Кабель ПвКП 35 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвКП 35 кВ: конструкция, характеристики, применение

Кабель ПвКП 35 кВ представляет собой силовой кабель на напряжение 35 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), с медными жилами, в поливинилхлоридной оболочке, бронированный стальными оцинкованными лентами. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-масляной изоляцией (типа СЦл) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц с изолированной или эффективно заземленной нейтралью.

Расшифровка маркировки ПвКП

• П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• К – бронепокров из стальных оцинкованных лент.
• П – наружный защитный покров (подушка) в виде пластмассовой ленты (или экструдированного полимера под броней).
• 35 кВ – номинальное напряжение 35 киловольт.

Конструкция кабеля ПвКП 35 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую надежность и долговечность.

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 проводимость, стойкость к электрохимической коррозии и механическую гибкость по сравнению с алюминием.

2. Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой)

Наносится экструзией поверх токопроводящей жилы в виде слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе жила-изоляция, что предотвращает возникновение частичных разрядов (коронного разряда) – основной причины старения и пробоя изоляции.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Изоляция наносится экструзией поверх полупроводящего экрана. Толщина изоляции нормирована и для 35 кВ составляет, как правило, 10.5 мм или 12.5 мм в зависимости от конкретного стандарта (ГОСТ или ТУ).

4. Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой)

Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх основной изоляции, завершая формирование коаксиальной системы «жила-изоляция-экран», что обеспечивает радиальное распределение электрического поля.

5. Поясная изоляция

Представляет собой обмотку из полупроводящих или медных нетканых лент поверх экранов по изоляции всех фазных жил, собранных в сердечник. Служит для выравнивания потенциалов в межфазном пространстве.

6. Медная экранирующая оплетка (дренажная жила)

Поверх поясной изоляции накладывается оплетка из медных проволок или навивается медная лента. Ее функция – отведение токов утечки и токов короткого замыкания, а также обеспечение симметрии электрического поля. Дренажная жила из голой медной проволоки, уложенная поверх оплетки, служит для заземления экранов с двух сторон.

7. Разделительный слой (подушка под броню)

Выполняется в виде обмотки из ПЭТ или ПВХ лент, либо экструдированного слоя из ПВХ. Защищает металлическую броню от коррозионного воздействия внешней среды и предотвращает повреждение внутренних слоев кабеля острыми кромками бронелент.

8. Бронепокров

Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Броня обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов и случайных повреждений при прокладке и эксплуатации.

9. Наружная оболочка

Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наносимого экструзией поверх брони. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию внешней изоляции и предохраняет кабель от воздействия влаги, агрессивных сред, ультрафиолета. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические характеристики

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 20.6 / 35 кВ (40.5 кВ). Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное рабочее напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 65 кВ (для готового кабеля) в течение 15 минут.
• Испытательное постоянное напряжение: 105 кВ (в течение 15 минут) для приемо-сдаточных испытаний после монтажа.
• Допустимая длительная температура жилы: +90°C.
• Максимальная температура жилы при КЗ: +250°C (продолжительность до 5 секунд).
• Температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -20°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 12 для многожильных кабелей.

Таблица 1. Примерные данные по сечениям, диаметрам и массе кабеля ПвКП 35 кВ (3-жильный)

Сечение жилы, мм²	Примерный наружный диаметр, мм	Примерная масса 1 км кабеля, кг	Примерный ток длительной нагрузки в земле, А*
3×50	65-70	4500-5000	190-210
3×95	75-80	6000-6500	280-300
3×150	85-90	7500-8000	350-380
3×240	95-105	10000-11000	450-480
3×400	115-125	14500-16000	580-620

• Точные значения зависят от конкретного производителя, конструкции и условий прокладки (глубина, температура грунта, тепловое сопротивление). Расчет должен производиться по актуальным ПУЭ и методикам.

Области применения кабеля ПвКП 35 кВ

• Питающие линии от подстанций 110/35 кВ к распределительным подстанциям 35/6(10) кВ.
• Вводы и выводы на электростанциях и подстанциях.
• Межсекционные связи и перемычки в распределительных устройствах.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и средней агрессивности среды.
• Прокладка в производственных помещениях.

Преимущества кабеля ПвКП 35 кВ перед кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СЦл)

• Высокая надежность и долговечность: Отсутствие миграции пропиточного состава, стойкость к термоциклированию.
• Большая допустимая температура: +90°C против +70°C для СЦл, что позволяет увеличить пропускную способность.
• Более высокая стойкость к токам КЗ.
• Простота монтажа и эксплуатации: Возможность прокладки на вертикальных и наклонных трассах без ограничений по перепаду высот, отсутствие необходимости в сложных муфтах с масляными барьерами.
• Меньшая масса и внешний диаметр при аналогичных сечениях, что облегчает транспортировку и прокладку.
• Экологическая безопасность: Отсутствие масла, возможность вторичной переработки материалов.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка

Кабель поставляется на барабанах. Раскатка должна производиться с использованием кабельных роликов, не допуская механических повреждений оболочки и брони. Строго соблюдается минимальный радиус изгиба. При прокладке в траншеях необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, защита от механических повреждений (кирпич, плиты, сигнальная лента) и план-схема трассы.

Соединение и оконцевание

Для монтажа применяются специальные соединительные и концевые муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ на 35 кВ. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием инструмента для разделки кабеля и термоусадки. Критически важна чистота и отсутствие влаги на изоляции и полупроводящих слоях во время монтажа.

Заземление

Медные экраны (оплетки) всех трех жил должны быть надежно соединены и заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности и нормального режима работы экранирующей системы.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвКП и ПвП?

Кабель ПвП не имеет бронепокрова (буква «К» в маркировке отсутствует). Он предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, эстакадах, помещениях), где исключен риск механических повреждений. ПвКП, благодаря стальным лентам, может быть проложен в земле (траншеях).

Можно ли прокладывать кабель ПвКП 35 кВ в воде?

Нет, стандартная конструкция с ПВХ оболочкой и ленточной броней не предназначена для длительной прокладки непосредственно в воде. Для таких условий применяются специальные кабели с алюминиевой или свинцовой герметичной оболочкой (например, ПвПу, ПвПг).

Какой срок службы у кабеля ПвКП 35 кВ?

Номинальный срок службы, заявляемый производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше при соблюдении условий прокладки, эксплуатации и допустимых нагрузок.

Требуется ли для кабеля ПвКП 35 кВ дополнительная защита от грызунов при прокладке в земле?

Броня из стальных лент является достаточной защитой от грызунов. Однако в районах с повышенной активностью животных рекомендуется дополнительная защита в виде укладки кабеля в трубы (ПНД, асбестоцементные) или применения кабелей с усиленной броней (из проволок).

Как отличить качественный кабель при приемке?

• Проверить маркировку на барабане и на самой оболочке кабеля (сечение, напряжение, ГОСТ/ТУ, дата изготовления, знак РСТ).
• Запросить у поставщика сертификаты соответствия и протоколы испытаний.
• Визуально осмотреть концы кабеля на барабане: изоляция и оболочка должны быть без вмятин, вздутий, трещин. Жилы – без окислов.
• Проверить геометрию: жилы должны быть расположены симметрично, оболочка – равномерной толщины.

Каковы главные риски при монтаже кабеля с изоляцией из СПЭ?

Основные риски – попадание влаги и загрязнений в зону изоляции при разделке и нарушение технологии термоусадки муфт. Это может привести в дальнейшем к развитию «водных древ» (water treeing) и пробою изоляции. Строгое соблюдение инструкций производителя муфт и поддержание чистоты на рабочем месте – обязательные условия.

Заключение

Кабель ПвКП 35 кВ является современным, технологичным и надежным решением для создания кабельных линий среднего класса напряжения. Его конструкция, основанная на сшитом полиэтилене, обеспечивает высокие электрические и механические характеристики, упрощает монтаж и эксплуатацию по сравнению с традиционными маслонаполненными кабелями. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также квалифицированное техническое обслуживание являются залогом многолетней и безотказной работы энергетической линии на базе данного кабеля.