Кабель ПвКсП 3-х жильный 6 кВ

Кабель ПвКсП 3-х жильный 6 кВ: полный технический анализ

Кабель ПвКсП 3-х жильный на напряжение 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Его применение обусловлено высокими требованиями к надежности, долговечности и стойкости к внешним воздействиям в условиях интенсивной эксплуатации. Конструкция кабеля оптимизирована для передачи и распределения электрической энергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением до 6/10 кВ (фазное/линейное).

Расшифровка маркировки ПвКсП

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и отражает ключевые особенности его конструкции и материалов:

• П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ 15150).
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• Кс – Наличие медного экрана поверх каждой изолированной жилы (поэлементный экран).
• П – Наличие наружного покрова (брони) в виде двух стальных оцинкованных лент.

Таким образом, полное обозначение ПвКсП расшифровывается как кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с экраном из меди по жилам и броней из стальных лент.

Конструкция кабеля ПвКсП 3х жильного 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Жилы изготавливаются из медной проволоки, что обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к изгибам. Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, применяется уплотненная (компактированная) жила, которая имеет меньший внешний диаметр и улучшенную форму (близкую к круглой), что облегчает наложение экрана и изоляции.

2. Внутренний полупроводящий экран (экран на жиле)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения локальных перенапряжений (микроразрядов) на границе между жилой и основной изоляцией.

3. Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE)

Основной изолирующий слой. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу исключительные свойства: высокую температурную стойкость (длительно до +90°C, перегрузка до +130°C, короткое замыкание до +250°C), высокие диэлектрические характеристики, механическую прочность и стойкость к трекингу. Толщина изоляции нормируется и для 6 кВ составляет, как правило, 3.0-3.4 мм.

4. Внешний полупроводящий экран (экран на изоляции)

Поверх основного изоляционного слоя накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но с внешней стороны изоляции. Вместе внутренний и внешний полупроводящие экраны формируют цилиндрический конденсатор, внутри которого заключено однородное радиальное электрическое поле.

5. Поэлементный медный экран

Поверх внешнего полупроводящего экрана каждой жилы накладывается экран в виде медной ленты (фольги) или оплетки из медных проволок. Его задачи: замыкание емкостных токов на землю, защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также выполнение функции заземляющего проводника при повреждении основной изоляции (токи однофазного замыкания).

6. Поясная изоляция и заполнение

Экранированные жилы скручиваются с заполнением промежутков негигроскопичными материалами (например, жгутами из ПЭТ) для придания кабелю круглой формы. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты.

7. Разделительный слой (подброневой)

Поверх поясной изоляции наматывается слой из ПВХ-ленты или крепированной бумаги. Он предназначен для защиты внутренних элементов кабеля от коррозионного воздействия брони и предотвращения механических повреждений оболочки острыми кромками бронелент.

8. Броня из стальных оцинкованных лент

Две стальные ленты, наложенные с перекрытием, обеспечивают механическую защиту кабеля от растягивающих усилий, ударов, проколов (например, при раскопках) и грызунов. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную стойкость.

9. Наружная оболочка из ПВХ пластиката

Защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции относительно земли, обеспечивает стойкость к воздействию влаги, масел, солнечного света и агрессивных химических сред. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10
Частота, Гц	50
Количество и форма жил	3, секторные или круглые (зависит от сечения)
Материал жилы	Медь (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483)
Сечение жил, мм²	От 25 до 400 (стандартный ряд)
Температура эксплуатации, °C	От -50 до +50
Допустимая температура жилы при длительной работе, °C	+90
Макс. температура жилы при перегрузке, °C	+130
Макс. температура при коротком замыкании, °C	+250 (не более 5 сек)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина, м	Не менее 150-200 (зависит от сечения и производителя)
Срок службы	Не менее 30 лет

Области применения кабеля ПвКсП 6 кВ

Кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения без ограничения разности уровней по трассе прокладки. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, ответвления от воздушных линий (ВЛ).
• Промышленные предприятия: Питание мощного электропривода, насосных и компрессорных станций, печей, освещения в сетях с изолированной нейтралью или нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор/резистор.
• Объекты инфраструктуры: Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, коллекторах, по эстакадам, в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий.
• Горнодобывающая отрасль: Для шахт, не опасных по газу и пыли, в стационарных установках.
• Установки с высокой надежностью: Благодаря наличию брони и экранов, кабель применяется на объектах, где предъявляются повышенные требования к электромагнитной совместимости и защите от механических повреждений.

Преимущества и недостатки кабеля ПвКсП по сравнению с аналогами (например, АВБбШв)

Преимущества:

• Высокие температурные характеристики: Сшитый полиэтилен позволяет работать при более высоких температурах (90°C против 70°C для ПВХ), что увеличивает пропускную способность кабеля.
• Меньший вес и наружный диаметр: При одинаковом сечении и напряжении кабель с изоляцией из XLPE компактнее и легче кабеля с бумажно-пропитанной изоляцией.
• Отсутствие ограничений по разности уровней: В отличие от бумажно-пропитанных кабелей, не требует специальных мер при прокладке на крутонаклонных и вертикальных трассах.
• Высокая стойкость к влаге и термостабильность: Изоляция не подвержена старению из-за циклов нагрева-охлаждения и не впитывает влагу.
• Простота монтажа и соединения: Не требует спецоборудования для сушки и заделки концов, как бумажные кабели.

Недостатки:

• Более высокая стоимость: По сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ (ВВГ) и некоторыми другими типами.
• Чувствительность к дефектам монтажа: Требует высокой культуры производства работ при разделке и монтаже муфт, чтобы избежать концентраторов напряжения.
• Относительная жесткость: Бронированные кабели имеют меньшую гибкость, что требует соблюдения радиусов изгиба.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля ПвКсП 6 кВ должна производиться при температуре окружающей среды не ниже -15°C. При более низких температурах требуется предварительный прогрев. Бронированные кабели могут прокладываться в земле (траншеях) при условии защиты от коррозии (оцинкованная броня и ПВХ оболочка) и при отсутствии блуждающих токов. При прокладке в агрессивных грунтах (с высоким содержанием солей, щелочей) рекомендуется использовать кабели с полиэтиленовой оболочкой (ПвКсПп) или применять дополнительные защитные покровы.

Обязательным условием является качественное заземление медных экранов с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности и нормального функционирования релейной защиты. При большой длине линии применяют поперечное или продольное заземление экранов для снижения потерь и перенапряжений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие ПвКсП от кабеля ПвП?

Основное отличие – в конструкции экрана. Кабель ПвКсП имеет поэлементный экран (Кс) – медный экран на каждой жиле отдельно. Кабель ПвП имеет общий экран (Э) поверх всех скрученных жил. Поэлементный экран обеспечивает лучшее выравнивание электрического поля, снижает взаимное влияние фаз и является предпочтительным для сетей среднего напряжения.

Можно ли прокладывать кабель ПвКсП 6 кВ в земле (траншее)?

Да, можно. Наличие брони из стальных оцинкованных лент и наружной ПВХ оболочки обеспечивает механическую защиту и стойкость к грунтовой коррозии. Однако необходимо соблюдать требования ПУЭ (Глава 2.3): обеспечить подсыпку и засыпку песком, укладку сигнальной ленты, защиту в местах пересечений с коммуникациями.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля ПвКсП 6 кВ?

Выбор сечения производится по трем основным критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (нагреву) с учетом условий прокладки; 2) По экономической плотности тока (для сетей с большим числом часов использования максимума нагрузки); 3) По проверке на потерю напряжения и термическую стойкость к токам короткого замыкания. Исходными данными являются мощность нагрузки, схема электроснабжения, способ прокладки и длина линии.

Требуется ли для монтажа концевых муфт на кабель ПвКсП специальная заделка экрана?

Да, это критически важная операция. При разделке кабеля медный экран каждой жилы должен быть аккуратно освобожден и подготовлен для подключения к системе заземления муфты. Используются специальные проводники экрана или контактные лепестки. Некачественное заземление экрана приводит к возникновению на его конце опасного потенциала, локальному перегреву и возможному пробою изоляции.

Что означает цифра 6/10 кВ в маркировке?

Это обозначение номинального напряжения: U₀/U. Где U₀ = 6 кВ – напряжение между жилой и землей (экраном), а U = 10 кВ – напряжение между жилами (межфазное). Таким образом, кабель рассчитан для работы в трехфазной сети с линейным напряжением 10 кВ, что соответствует классу напряжения 6 кВ (фазное напряжение ~6 кВ).

Какой аналог кабеля ПвКсП существует по международным стандартам?

Ближайшим аналогом по конструкции и характеристикам является кабель типа Cu/XLPE/HDPE/STA/LSOH или согласно стандарту IEC 60502-2: MV-90 с изоляцией из XLPE, с индивидуальными экранами на жилах, броней из стальных лент и оболочкой из ПВХ. В Европе часто используется обозначение N2XSY.

Нужно ли использовать трансформаторы тока нулевой последовательности (ТЗНП) с этим кабелем?

Да, для организации релейной защиты от замыканий на землю в сетях 6-10 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью, кабель ПвКсП, как и любой экранированный кабель, должен прокладываться через окно ТЗНП. Все три жилы с их экранами пропускаются через трансформатор. Это позволяет регистрировать токи нулевой последовательности при однофазных замыканиях.