Кабель ПвВ 1х500

Кабель ПвВ 1х500: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвВ 1х500 представляет собой силовой кабель с одной алюминиевой жилой номинальным сечением 500 мм², с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. Расшифровка маркировки: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – оболочка из ПВХ пластиката, В – обозначение, что жила выполнена из алюминия (в соответствии с ГОСТ 31996-2012), 1х500 – одна жила сечением 500 мм². Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц.

Конструкция кабеля ПвВ 1х500

Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.

• Токопроводящая жила: Выполнена из алюминия (марки АВЕ или АВЕФ по ГОСТ 22483), круглой или секторной формы. Для сечения 500 мм² жила, как правило, секторная (сегментная) для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов изоляции и оболочки. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для кабелей на 1-10 кВ или многопроволочной.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Непосредственно на жилу накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он необходим для выравнивания электрического поля вокруг жилы, устранения микроскопических воздушных включений и предотвращения возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
• Изоляция: Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу сшивки (образования поперечных молекулярных связей), обладает выдающимися характеристиками: высокая длительная допустимая рабочая температура (до 90°C), стойкость к коротким замыканиям (до 250°C), отличные диэлектрические и механические свойства, низкое влагопоглощение.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран): Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего материала. Он служит для симметрирования электрического поля и является частью токопроводящего экрана.
• Поясная изоляция: В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх экрана по изоляции может накладываться поясная изоляция из электропроводящей бумаги или полимерной ленты.
• Экран (металлическая оплетка): Обязательный элемент для кабелей на среднее напряжение. Выполняется в виде медных лент, наложенных спирально, или в виде медных проволок, наложенных повивом. Для кабеля ПвВ 1х500 экран, как правило, выполнен из медных проволок. Его функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, использование в качестве заземляющего проводника для токов утечки и в системе защитного заземления.
• Оболочка: Наружный защитный слой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, кислоты, щелочи, солнечное излучение), а также выполняет функцию барьера от влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические параметры и характеристики

Характеристики регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ» и на более высокие напряжения.

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 8.7/10 (12) кВ, где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное рабочее напряжение.
• Допустимая длительная температура жилы: +90°C.
• Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C.
• Минимальная температура для прокладки и монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Сопротивление изоляции при +20°C: не менее 100 МОм·км.
• Емкость жилы относительно экрана: зависит от конструкции, ориентировочно 0.3-0.4 мкФ/км.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля ПвВ 1х500 (ориентировочные данные)

Приведены значения длительно допустимого тока нагрузки для различных условий прокладки (по ПУЭ 7 изд., с учетом ГОСТ). Температура окружающей среды +25°C, температура земли +15°C, глубина прокладки 0.7 м, тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт.

Условие прокладки	Длительно допустимый ток, А	Примечание
В земле (в траншее)	610 — 650	С учетом удельного сопротивления грунта
В воздухе (на открытом воздухе, в помещении)	585 — 620	При температуре воздуха +25°C
В трубе (в кабельном канале)	550 — 580	С учетом ухудшения теплоотвода

Таблица 2. Габаритные, весовые и электрические параметры (пример для 10 кВ)

Параметр	Значение	Единица измерения
Наружный диаметр кабеля (приблизительно)	45 — 50	мм
Масса 1 км кабеля (приблизительно)	6000 — 7000	кг
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.0601	Ом/км
Активное сопротивление экрана (медные проволоки)	Зависит от сечения экрана	Ом/км

Область применения кабеля ПвВ 1х500

Кабель предназначен для эксплуатации в электрических сетях на среднее напряжение. Основные сферы применения:

• Стационарная прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях) и производственных помещениях.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия механических повреждений в процессе эксплуатации и с использованием защитных покровов (броня) при необходимости. Кабель ПвВ не имеет брони, поэтому для прокладки в земле с высокими рисками механических воздействий требуется защита (например, асбестоцементные или ПНД трубы).
• Питание мощных потребителей: трансформаторные подстанции 10/0.4 кВ, крупные промышленные предприятия (цеха, насосные станции, компрессорные), горнодобывающие комплексы.
• Использование в качестве магистральных и распределительных линий в сетях 6-35 кВ.
• Прокладка через водные преграды (в специальных кабельных переходах) при условии дополнительной герметизации.

Не рекомендуется для прокладки по подвижным конструкциям, в условиях значительных растягивающих усилий, а также в грунтах с высокой коррозионной активностью без дополнительной защиты.

Преимущества и недостатки кабеля ПвВ 1х500 по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелем с бумажной пропитанной изоляцией (например, АСБл):

• Высокая допустимая рабочая температура (90°C против 70°C).
• Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке (нет течения пропиточного состава).
• Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
• Более высокая стойкость к ударным нагрузкам и вибрации.
• Простота монтажа и монтажа муфт, отсутствие необходимости в специальной заделке концов.
• Большая длина строительных отрезков (ограничена только возможностями транспортировки).

Преимущества перед кабелем с изоляцией из ПВХ (ВВГ):

• Применение на среднее напряжение (до 35 кВ), в то время как ВВГ – кабель на низкое напряжение (до 1 кВ).
• Лучшие диэлектрические и температурные характеристики.

Недостатки:

• Относительно высокая стоимость по сравнению с бумажно-пропитанными кабелями на низкое напряжение.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции, которые могут стать очагом развития электрического дерева (требуется аккуратная транспортировка и прокладка).
• Необходимость применения специального инструмента и технологий для разделки и монтажа концевых и соединительных муфт.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвВ 1х500 требует соблюдения строгих правил:

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Запрещены сбрасывания и удары. Хранить следует под навесом, защищая от прямых солнечных лучей.
• Прокладка: Температура окружающей среды не должна быть ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо предварительно прогреть в отапливаемом помещении. Радиус изгиба контролируется по маркировке на кабеле или оболочке (не менее 15D).
• Заземление: Металлические экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты. Сечение заземляющего проводника должно соответствовать ПУЭ.
• Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СТП, 3M, Raychem и др.). Процесс включает точную фазировку, ступенчатую зачистку изоляции, наложение полупроводящих и изоляционных слоев, установку заземления.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным напряжением (например, 4.5U₀ для 10 кВ кабеля) в течение 15 минут для проверки состояния изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ПвВ от кабеля ПвП?

Буква «П» в конце маркировки (ПвП) обозначает, что наружная оболочка кабеля выполнена из полиэтилена, а не из ПВХ. Кабель ПвП обладает повышенной стойкостью к влаге и некоторым химическим реагентам, часто используется для прокладки в воде или в условиях высокой коррозионной активности. Кабель ПвВ более распространен для стандартных условий прокладки в земле и воздухе.

Можно ли прокладывать кабель ПвВ 1х500 непосредственно в земле без защиты?

Технически возможно, но не рекомендуется без оценки рисков. Поскольку кабель не имеет брони (отсутствует индекс «Б» в маркировке), он уязвим к механическим повреждениям лопатой, грунтовыми подвижками, грызунами. ПУЭ предписывает для таких кабелей защиту в виде труб, плит или кирпичной присыпки. Надежнее использовать кабель с броней, например, ПвБбШв.

Как правильно выбрать сечение экрана для кабеля ПвВ 1х500?

Сечение экрана (медных проволок) нормируется стандартами и выбирается заводом-изготовителем исходя из условий токов короткого замыкания. Для кабеля на 10-35 кВ сечение экрана обычно составляет 25, 35 или 50 мм². Выбор конкретного значения должен быть сделан на основе расчета токов КЗ в проекте, чтобы обеспечить термическую стойкость экрана в аварийном режиме.

Каков срок службы кабеля ПвВ 1х500?

Заявленный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и зависит от условий среды (температура, влажность, механические нагрузки, наличие блуждающих токов).

Как отличить кабель ПвВ от кабеля АПвВ?

Буква «А» в начале маркировки (АПвВ) прямо указывает на материал жилы – алюминий. В маркировке ПвВ согласно новому ГОСТ 31996-2012 материал жилы кодируется второй буквой: «В» – алюминий, «М» – медь. Таким образом, кабели ПвВ и АПвВ (старого обозначения) – это одно и то же. Кабель с медной жилой будет иметь маркировку ПвВм или, по старому, ПвВ.

Требуется ли для кабеля ПвВ 1х500 подпитка маслом или применение маслонаполненных муфт?

Нет, не требуется. Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена является «сухим», в его конструкции нет жидкого пропиточного состава. Это одно из основных эксплуатационных преимуществ, исключающее проблемы, связанные с утечкой масла и необходимостью сложных систем подпитки.