Кабель МПО 33-11 1-х жильный
Кабель МПО 33-11 1-х жильный: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель МПО 33-11 1-х жильный представляет собой одножильный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 33 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является ключевым элементом в современных кабельных линиях среднего и высокого напряжения, эксплуатируемых в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Его основное применение – прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях и на открытом воздухе при условии защиты от прямого воздействия солнечного излучения и механических повреждений.
Конструкция кабеля МПО 33-11 1-х жильный
Конструкция кабеля выполнена по ГОСТ 31996-2012 (кабели с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 кВ до 330 кВ) и является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила (1): Выполняется из медной или алюминиевой проволоки. Для сечений до 1000 мм², как правило, используется круглая монолитная жила. Для больших сечений (1200 мм² и выше) жила секторной или круглой формы секторируется и может быть компактированной для улучшения электрических и механических характеристик. Класс жилы – 1 или 2 по ГОСТ 22483.
- Экран по жиле (2): Полупроводящий экструдированный слой, наносимый непосредственно на жилу. Он служит для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов на микронеровностях поверхности проводника.
- Изоляция (3): Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Это основной барьер, определяющий электрическую прочность кабеля. Сшивание молекул полиэтилена (химическое или радиационное) придает материалу повышенную термостойкость, механическую прочность и устойчивость к растрескиванию под напряжением. Номинальная толщина изоляции для напряжения 33 кВ строго нормирована стандартом.
- Экран по изоляции (4): Второй полупроводящий экструдированный слой, наносимый поверх изоляции. Замыкает силовые линии электрического поля внутри кабеля, обеспечивая его цилиндрическую симметрию.
- Металлический экран (5): Выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде проволочных спиралей (броня). Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание тока короткого замыкания и обеспечение безопасного монтажа (заземление). Для одножильных кабелей этот экран также служит для компенсации индуктивного сопротивления и снижения потерь.
- Защитный шланг (внешняя оболочка) (6): Изготавливается из полиэтилена (ПЭ) или поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает металлический экран от коррозии и механических воздействий. ПЭ оболочка обладает высокой стойкостью к влаге и агрессивным средам, ПВХ – к распространению пламени и механическим повреждениям.
- М – Монтажный (в современной трактовке – кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена).
- П – Изоляция из полиэтилена (в данном случае – сшитого).
- О – Оболочка из полиэтилена или поливинилхлорида.
- 33 – Номинальное напряжение 33 кВ.
- 11 – Количество и тип жил (первая цифра) и наличие/тип брони (вторая цифра). В данном случае: «1» – одножильный, «1» – броня из круглых стальных оцинкованных проволок. Отсутствие второй цифры или «0» означает отсутствие брони.
- 1-х жильный – Одножильный кабель.
- (в земле), А
- Значения приведены для ориентировки. Точный расчет допустимого тока нагрузки должен производиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, удельное тепловое сопротивление, количество кабелей в траншее и их взаимное расположение).
- Заземление экранов (брони): Для снижения потерь и обеспечения безопасности при однофазных КЗ необходимо правильное заземление экранов. Применяются три основные схемы:
- Заземление с одной стороны: Разрывает путь для циркулирующих токов, но при КЗ на другом конце кабеля потенциал незаземленного экрана может достигать опасных величин. Требует установки ограничителей перенапряжения на незаземленном конце.
- Заземление с двух сторон: Наиболее распространенная схема. Позволяет замыкать ток КЗ, но приводит к возникновению циркулирующих токов в экранах под нагрузкой, вызывающих дополнительные потери и нагрев.
- Поперечное соединение экранов (транспозиция): Применяется для трех одножильных кабелей, проложенных в треугольнике или параллельно. Позволяет свести к минимуму циркулирующие токи, но требует специальных соединительных муфт и более сложной конфигурации трассы.
- Прокладка в траншее: Кабели должны укладываться на подготовленную подушку из мелкой земли без камней. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм для обеспечения теплоотвода. При пересечении с другими коммуникациями кабель защищается плитами или трубами. Глубина прокладки – не менее 0,7-1,0 м от планировочной отметки.
- Монтаж соединительных и концевых муфт: Требует высокой квалификации персонала. Необходима строгая очистка и подготовка изоляции, точное позиционирование полупроводящих экранов, герметизация соединения. Для кабеля МПО 33-11 применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты, рассчитанные на данный класс напряжения.
- Высокая пропускная способность благодаря термостойкости изоляции XLPE (до +90°C).
- Отличные диэлектрические характеристики и стойкость к частичным разрядам.
- Высокая механическая прочность и стойкость к ударам.
- Устойчивость к влаге и агрессивным средам (при ПЭ оболочке).
- Относительно малый вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией того же класса напряжения.
- Простота монтажа и обслуживания, отсутствие необходимости в системах подпитки маслом.
- Чувствительность к механическим повреждениям оболочки при транспортировке и монтаже (риск прокола).
- Наличие циркулирующих токов в экранах при двустороннем заземлении, ведущее к дополнительным потерям.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на основе ПВХ изоляции для среднего напряжения.
- Требовательность к качеству монтажа муфт – ошибки приводят к локальным перегревам и пробою.
Расшифровка маркировки МПО 33-11 1-х жильный
Основные технические характеристики и параметры
Ниже приведены ключевые параметры кабеля МПО 33-11 в соответствии с типовыми техническими условиями.
Таблица 1. Электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 19/33 (36) кВ |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90 °C |
| Допустимая температура при КЗ (макс. 5 с) | +250 °C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -20 °C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 20 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20 °C | Не менее 1000 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин. | 55 кВ |
| Испытательное постоянное напряжение (для приемо-сдаточных испытаний) | 78 кВ |
Таблица 2. Типовые сечения жил и массогабаритные показатели (на примере кабеля с алюминиевой жилой, броней из стальных проволок, оболочкой из ПЭ)
| Сечение жилы, мм² | Наружный диаметр, мм (приблизительно) | Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) | Максимально допустимый длительный ток нагрузки |
|---|---|---|---|
| 50 | 45-50 | 3500-4000 | 215 |
| 95 | 50-55 | 4500-5000 | 300 |
| 150 | 55-60 | 5500-6000 | 365 |
| 240 | 65-70 | 7500-8000 | 460 |
| 400 | 75-80 | 10500-11000 | 610 |
| 630 | 85-90 | 14000-15000 | 770 |
Особенности применения и монтажа одножильных кабелей 33 кВ
Использование одножильных кабелей, таких как МПО 33-11, накладывает специфические требования к проектированию и монтажу, связанные с возникновением наводящих токов в металлических экранах (броне) и потерями.
Преимущества и недостатки кабеля МПО 33-11
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабеля МПО от кабеля АПвП (АПвПу)?
Кабель АПвП (с изоляцией из сшитого полиэтилена, в полиэтиленовой оболочке, с алюминиевой жилой) является аналогом кабеля МПО по электрическим параметрам. Маркировка «МПО» – это устоявшееся профессиональное обозначение, пришедшее из более старых стандартов. Современная стандартизованная маркировка по ГОСТ 31996-2012 использует буквенно-цифровой код типа АПвП. Конструктивно это один и тот же продукт. «МПО» чаще используется в технической документации и разговорной речи специалистов.
Как правильно выбрать сечение кабеля МПО 33-11?
Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагрев) и по экономической плотности тока. Первый расчет гарантирует, что кабель не перегреется в конкретных условиях прокладки (в земле, воздухе, канале). Второй расчет, регламентированный ПУЭ, обеспечивает минимизацию совокупных затрат на сооружение линии и потери электроэнергии за срок службы. Окончательное сечение принимается по большему из двух полученных значений.
Можно ли прокладывать кабель МПО 33-11 в воздухе (по эстакадам, фасадам)?
Да, но с учетом следующих условий: кабель должен быть защищен от прямого солнечного излучения (прокладка в лотках, коробах, гофротрубах), а также от возможных механических повреждений. Необходимо учитывать больший коэффициент теплового сопротивления при прокладке в воздухе по сравнению с прокладкой в земле, что может снизить допустимый ток нагрузки. Также важно обеспечить надежное крепление кабеля с учетом его веса и термических расширений/сжатий.
Что означает «1-х жильный» и почему для сетей 33 кВ часто используют три одножильных кабеля вместо одного трехжильного?
«1-х жильный» означает одножильный кабель. Использование трех одножильных кабелей (по одному на фазу) вместо одного трехжильного часто обусловлено соображениями логистики и монтажа: меньший вес и радиус изгиба единичного кабеля, возможность поэтапной поставки и прокладки. Однако это приводит к увеличению стоимости монтажных работ (необходимость трех траншей или большего пространства в канале) и требует специальных мер по заземлению экранов для компенсации электромагнитного влияния.
Какой срок службы у кабеля МПО 33-11?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, режимов работы (температурные перегрузки, токи КЗ), качества монтажа соединительных муфт и отсутствия механических повреждений. Регулярный мониторинг состояния кабельной линии (диагностика частичных разрядов, измерение tg δ) позволяет прогнозировать и продлевать ресурс.
Чем отличается оболочка из ПЭ от ПВХ в данном кабеле?
Полиэтиленовая (ПЭ) оболочка обладает более высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи) и имеет лучшие диэлектрические характеристики. Поливинилхлоридная (ПВХ) оболочка обладает повышенной стойкостью к распространению горения, малой дымообразованием и лучшими механическими свойствами (стойкость к истиранию, порезам). Выбор зависит от условий прокладки: для кабельных колодцев с возможным подтоплением и агрессивной средой предпочтительнее ПЭ; для помещений, туннелей – часто ПВХ.
Заключение
Кабель МПО 33-11 1-х жильный является современным, надежным и технологичным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его характеристики, обусловленные применением изоляции из сшитого полиэтилена и продуманной многослойной конструкцией, обеспечивают долговечность и стабильность работы энергетических объектов. Грамотный выбор сечения, соблюдение правил проектирования (схем заземления экранов) и монтажа, а также проведение регулярной диагностики являются залогом безаварийной эксплуатации кабельных линий на базе данного типа кабеля на протяжении всего срока службы.