Кабель ПвАШв 3-х жильный на напряжение 3 кВ: полный технический анализ

Кабель ПвАШв 3х жильный на напряжение 3 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевыми жилами, броней из стальных оцинкованных проволок и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 3000 В частотой 50 Гц. Его основная сфера применения – распределение электроэнергии в условиях, требующих высокой механической прочности и стойкости к внешним воздействиям.

Расшифровка маркировки ПвАШв 3х3 кВ

• П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – по ГОСТ 31996-2012, где «в» обозначает вулканизированный полиэтилен).
• А – Материал токопроводящей жилы – алюминий.
• Шв – Защитный покров в виде шланга (оболочки) из поливинилхлоридного пластиката.
• 3х – Количество основных токопроводящих жил (три).
• 3 кВ – Номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель (3000 Вольт).
• Отсутствие индекса «з» – указывает на то, что жилы не имеют индивидуальной экранировки. Кабель относится к неэкранированному типу, что допустимо для сетей напряжением до 6 кВ включительно согласно действующим нормам.

Конструкция кабеля ПвАШв 3х3 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АА по ГОСТ 22483). Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений до 240 мм² включительно, либо многопроволочными (круглой формы) для больших сечений. Секторная форма жил позволяет оптимизировать диаметр кабеля и более эффективно использовать пространство в кабельных линиях.

2. Изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки молекул) обычного полиэтилена, что придает ему выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к тепловым ударам и растрескиванию. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения и сечения жилы.

3. Скрутка изолированных жил

Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. В качестве заполнителя применяются жгуты из невулканизированной резиновой смеси, ПВХ пластиката или экструдированного полиэтилена. Заполнение обеспечивает круглую форму сердечника, механическую стабильность и дополнительную герметизацию.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из электроизоляционной пленки или экструдированного слоя. Она служит для дополнительной электрической прочности и фиксации сердечника.

5. Броня

Броня выполняется из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, наложенных поверх подушки. Это ключевой элемент, обеспечивающий защиту от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов). Оцинковка проволок предотвращает коррозию. Броня из проволок, в отличие от ленточной, эффективно воспринимает растягивающие нагрузки, что важно при прокладке в грунте с нестабильной структурой или по мостам.

6. Защитный шланг (оболочка)

Наружная оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката накладывается поверх брони. Она выполняет функции защиты брони от коррозии (хотя проволоки оцинкованы, дополнительная защита повышает срок службы), а также от агрессивных химических сред, влаги и обеспечивает необходимые противопожарные характеристики. ПВХ-пластикат не распространяет горение при одиночной прокладке.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Характеристики кабеля ПвАШв 3х3 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	1,8/3 (3,6) кВ
Класс напряжения	Среднее напряжение (СН)
Частота	50 Гц
Температура эксплуатации	От -50°C до +50°C
Допустимая температура нагрева жил при длительной работе	+90°C
Максимальная температура жил при коротком замыкании (до 4 сек)	+250°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 250 м (для сечений до 70 мм²), не менее 200 м (для сечений 95 мм² и выше)
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц (после прокладки)	6 кВ в течение 10 мин.
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км

Области применения и способы прокладки

Кабель ПвАШв 3 кВ предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Благодаря броне и защитной оболочке он может применяться в различных условиях, включая среды с повышенной коррозионной активностью.

• Прокладка в земле (траншеях): Основной способ применения. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, воздействия грызунов. Рекомендуется прокладывать в песчаной подсыпке без острых камней, с использованием сигнальной ленты или защитных плит.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: Допускается при условии отсутствия растягивающих усилий. Необходимо учитывать распространение горения при групповой прокладке (требуется применение огнезащитных покрытий или кабелей с индексом «нг(А)-HF»).
• Прокладка в помещениях с высокой влажностью и коррозионно-активной средой: Защитный ПВХ шланг обеспечивает стойкость к воздействию паров, аэрозолей и химических веществ.
• Прокладка по мостам и путепроводам: Броня из проволок эффективно воспринимает вибрационные и растягивающие нагрузки.

Важно: Прокладка по воздуху (на опорах) без несущего троса не рекомендуется, так как кабель не рассчитан на значительные постоянные растягивающие нагрузки от собственного веса и гололеда.

Сечения и допустимые токовые нагрузки

Выбор сечения кабеля осуществляется на основе расчета допустимого длительного тока нагрузки с учетом способа прокладки и условий окружающей среды. Ниже приведены ориентировочные данные для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C и глубине заложения 0,7 м.

Таблица 2. Допустимые токовые нагрузки для кабеля ПвАШв 3х3 кВ

Номинальное сечение жилы, мм²	Наружный диаметр кабеля, мм (примерно)	Масса 1 км кабеля, кг (примерно)	Допустимый длительный ток нагрузки, А (в земле)*
3х50	35-40	2500-2800	165
3х70	40-45	3200-3500	200
3х95	45-50	3900-4300	240
3х120	50-55	4600-5100	275
3х150	55-60	5500-6100	315
3х185	60-65	6500-7200	355
3х240	65-72	8000-8800	410

• Значения приведены для справки. Точный расчет должен выполняться согласно ПУЭ 7 изд., гл. 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру земли, количество работающих кабелей в траншее, тепловое сопротивление грунта и т.д.).

Преимущества и недостатки кабеля ПвАШв 3 кВ

Преимущества:

• Высокая механическая прочность: Броня из стальных проволок обеспечивает надежную защиту от повреждений.
• Коррозионная стойкость: Комбинация оцинкованной брони и ПВХ шланга позволяет прокладывать кабель в агрессивных грунтах.
• Надежная изоляция: Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловым старению и перегрузкам.
• Удобство монтажа: По сравнению с кабелями в свинцовой оболочке, ПвАШв легче и имеет больший допустимый радиус изгиба.
• Экономичность: Использование алюминия делает кабель значительно дешевле аналогов с медными жилами (например, ПвБШв).

Недостатки:

• Отсутствие экрана: В сетях с высокими требованиями к электромагнитной совместимости или в условиях возможных перенапряжений может потребоваться экранированный кабель (например, ПвАПв).
• Большой вес и радиус изгиба: По сравнению с небронированными кабелями, монтаж требует больше усилий и пространства.
• Требования к условиям прокладки: При групповой прокладке в помещениях необходимы дополнительные меры огнезащиты из-за горючести ПВХ оболочки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвАШв от ПвБШв?

Основное отличие – материал брони. В кабеле ПвБШв броня выполнена из двух стальных оцинкованных лент, что защищает в основном от механических повреждений (ударов, сдавливания), но плохо воспринимает растягивающие нагрузки. В кабеле ПвАШв броня – это стальные оцинкованные проволоки, которые эффективно работают на растяжение. ПвАШв рекомендуется для прокладки в грунтах с возможной просадкой, на мостах, в шахтах, где есть риск растягивающих усилий.

Можно ли использовать кабель ПвАШв 3 кВ для напряжения 6 кВ?

Нет, категорически запрещено. Кабель рассчитан на номинальное напряжение 3 кВ (U₀/U = 1,8/3 кВ). Использование его в сети 6 кВ приведет к превышению допустимых напряжений на изоляции, ее ускоренному старению, пробою и аварии. Для сетей 6 кВ необходимо применять кабели, маркированные как 6 кВ (например, ПвАШв 3х6 кВ).

Требуется ли заземление брони кабеля ПвАШв?

Да, броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон. Это требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72). Заземление брони и металлических элементов кабельных конструкций выполняется для обеспечения электробезопасности (защита от поражения электрическим током при повреждении изоляции) и для создания пути стока токов короткого замыкания на землю, что обеспечивает корректную работу релейной защиты.

Какой кабель лучше для прокладки в земле: ПвАШв или ААШв?

Кабель ПвАШв имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, что дает ему преимущества перед ААШв (изоляция из пропитанной бумаги): более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), большая стойкость к тепловым перегрузкам и влаге, отсутствие риска стекания пропиточного состава при прокладке на вертикальных участках. С точки зрения современных стандартов, кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) являются более предпочтительными.

Что означает отсутствие индекса «з» в маркировке? Нужен ли экран?

Отсутствие индекса «з» (например, в ПвАШв против ПвАПв) означает, что кабель не имеет экрана на каждой жиле. Согласно ГОСТ 31996-2012 и ПУЭ, для кабелей на напряжение до 6 кВ включительно допускается применение неэкранированных конструкций. Экранированные кабели (с индексом «п» или «Пв») применяются в сетях, где есть повышенные требования к симметрии электрического поля, в условиях возможных коммутационных перенапряжений, а также при прокладке в опасных зонах с точки зрения электромагнитных помех.

Как правильно выбрать сечение кабеля ПвАШв 3 кВ?

Выбор сечения осуществляется в следующем порядке:

1. Определение номинального тока нагрузки.
2. Выбор способа прокладки (земля, воздух, канал).
3. Расчет допустимого длительного тока по таблицам ПУЭ с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, количество кабелей, тепловое сопротивление грунта).
4. Проверка выбранного сечения по условиям срабатывания защиты (отсечка от токов КЗ и защита от перегрузки).
5. Проверка на потерю напряжения (для протяженных линий).
6. Окончательный выбор ближайшего большего стандартного сечения.

Рекомендуется выполнять расчет силами проектной организации.

Заключение

Кабель ПвАШв 3-х жильный на напряжение 3 кВ представляет собой надежное и экономичное решение для построения распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, алюминиевых жил и брони из стальных проволок, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) в широком диапазоне условий эксплуатации – от прокладки в агрессивных грунтах до монтажа в промышленных помещениях. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки, монтажа и заземления являются обязательными условиями для безопасной и безаварийной работы кабельной линии на протяжении всего ее жизненного цикла.