Кабель ПвКаП 120 мм

Кабель ПвКаП 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвКаП 120 мм² – это силовой кабель с медными токопроводящими жилами, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена (СПЭ), с алюминиевой броней в виде гофрированной ленты и наружным защитным покровом. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Ка – бронепокров из алюминиевой ленты, П – наружный покров из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката. Номинальное сечение основной жилы – 120 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 ПвКаП 120 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила. Выполняется из медной проволоки (материал – медь марки ММ или МФ). Для сечения 120 мм² жила может быть как однопроволочной (одножильной), так и многопроволочной (как правило, круглой или секторной формы). Класс гибкости 1 или 2. Жила соответствует ГОСТ 22483.
• Экран по жиле. Полупроводящий экран, наложенный поверх токопроводящей жилы. Выполняется из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция. Выполняется из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 10 кВ – 3,0 мм, для 35 кВ – 9,3 мм (по ГОСТ 31996-2012). СПЭ обладает высокой нагревостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
• Экран по изоляции. Состоит из двух элементов. Внутренний – полупроводящий, в виде экструдированного слоя или наложенных внахлест лент. Внешний – из медных проволок (сечением не менее 16 мм² для 120 мм² жилы) и/или медной ленты, наложенной спирально. Предназначен для создания равного потенциала на поверхности изоляции, отвода емкостных токов и обеспечения безопасности при повреждении.
• Поясная изоляция. Наматывается поверх экрана в виде лент из полимерных материалов или крепированной бумаги. Выравнивает цилиндричность кабеля перед наложением брони.
• Броня. Выполняется в виде гофрированной алюминиевой ленты (марки А99 или А97 по ГОСТ 13726), наложенной поверх поясной изоляции. Гофрирование обеспечивает гибкость и сохранение защитных свойств при изгибе. Алюминиевая броня выполняет функцию защиты от механических повреждений, а также является экраном для электромагнитных полей (не магнитопроводящая).
• Наружная оболочка. Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) черного цвета. Толщина оболочки нормирована стандартом. Защищает броню от коррозии и атмосферных воздействий, обеспечивает стойкость к распространению горения.

Технические характеристики и параметры

Основные технические характеристики кабеля ПвКаП 120 мм² регламентируются ГОСТ Р 53769-2010 (кабели на напряжение 10, 20 и 35 кВ) и ТУ 16.К71-335-2004.

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 8,7/10 (12) кВ.
• Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании (длительность не более 5 сек): +250°C.
• Допустимая температура жилы при перегрузке: +130°C.
• Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более: 0,153 Ом/км (для многопроволочной).
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа (10 мин): 18 кВ.

Механические и эксплуатационные параметры

• Минимальный радиус изгиба при монтаже: 15 наружных диаметров кабеля.
• Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
• Стойкость к распространению горения: одиночная прокладка – не распространяет горение по категории «нг(А)-HF».
• Срок службы: не менее 30 лет.

Таблица 1. Габаритные, весовые и токовые параметры кабеля ПвКаП 120 мм² (пример для 10 кВ, 3-жильного)

Количество и сечение жил, мм²	Наружный диаметр, мм (прибл.)	Масса 1 км кабеля, кг (прибл.)	Допустимый длительный ток в земле (грунт 1.2 К*м/Вт), А	Допустимый длительный ток в воздухе, А
3х120	55-60	4500-5000	315	270

*Точные значения зависят от конкретного производителя и конструктивного исполнения жилы (круглая/секторная).

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвКаП 120 мм² применяется для создания магистральных и распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы применения:

• Питающие линии от подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам (РП).
• Распределение электроэнергии в пределах крупных промышленных предприятий, заводов, нефтехимических комплексов.
• Устройство вводов в здания и сооружения.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и коррозионной активности грунтов, способных разрушить алюминиевую броню.

Важное ограничение: Алюминиевая броня не является стойкой к воздействию электролитической коррозии от блуждающих токов. Поэтому прокладка в земле в районах с высокой вероятностью таких токов (вблизи рельсового электротранспорта, установок катодной защиты) не рекомендуется без дополнительных мер.

Способы прокладки: в кабельных лотках, по конструкциям, в траншеях, в производственных помещениях. Благодаря негорючей оболочке ПВХ допускается групповая прокладка.

Отличия от аналогов (ПвП, АПвПу, ПвБШп)

Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий прокладки и требований к защите.

• ПвП 120 мм²: Имеет броню из двух стальных оцинкованных лент. Применяется для прокладки в земле, в т.ч. с повышенной коррозионной активностью и в зонах с блуждающими токами. Тяжелее и менее гибок, чем ПвКаП. Магнитный.
• АПвПу 120 мм²: Кабель с алюминиевой жилой, изоляцией СПЭ, алюминиевой броней и усиленной полиэтиленовой оболочкой. Дешевле, чем медный, но имеет больший диаметр при том же сечении по току. Алюминиевая броня выполняет те же функции, что и в ПвКаП.
• ПвБШп 120 мм²: Броня из стальных оцинкованных профилированных (гофрированных) лент, наружная оболочка – полиэтилен. Предназначен для прокладки в земле, в том числе в условиях повышенной растягивающей нагрузки и в грунтах с высокой коррозионной активностью. Обладает высокой стойкостью к механическим повреждениям.

Ключевое преимущество ПвКаП – сочетание негорючей оболочки ПВХ, легкой алюминиевой брони и отсутствия ферромагнитных материалов (стали), что снижает потери в броне и упрощает монтаж.

Особенности монтажа и оконцевания

Монтаж кабеля ПвКаП 120 мм² требует соблюдения ряда правил:

• Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500 В).
• Изгиб должен быть плавным, с радиусом не менее 15D (где D – наружный диаметр кабеля).
• При прокладке в траншеях необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм и защита кирпичом или сигнальной лентой.
• Для соединения и оконцевания используются специализированные кабельные муфты (соединительные и концевые) на напряжение 10 кВ, рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ и алюминиевой броней. Особое внимание уделяется заземлению брони и медного экрана.
• Алюминиевая броня требует надежного электрического соединения и заземления с обеих сторон кабельной линии для выравнивания потенциалов и безопасности.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем основное преимущество алюминиевой брони по сравнению со стальной?

Алюминиевая броня легче (на 30-40%), не является магнитопроводящим материалом, что снижает вихревые потери и нагрев в режиме нагрузки. Она также обладает лучшей коррозионной стойкостью в большинстве грунтов, кроме щелочных. Однако она менее стойка к механическим ударам и растяжению, чем стальная, и не применяется в зонах с блуждающими токами.

Можно ли прокладывать кабель ПвКаП 120 мм² в земле?

Да, можно, но с учетом характера грунта. Прокладка допустима в обычных и слабокоррозионных грунтах. В грунтах с высокой коррозионной активностью (засоленных, щелочных), в болотистых почвах, а также в зонах действия блуждающих токов (вблизи трамвайных и ж/д путей) рекомендуется применять кабели со стальной оцинкованной броней (например, ПвП или ПвБШп) или обеспечивать дополнительную коррозионную защиту.

Как правильно выбрать между кабелями ПвКаП и ПвП?

Выбор основан на условиях прокладки:

• ПвКаП: Предпочтителен для прокладки в кабельных сооружениях (лотках, тоннелях), в помещениях, в земле без блуждающих токов и агрессивных сред. Его преимущества – меньший вес, удобство монтажа, отсутствие магнитных потерь.
• ПвП: Применяется для прямой прокладки в земле, в том числе в сложных условиях: каменистые грунты, зоны с риском механических повреждений, наличие блуждающих токов. Стальная броня обеспечивает более высокую механическую защиту.

Требуется ли дополнительное заземление алюминиевой брони?

Да, обязательно. Алюминиевая броня, как и медные экраны, должна быть надежно заземлена с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала при повреждении изоляции, отводит токи с экрана и выравнивает потенциалы. Соединение брони осуществляется через специальные заземляющие проводники в муфтах.

Каков срок службы кабеля ПвКаП 120 мм²?

Гарантированный срок службы при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет.

Чем обусловлена высокая допустимая температура жилы (+90°C)?

Высокая нагревостойкость обусловлена свойствами изоляции – сшитого полиэтилена (СПЭ). В процессе производства молекулы полиэтилена «сшиваются» в трехмерную сетку, что резко повышает стойкость материала к тепловой деформации. Это позволяет увеличить токовую нагрузку кабеля по сравнению с аналогичным кабелем с бумажно-масляной или ПВХ изоляцией.

Как маркируется кабель ПвКаП?

Маркировка наносится печатью или тиснением на наружную оболочку с шагом не более 1 метра. Она включает: торговую марку завода-изготовителя, марку кабеля (ПвКаП), количество и сечение жил (3х120), номинальное напряжение (например, 10 кВ), год изготовления, длину в метрах. Дополнительно на барабане размещается бирка с теми же данными, массой, номером барабана и ГОСТ/ТУ.