Кабель ПвКШв 3х10

Кабель ПвКШв 3х10: полное техническое описание и сфера применения

Кабель ПвКШв 3х10 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными оцинкованными проволоками, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, К – броня из круглых стальных оцинкованных проволок, Шв – защитный шланг (покров) из поливинилхлоридного пластиката выпрессованный. Конструкция 3х10 означает три токопроводящие жилы сечением 10 мм² каждая. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц.

Конструкция кабеля ПвКШв 3х10

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы в тяжелых условиях эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Жила сечением 10 мм² выполняется из медной проволоки (материал — медь марки М1 по ГОСТ 859-2001). Как правило, для данного сечения жила имеет круглую форму и может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Класс гибкости обычно 1 или 2 по ГОСТ 22483-2012.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Непосредственно на изоляцию жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Он предназначен для выравнивания электрического поля вокруг жилы, предотвращения возникновения локальных электрических напряжений и коронных разрядов.
• Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля (6, 10, 20 кВ). Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C) и стойкостью к тепловым деформациям.
• Экран по изоляции (полупроводящий слой): Поверх изоляции накладывается экструдированный полупроводящий слой или обмотка из полупроводящей ленты. Его функция аналогична экрану по жиле – стабилизация электрического поля.
• Поясная изоляция: Выполняется из медных или медных луженых проволок (реже – лент), наложенных поверх экрана по изоляции с заданным шагом. Предназначена для выравнивания потенциала и обеспечения симметрии электрического поля, а также для отвода токов короткого замыкания.
• Броня: Броня типа «К» выполнена из отдельных стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх поясной изоляции. Основное назначение – защита кабеля от механических повреждений (ударов, сдавливания, растягивающих усилий) и от грызунов.
• Защитный шланг (покров Шв): Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), выпрессованная поверх брони. Защищает броню от коррозии, обеспечивает дополнительную механическую и химическую стойкость кабеля.

Основные технические характеристики и параметры

Технические характеристики регламентируются стандартами ТУ 16.К71-310-2001 (и аналогичными), а также учитывают требования ГОСТ 31996-2012 для кабелей с СПЭ-изоляцией.

Электрические параметры (для номинального напряжения 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 8.7/10 кВ (12 кВ).
• Максимально допустимая длительная рабочая температура токопроводящей жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании (в течение не более 5 сек): +250°C.
• Минимальная температура прокладки и монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: не менее 15 наружных диаметров кабеля.
• Сопротивление изоляции при +20°C: не менее 100 МОм·км.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты 50 Гц после прокладки (продолжительность 5 мин.): 22 кВ (для U_ном=10 кВ).

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля ПвКШв 3х10 (прокладка в земле)

Примечание: Данные ориентировочные. Окончательный расчет должен производиться согласно ПУЭ 7 изд., гл.1.3, с учетом конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, удельное тепловое сопротивление и т.д.).

• Прокладка в земле (в траншее), удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, глубина 0.7 м, температура грунта +15°C:
  • Длительно допустимый ток, А: 95
  • Ток односекундного короткого замыкания, кА: ~5.5 (для меди)
• Прокладка в воздухе (в кабельном сооружении), температура воздуха +25°C:
  • Длительно допустимый ток, А: 80

Таблица 2. Габаритные, весовые и конструктивные параметры (ориентировочно)

• Наружный диаметр кабеля, мм: 35 — 42 (зависит от производителя и толщины брони).
• Масса 1 км кабеля, кг: 1800 — 2200.
• Строительная длина, м: не менее 200.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвКШв 3х10 предназначен для эксплуатации в электрических сетях на класс напряжения 6, 10, реже 20 кВ. Благодаря наличию брони и наружной ПВХ оболочки, он рассчитан на прокладку в условиях, где возможны механические воздействия и отсутствует дополнительная защита.

• Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ прокладки для данного кабеля. Броня эффективно защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, а также от грызунов. Кабель укладывается на песчаную подушку, с засыпкой сверху слоем песка и защитой сигнальной лентой или кирпичом.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, эстакадах: Допускается прокладка в кабельных сооружениях, где возможно наличие влаги, конденсата или незначительных механических воздействий.
• Прокладка в помещениях и тоннелях: Возможна, но необходимо учитывать горючесть ПВХ оболочки (группа горючести Г2-Г3 по ГОСТ 31565-2012). В зданиях и помещениях с массовым пребыванием людей требуется дополнительная защита (прокладка в пожаробезопасных коробах, заделке в штробы с несгораемым материалом).
• Исключения: Запрещена прокладка по воздуху (подвес) без дополнительных несущих элементов, так как кабель не имеет несущего троса. Не рекомендуется прокладка в блоках из-за жесткости конструкции и большого радиуса изгиба.

Кабель нашел широкое применение для питания мощных потребителей: распределительные устройства (РУ) подстанций, вводы в здания (ЦТП, ИТП, крупные промышленные объекты), питание насосных станций, горнодобывающего оборудования, а также в качестве магистральных и распределительных линий в сетях 6-10 кВ.

Преимущества и недостатки кабеля ПвКШв 3х10 по сравнению с аналогами

По сравнению с кабелем АВБбШв (с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами):

• Преимущества:
  • Более высокая надежность из-за отсутствия маслопропитанной бумаги и риска обезмасливания.
  • Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
  • Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C для АВБбШв).
  • Возможность прокладки на трассах с большими перепадами высот без ограничений.
  • Меньшие потери в изоляции.
• Недостатки:
  • Более высокая стоимость.
  • Большая чувствительность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт (требуется абсолютная чистота и герметичность).

По сравнению с кабелем ПвБбШв (броня из стальных лент):

• Преимущества ПвКШв:
  • Более высокая стойкость к растягивающим нагрузкам (важно на трассах с возможными подвижками грунта).
  • Лучшая защита от точечных ударов.
• Недостатки ПвКШв:
  • Большая жесткость и масса.
  • Больший радиус изгиба.
  • Более высокая стоимость.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвКШв требует соблюдения строгих правил для обеспечения долговечности и надежности линии.

• Раскатка: Запрещено сбрасывать барабан с кабелем с транспортного средства. Раскатка должна производиться с применением кабельных роликов, уложенных по трассе. Не допускаются резкие изгибы (радиус изгиба ≥ 15D).
• Подогрев: При температуре воздуха ниже -15°C кабель перед прокладкой необходимо выдержать в теплом помещении не менее 48 часов или прогревать термоусаживаемыми материалами или тепловыми пушками.
• Монтаж муфт: Для монтажа концевых и соединительных муфт требуется высокая квалификация персонала. Поверхности изоляции и экрана должны быть тщательно зачищены, обезжирены, работы должны проводиться в условиях чистоты для исключения попадания влаги и загрязнений. Для кабелей с изоляцией из СПЭ применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты.
• Заземление: Броня и экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены в соответствии с ПУЭ. Это необходимо для безопасности и нормальной работы защитных устройств.
• Испытания после монтажа: После прокладки и монтажа муфт кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока или очень низкой частоты (VLF) согласно нормативам (например, испытание напряжением 4U0 в течение 15 мин. для линий 10 кВ).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвКШв от ПвБбШв?

Ключевое отличие в типе брони. Буква «К» в маркировке означает бронирование круглыми стальными проволоками, а «Б» – бронирование стальными лентами. Проволочная броня лучше защищает от растягивающих усилий и точечных ударов, но делает кабель более жестким и дорогим. Ленточная броня эффективнее защищает от сдавливающих нагрузок и дешевле.

Можно ли проложить кабель ПвКШв 3х10 в воде?

Нет, напрямую в воде (реки, озера) прокладывать данный кабель не рекомендуется. Хотя ПВХ шланг и броня обеспечивают определенную защиту, длительное воздействие воды под давлением может привести к проникновению влаги через торцевые части или микротрещины. Для прокладки в водной среде существуют специальные кабели с гидрофобным заполнением и алюминиевой герметичной оболочкой (например, ПвПуг).

Какой срок службы у кабеля ПвКШв 3х10?

Номинальный срок службы кабеля ПвКШв, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может превышать 40-50 лет и зависит от условий среды (коррозионная активность, механические воздействия), качества монтажа и режимов нагрузки.

Как расшифровать маркировку на барабане: ПвКШв 3х10-10 – ТУ 16.К71-310-2001?

Это означает: кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с броней из круглых проволок, с выпрессованным ПВХ шлангом, 3 жилы сечением 10 мм², на номинальное напряжение 10 кВ, изготовленный по техническим условиям 16.К71-310-2001.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Да, согласно ПУЭ и ПТЭЭП, при прокладке в земле (траншее) кабель должен быть защищен сверху слоем песка и кирпичом или специальной сигнальной лентой с предупреждающей надписью на глубине 0.25-0.3 м от поверхности земли. Это защищает от повреждений при последующих раскопках.

Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель?

Термическая стойкость к токам КЗ определяется материалом и сечением жилы. Для медной жилы 10 мм² допустимый ток односекундного короткого замыкания составляет приблизительно 5.5 кА. Точный расчет ведется по формуле: I = S

• √(q/t), где S – сечение, q – удельный тепловой импульс для меди, t – время КЗ.

Можно ли использовать кабель ПвКШв для внутренней разводки в РУ 10 кВ?

Да, это одно из основных применений. Кабель используется для ввода питания в РУ, соединения ячеек, подключения силовых трансформаторов. При этом в помещении РУ его, как правило, прокладывают на лотках или в коробах. Необходимо обеспечить заземление брони с обоих концов.