 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.0 К·м/Вт. Точные значения определяются расчетом для конкретных условий.
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ПвКПу 35 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частоты 50 Гц. Основные сферы применения:
Кабель рассчитан для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с содержанием песка, глины, суглинка. Допускается прокладка в кабельных каналах, туннелях и коллекторах, но с учетом того, что кабель бронированный и не имеет специальной защиты от распространения горения (хотя подушка «П» часто выполняется из нераспространяющих горение материалов). Прокладка по воздуху не рекомендуется без дополнительных мер защиты от УФ-излучения и атмосферных воздействий, для этого существуют другие марки (например, ПвКПу-ХЛ с морозостойкой оболочкой или кабели с наружным покрытием из полиэтилена).
Преимущества и недостатки кабеля ПвКПу 35 кВ
Преимущества по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СБ, ЦСБ):
Преимущества по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка кабеля ПвКПу 35 кВ в траншеях должна выполняться в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и проектной документацией. Глубина заложения от планировочной отметки — не менее 0.7 м для линий до 35 кВ. На дне траншеи устраивается песчаная или мягкая грунтовая подушка толщиной 100 мм. Кабель укладывается «змейкой» с запасом по длине 1-2% для компенсации температурных деформаций и смещений грунта. Сверху кабель засыпается мягким грунтом или песком без камней и строительного мусора на 200 мм, затем укладывается сигнальная лента или кирпич для защиты от механических повреждений при последующих раскопках, после чего траншея засыпается полностью.
При соединении и ответвлении используются специальные кабельные муфты: соединительные, концевые (в т.ч. мачтовые для перехода на ВЛ) и стопорные. Монтаж муфт — критически важная операция, требующая высокой квалификации персонала и соблюдения абсолютной чистоты в зоне разделки изоляции.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ПвКПу от ПвКШп?
Основное отличие — в конструкции брони и защитного покрова. У ПвКПу броня из стальных лент и наружная оболочка из ПВХ. У ПвКШп броня выполнена из стальных оцинкованных проволок (шланговая броня, «Ш»), а защитный покров («п») — из полиэтилена. Кабель ПвКШп предназначен для прокладки в условиях с повышенными растягивающими нагрузками (например, на крутых склонах, в болотистой местности с подвижками грунта), а также в условиях повышенной коррозионной активности.
Можно ли прокладывать ПвКПу в воде?
Нет, кабель марки ПвКПу не предназначен для прокладки непосредственно в воде. Его наружная ПВХ оболочка не является герметичной и не рассчитана на длительное воздействие воды под давлением. Для прокладки в водоемах, по дну рек и в подобных условиях используются специальные кабели с гидроизоляцией (алюмополимерная лента) и свинцовой оболочкой, например, ПвПуг.
Как определить необходимое сечение кабеля ПвКПу 35 кВ для конкретного объекта?
Сечение выбирается по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагреву) и по экономической плотности тока. Расчет ведется согласно ПУЭ гл. 1.3. Учитывается способ прокладки (в земле, в воздухе), температура окружающей среды, количество работающих кабелей в траншее, наличие резервирования. Окончательный выбор, особенно для ответственных объектов, должен производиться на основе технико-экономического расчета проектной организацией.
Что означает маркировка «ож» в обозначении кабеля?
Маркировка «ож» (например, ПвКПу-ож) указывает на то, что токопроводящая жила кабеля однопроволочная (одна проволока на фазу). Это характерно для сечений до 240-300 мм². Отсутствие этой маркировки обычно означает, что жила многопроволочная.
Какой срок службы у кабеля ПвКПу 35 кВ?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть значительно больше при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных нагрузок. Критически важным для долговечности является качество монтажа муфт и отсутствие механических повреждений изоляции при укладке.
Требуется ли дополнительная защита кабеля ПвКПу при прокладке в грунте с блуждающими токами?
Да, в условиях агрессивных блуждающих токов (например, вблизи трамвайных линий, электрифицированных железных дорог) стальная броня кабеля может подвергаться электрокоррозии. В таких случаях необходимо применять катодную защиту или выбирать кабели с броней из немагнитных материалов (например, из нержавеющей стали или алюминиевых лент), что оговаривается специально в технических условиях на заказ.
Комментарии