Кабель ПвАШв 3х50: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвАШв 3х50 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитным покровом в виде алюминиевой брони и шланга из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, А – алюминиевая токопроводящая жила, Шв – защитный шланг в виде выпрессованного ПВХ, 3х50 – три жилы сечением 50 мм² каждая.
Конструкция кабеля ПвАШв 3х50
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации. Рассмотрим каждый элемент подробно.
1. Токопроводящая жила
Жила алюминиевая, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2), что обеспечивает достаточную гибкость для удобства монтажа. Алюминий, как материал, обладает меньшим весом и стоимостью по сравнению с медью, что делает кабель экономически эффективным для проектов с большими длинами трасс.
2. Изоляция
Изоляция жил выполнена из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал обладает существенными преимуществами перед традиционной бумажно-пропитанной изоляцией:
- Более высокая допустимая температура длительной эксплуатации (до +90°C против +70°C для бумажной).
- Высокая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям (допустимая температура при КЗ до +250°C).
- Отличные диэлектрические характеристики и низкое влагопоглощение.
- Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с градировкой напряжения, как у кабелей с бумажной изоляцией.
- Защита от механических повреждений: устойчивость к сдавливанию, ударам, растяжению.
- Экран: выравнивание электрического поля и защита от электромагнитных помех.
- Нулевая жила: в системах заземления TN-C и TN-C-S алюминиевая броня может быть использована в качестве проводника защитного заземления (PEN-проводник) при соблюдении требований ПУЭ и подтверждении расчетов.
- Питание трансформаторных подстанций и распределительных пунктов 6-20 кВ в городах и на промышленных предприятиях.
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и средней коррозионной активности. При высокой коррозионной активности или наличии блуждающих токов требуется дополнительная защита.
- Вводы на территории промышленных объектов, шахт, насосных станций.
- Меньшая допустимая рабочая температура (+70°C).
- Ограничение по разности уровней прокладки из-за стекания пропиточного состава.
- Требует специальных концевых и соединительных муфт с обязательной градировкой изоляции.
- Часто имеет более низкую стоимость, но уступает в эксплуатационных характеристиках и простоте монтажа.
- Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны быть закреплены. Бросать барабаны запрещено. Хранить следует под навесом, защищая от прямых солнечных лучей.
- Прокладка: При прокладке в траншее необходимо обеспечить «подушку» и «засыпку» из мелкой земли без камней и строительного мусора, а также защиту сигнальной лентой или кирпичом. Минимальная глубина прокладки – 0.7 м от планировочной отметки. При параллельной прокладке нескольких кабелей необходимо соблюдать расстояния, указанные в ПУЭ.
- Монтаж муфт: Для кабеля с изоляцией из СПЭ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Технология их монтажа проще, чем для бумажных кабелей, но требует чистоты и точного соблюдения геометрических размеров.
- Заземление: Алюминиевая броня и экраны (если есть) на концах кабеля должны быть надежно заземлены с двух сторон для безопасности и выравнивания потенциалов.
Изолированные жилы имеют отличительную расцветку или цифровую маркировку.
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, также из полимерных материалов, которая служит для фиксации конструкции и дополнительной электрической защиты.
4. Броня
Броня выполнена в виде гофрированной алюминиевой ленты (обозначение «А» в маркировке). Алюминиевая броня выполняет несколько ключевых функций:
5. Защитный шланг
Поверх брони методом экструзии накладывается защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката (Шв). Он предохраняет броню от коррозии и химического воздействия агрессивных сред, а также обеспечивает дополнительную механическую защиту.
Основные технические характеристики
Параметры кабеля ПвАШв 3х50 регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 (и другими актуальными редакциями), а также ссылаются на ГОСТы.
Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/15; 12/20 |
| Количество и сечение жил | 3 х 50 мм² |
| Максимальная длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании | +250°C (продолжительность не более 5 сек) |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15°C |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м (может оговариваться с заказчиком) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Таблица 2. Электрические сопротивления (ориентировочные значения для кабеля на 10 кВ)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Активное сопротивление жилы при постоянном токе при +20°C, Ом/км, не более | 0.641 |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 — 0.13 |
| Емкостное сопротивление, Ом/км | ~0.06 — 0.08 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в земле (+25°C в траншее), А | ~175 — 185 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в воздухе (+25°C), А | ~160 — 170 |
Примечание: Точные значения Iдоп зависят от конкретных условий прокладки: температуры грунта или воздуха, числа кабелей в траншее, глубины прокладки, удельного теплового сопротивления грунта. Расчет должен производиться по методике, приведенной в ПУЭ гл.1.3 и ГОСТ Р МЭК 60287.
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвАШв 3х50 применяется для создания магистральных и распределительных сетей среднего напряжения. Основные сферы использования:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для подвижного монтажа.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
При выборе кабельной продукции для сетей среднего напряжения часто рассматриваются альтернативы.
ПвАШв vs ААШв
Кабель ААШв имеет аналогичную конструкцию, но с бумажно-пропитанной изоляцией. Его ключевые отличия:
Кабель ПвАШв, благодаря изоляции из СПЭ, лишен этих недостатков и является более современным и надежным решением.
ПвАШв vs ПвБШв
Кабель ПвБШв вместо алюминиевой брони имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (Б). Стальная броня обеспечивает более высокую механическую прочность на разрыв и защиту от грызунов, однако она подвержена коррозии и не может использоваться в качестве экрана или проводника заземления. Выбор между ПвАШв и ПвБШв зависит от условий прокладки: при наличии растягивающих нагрузок или риска повреждения грызунами может быть выбран ПвБШв, в остальных случаях предпочтительнее ПвАШв из-за его экранирующих свойств.
Монтаж и эксплуатация
Монтаж кабеля ПвАШв 3х50 должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций заводов-изготовителей.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Можно ли использовать броню кабеля ПвАШв в качестве PEN-проводника?
Да, это допускается ПУЭ (п. 1.7.138, 1.7.145), но при обязательном выполнении условий: сечение брони (алюминиевой ленты) должно быть не менее сечения фазной жилы (50 мм²) по проводимости, что подтверждается технической документацией завода-изготовителя. Кроме того, должны быть обеспечены надежные контактные соединения брони с заземляющими устройствами. Окончательное решение принимается проектной организацией на основе расчетов.
2. В чем главное преимущество ПвАШв перед ААШв для новой прокладки?
Главные преимущества: более высокая пропускная способность (на 20-30% из-за большей допустимой температуры), отсутствие ограничений по перепаду уровней прокладки, существенно более простой и быстрый монтаж концевых муфт, большая надежность при тепловых перегрузках и в условиях повышенной влажности, меньший вес и диаметр барабана при той же длине.
3. Какой минимальный радиус изгиба для кабеля ПвАШв 3х50?
Минимальный допустимый радиус изгиба при монтаже составляет не менее 15 наружных диаметров кабеля. Для кабеля на 10 кВ сечением 50 мм² наружный диаметр примерно 50-55 мм, следовательно, радиус изгиба – не менее 750-825 мм. При прокладке на неподвижных опорных конструкциях в эксплуатации радиус может быть меньше, но не менее 7.5 диаметров.
4. Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Защитный шланг Шв обеспечивает стойкость к обычной почвенной коррозии. Однако при прокладке в грунтах с повышенной химической агрессивностью, в зонах действия блуждающих токов, а также при высоком риске механических повреждений (например, в местах проведения земляных работ) рекомендуется дополнительная защита: прокладка в асбоцементных или полиэтиленовых трубах, в лотках, кирпичной защите.
5. Как определить необходимое сечение кабеля 50 мм² для конкретного объекта?
Сечение 50 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (Iдоп) с учетом способа прокладки и поправочных коэффициентов на температуру земли/воздуха, количество работающих кабелей вплотную. Также обязателен проверочный расчет на потерю напряжения (для протяженных линий) и на термическую стойкость к токам короткого замыкания. Для ориентира, кабель 3х50 на 10 кВ, проложенный в земле, может питать трансформаторную подстанцию мощностью около 2-2.5 МВА.
6. Можно ли соединять кабель ПвАШв с кабелем старого типа (ААШв)?
Да, это технически возможно с использованием специальной переходной соединительной муфты, которая обеспечивает переход от изоляции из СПЭ к бумажно-пропитанной. Однако такие соединения требуют высокой квалификации монтажников и являются слабым звеном в линии. При капитальном ремонте сетей рекомендуется заменять участки старых кабелей на современные.
Заключение
Кабель ПвАШв 3х50 является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и алюминиевой брони-экрана, обеспечивает высокую пропускную способность, долговечность и удобство монтажа. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с нормативной документацией и условиями окружающей среды являются залогом бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей на протяжении всего срока службы, который превышает 30 лет.