Кабель ПвКаП 630 мм

Кабель ПвКаП 630 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель ПвКаП 630 мм² представляет собой силовой кабель с медными жилами, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена (СПЭ), с алюминиевой проволочной броней и наружным защитным покровом. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Ка – броня из алюминиевых проволок, П – наружный покров (защитная оболочка) из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката. Сечение 630 мм² указывает на номинальную площадь поперечного сечения токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвКаП 630 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Медная, однопроволочная или многопроволочная (как правило, секторной или сегментной формы для кабелей на напряжение от 6 кВ), номинальным сечением 630 мм². Медь соответствует ГОСТ 22483 или IEC 60228 класс 1 или 2. Жила обладает высокой электропроводностью и стойкостью к механическим нагрузкам.
• Экран по жиле (полупроводящий слой): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 10 кВ – около 4,5 мм, для 35 кВ – около 10,5 мм. СПЭ обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкостью к трекингу и влаге.
• Экран по изоляции: Состоит из двух элементов. Внутренний – полупроводящей слой в виде экструдированной ленты или покрытия. Внешний – медные проволоки или медная лента, наложенная поверх полупроводящего слоя. Предназначен для создания равномерного электрического поля, отвода емкостных токов и обеспечения безопасности при повреждении (замыкание на землю).
• Поясная изоляция: Может выполняться из электроизоляционных лент или экструдированного полиэтилена. Заполняет пространство между изолированными жилами, придавая кабелю круглую форму.
• Броня: Выполнена из алюминиевых проволок (обозначение «Ка»), наложенных поверх поясной изоляции или внутренней оболочки. Алюминиевая броня, в отличие от стальной, является немагнитной, что снижает потери в кабеле при больших токах. Она выполняет функцию защиты от механических повреждений и служит в качестве экрана для замыкания токов короткого замыкания.
• Наружная оболочка: Изготавливается из полиэтилена (в маркировке «П» в конце) или поливинилхлоридного пластиката (обозначается «в»). Защищает броню от коррозии и атмосферных воздействий. Полиэтиленовая оболочка (ШП) обладает повышенной стойкостью к агрессивным средам и влаге.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель ПвКаП 630 мм² характеризуется рядом ключевых параметров, определяющих условия его монтажа и эксплуатации.

Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ, трехжильного)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10; 8,7/15; 20/35	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Допустимая длительная температура жилы, °C	+90	В нормальном режиме работы
Максимальная температура при КЗ, °C	+250	Длительность КЗ не более 5 сек
Допустимая температура при перегрузке, °C	+130	Циклические перегрузки согласно ПУЭ
Минимальная температура монтажа, °C	-20	Без предварительного прогрева
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.0283	Для медной жилы 630 мм²
Допустимый длительный ток нагрузки, А	~710-780	Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе)
Емкость, мкФ/км	~0,3 — 0,4	Приблизительное значение для 10 кВ
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,1 — 0,15	Приблизительное значение

Механические и эксплуатационные параметры

• Минимальный радиус изгиба: 15-20 наружных диаметров кабеля. Для кабеля 630 мм² на 10 кВ это, как правило, не менее 1.2 — 1.5 метра.
• Стойкость к растягивающему усилию: Алюминиевая броня воспринимает значительные механические нагрузки при протяжке в траншеях или кабельных сооружениях.
• Климатическое исполнение: УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата). Может прокладываться в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, на эстакадах, в помещениях, включая сырые и с высокой влажностью.
• Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа.

Область применения кабеля ПвКаП 630 мм²

Кабель данного типа и сечения применяется в качестве магистральных и распределительных линий в сетях среднего напряжения.

• Питающие линии от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП на промышленных предприятиях (металлургия, машиностроение, химические комбинаты).
• Вводы и распределение электроэнергии в крупных жилых, административных и коммерческих комплексах.
• Кабельные линии в городских распределительных сетях 6-35 кВ.
• Прокладка на территориях с блуждающими токами, где недопустимо использование стальной брони.
• Участки трасс с повышенными требованиями к коррозионной стойкости бронирующего покрытия (агрессивные грунты, солончаки, прибрежные зоны).
• Объекты, где требуется высокая пожарная безопасность (при использовании исполнений с пониженной горючестью оболочки — ПвКаПнг(А)).

Преимущества и недостатки кабеля ПвКаП 630 мм²

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Большое сечение в сочетании с медной жилой и изоляцией из СПЭ обеспечивает передачу значительных мощностей.
• Надежность и долговечность: Сшитый полиэтилен устойчив к термическому старению, влаге, трекингу. Алюминиевая броня не подвержена коррозии, в отличие от стальной оцинкованной.
• Отсутствие потерь в броне: Немагнитная алюминиевая броня исключает потери на вихревые токи, что критично важно для кабелей большого сечения с высокими токами нагрузки.
• Удобство монтажа: По сравнению со свинцовыми или маслонаполненными кабелями, ПвКаП имеет меньший вес и более гибок, что упрощает прокладку.
• Возможность прокладки на вертикальных участках: Благодаря структуре изоляции из СПЭ, не подверженной стеканию, кабель можно монтировать с большими перепадами по высоте.

Недостатки:

• Высокая стоимость: Медная жила сечением 630 мм² и технология производства СПЭ-изоляции делают кабель значительно дороже аналогов с бумажно-пропитанной изоляцией или с алюминиевой жилой.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При нарушении технологии монтажа (задиры, надрезы) возможно развитие частичных разрядов в изоляции с последующим пробоем.
• Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок: Необходима абсолютная чистота, соблюдение геометрии и использование специального инструмента для разделки и монтажа.
• Большой наружный диаметр и масса: Требует учета при проектировании кабельных сооружений, выборе механизмов для транспортировки и прокладки.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвКаП 630 мм² должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, технических условий завода-изготовителя и проектной документации.

• Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны быть закреплены. Запрещено сбрасывание барабанов. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и осадков.
• Прокладка: Допускается прокладка в кабельных блоках, лотках, по эстакадам, в земле (траншеях). При прокладке в земле необходима песчаная подушка, защита кирпичом или сигнальной лентой. Следует избегать резких изгибов.
• Соединение и оконцевание: Обязательно применение специализированных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Требуется тщательная заделка экранов и заземление брони с двух сторон.
• Заземление: Медные экраны (проволочные или ленточные) и алюминиевая броня подлежат заземлению на обоих концах линии для обеспечения безопасности и нормальной работы защит.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением в соответствии с нормами (например, для кабеля 10 кВ – испытательное напряжение 60 кВ в течение 10 минут).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель ПвКаП принципиально отличается от кабеля АПвПу?

Основные отличия заключаются в материале жилы и брони. В АПвПу жила алюминиевая (А), броня стальная проволочная (у). ПвКаП имеет медную жилу и алюминиевую проволочную броню (Ка). Медная жила имеет большее сопротивление окислению, лучшую проводимость и механическую гибкость. Алюминиевая броня, в отличие от стальной, не магнитна и не ржавеет, но имеет меньшую механическую прочность на разрыв.

Можно ли прокладывать кабель ПвКаП 630 мм² в земле?

Да, это один из основных способов прокладки данного кабеля. Однако необходимо обеспечить защиту от механических повреждений (укладка в трубах, защита плитами или кирпичом), создать песчаную подушку и засыпку, а также использовать кабель с наружной полиэтиленовой оболочкой (ШП), которая более стойка к влаге и агрессивным грунтам.

Как правильно выбрать сечение 630 мм²? На основании чего производят расчет?

Выбор сечения 630 мм² является результатом комплексного расчета:

• По допустимому длительному току нагрузки (по таблицам ПУЭ с учетом способа прокладки, температуры земли/воздуха, количества работающих кабелей вплотную).
• По экономической плотности тока (для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки).
• По потере напряжения (чтобы на конце линии напряжение оставалось в допустимых пределах).
• По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка, что кабель не разрушится при протекании тока КЗ за время его отключения).
• По условиям срабатывания защитной аппаратуры.

Сечение 630 мм² обычно выбирается для питающих линий с токами нагрузки 700-800 А.

Требуется ли дополнительная защита от коррозии для алюминиевой брони?

Алюминиевая броня обладает высокой собственной коррозионной стойкостью в большинстве грунтов. Однако в сильнощелочных средах (pH > 9) возможно ее повреждение. Наружная оболочка из полиэтилена (П) или ПВХ (в) является основной защитой брони от внешних воздействий. При повреждении оболочки алюминий образует пассивную оксидную пленку, которая замедляет дальнейшую коррозию. Дополнительных мер, как правило, не требуется.

Какие существуют аналоги кабеля ПвКаП по зарубежным стандартам?

Ближайшими аналогами по конструкции и характеристикам являются кабели по стандарту IEC 60502-2 или VDE 0276-620. Пример маркировки: N2XSY 18/30 kV 1×630 RM/35 или 8.7/15kV 3×630 Cu/XLPE/AWA/PVC. Где: Cu – медь, XLPE – сшитый полиэтилен, AWA – алюминиевая проволочная броня, PVC – оболочка из ПВХ.

Как осуществляется заземление экрана и брони такого кабеля?

Медный экран (проволочный или в виде ленты) и алюминиевая броня должны быть надежно соединены и заземлены с обоих концов кабельной линии. Для этого в концевых и соединительных муфтах предусмотрены специальные контактные лепестки или клеммы. Заземление выполняется медным проводником соответствующего сечения (не менее 16-25 мм² по меди) и присоединяется к контуру заземления подстанции или шкафа. Это обеспечивает безопасность и путь для токов утечки/КЗ.