Кабель ПвКаП 1х35: полное техническое описание и область применения

Кабель ПвКаП 1х35 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), экранированный, с алюминиевой жилой и внешней защитной оболочкой из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 110 кВ включительно. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность в передаче электроэнергии.

Расшифровка маркировки ПвКаП 1х35

• П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Важно отметить, что в современных стандартах (ГОСТ Р 53769-2010) для кабелей на напряжение 110 кВ и выше часто применяется оболочка из полиэтилена, но историческое обозначение «в» может сохраняться.
• Ка – категория, указывающая на материал жилы: алюминий.
• П – наличие экрана в виде медной ленты поверх изоляции (обозначение может трактоваться как «плоский» или указывать на конструкцию экрана).
• 1х35 – одна жила сечением 35 мм².

Согласно актуальному ГОСТ Р 53769-2010 (кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20, 35, 110, 220 кВ), более корректным аналогом является маркировка АПвПг, где: А – алюминиевая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, П – экран из медных лент, г – герметизация (гидрофобный заполнитель) и защитная оболочка из полиэтилена. Однако, обозначение ПвКаП остается широко употребимым в технической документации и среди специалистов.

Конструкция кабеля ПвКаП 1х35

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет критически важную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: алюминий марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483.
• Класс гибкости: 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная). Для сечения 35 мм² чаще применяется однопроволочная (монолитная) жила.
• Форма: круглая или секторная. В одножильном исполнении – преимущественно круглая.
• Сечение: 35 мм² (номинальное). Фактическое сечение соответствует ГОСТ и имеет минимальные допустимые отклонения.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Нанесен поверх токопроводящей жилы. Представляет собой слой экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля, устраняя микронеровности поверхности жилы и предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.

3. Изоляция

• Материал: сшитый полиэтилен (СПЭ, XLPE).
• Технология: полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) подвергается поперечной сшивке химическим или радиационным способом. Это резко повышает его термостойкость (с +70°C до +90°C для длительной работы) и стойкость к тепловым деформациям.
• Толщина: строго нормирована стандартом в зависимости от номинального напряжения. Для кабеля на 10 кВ толщина изоляции составляет примерно 4,5-5,0 мм.

4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)

Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает идеально гладкое цилиндрическое электрическое поле внутри изоляционного слоя.

5. Металлический экран (заземляющий экран)

• Назначение: защита от электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю, обеспечение безопасности при повреждении изоляции (отвод тока короткого замыкания).
• Конструкция: медные ленты, наложенные спирально или продольно, или проволочные бронепокровы (медная оплетка). В кабеле ПвКаП 1х35 чаще применяется комбинация медных лент и медных проволок малого сечения (проволочный экран).

6. Защитная оболочка

• Материал: полиэтилен (ПЭ) высокой плотности. Обозначение «в» в маркировке исторически указывало на ПВХ, но для кабелей высокого напряжения сегодня преимущественно используется ПЭ из-за лучших механических и диэлектрических свойств, а также стойкости к влаге и агрессивным средам.
• Цвет: обычно черный. На поверхность может быть нанесена маркировка с указанием типа кабеля, сечения, напряжения, года выпуска и производителя.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвКаП 1х35 на 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/15 кВ (17,5 кВ) — зависит от исполнения
Сечение жилы, мм²	35
Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-20°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,868 (для однопроволочной жилы)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в земле (+25°C в траншее, тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт)	~160-180 А (точное значение зависит от условий прокладки)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после прокладки	2,5U0 + 2 кВ в течение 5 мин (для 8,7/15 кВ: 2,5*8,7+2 ≈ 23,75 кВ)

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвКаП 1х35 применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы использования:

• Распределительные сети 6-10 кВ: питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов в городах и на промышленных предприятиях.
• Питание мощных электроприемников: подключение двигателей, насосных станций, компрессоров на производстве.
• Кабельные линии в грунте: прокладка в земле (траншеях) с защитой от механических повреждений (бронелентами или плитами) при необходимости.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и галереям.
• Прокладка в помещениях и тоннелях метрополитена.

Важно: Одножильные кабели требуют особого внимания при проектировании и монтаже из-за явления наведения ЭДС на металлических экранах. При больших токах нагрузки в экранах индуцируются значительные напряжения, что может привести к потерям и опасности для персонала. Поэтому экраны одножильных кабелей обязательно заземляются с двух концов, а при большой длине линии применяют перекрестное соединение экранов (транспозиция) для их взаимной компенсации.

Преимущества и недостатки кабеля ПвКаП 1х35

Преимущества по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СБ):

• Высокая допустимая температура: +90°C против +70°C, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
• Отсутствие риска утечки масла и сложной системы подпитки.
• Меньший вес и радиус изгиба, что облегчает транспортировку и монтаж.
• Более простая и надежная технология монтажа муфт и концевых заделок.
• Высокая стойкость к термоциклированию.
• Возможность прокладки на вертикальных и наклонных трассах без ограничений.

Преимущества перед кабелями с ПВХ изоляцией:

• Более высокое рабочее напряжение (до 220 кВ и выше).
• Лучшие диэлектрические и механические свойства изоляции.
• Повышенная стойкость к короткому замыканию.

Недостатки:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям (надрезам) при монтаже, которые могут стать очагом развития электрического дерева.
• Необходимость строгого соблюдения технологии монтажа соединительной арматуры для предотвращения попадания влаги и частиц пыли.
• Более высокая (по сравнению с ПВХ) стоимость.
• Особые требования к заземлению экранов в одножильном исполнении.

Требования к монтажу и эксплуатации

• Прокладка должна производиться при температуре не ниже -20°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении.
• Запрещается прокладывать кабель с нарушением минимального радиуса изгиба, указанного в технических условиях.
• При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и засыпку, а также сигнальную ленту или защитные плиты.
• Металлические экраны должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Сопротивление заземляющего устройства должно соответствовать ПУЭ.
• Монтаж концевых и соединительных муфт должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и материалов, рекомендованных производителем кабеля.
• Перед включением под напряжение кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного или переменного тока в соответствии с нормами.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ПвКаП от АПвПг?

По сути, это обозначения одного и того же типа кабеля в разных системах маркировки. ПвКаП – более старое, но устойчивое обозначение. АПвПг – современная маркировка по ГОСТ Р 53769-2010, где А – алюминий, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, П – экран из медных лент/проволок, г – герметизированная оболочка из полиэтилена. При заказе следует ориентироваться на технические условия и полное описание конструкции.

Почему для сечения 35 мм² часто используется однопроволочная жила?

Для силовых кабелей на напряжение 6-35 кВ класс гибкости жилы не является критичным, так как монтаж стационарный. Однопроволочная (монолитная) жила проще в производстве, имеет немного лучшее электрическое сопротивление и более стабильную геометрию, что важно для равномерности толщины изоляции и экранов.

Как правильно выбрать сечение кабеля ПвКаП 1х35?

Сечение 35 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (I_доп) с учетом способа прокладки (земля, воздух, канал), температуры окружающей среды, количества работающих параллельных кабелей и допустимой потери напряжения. Для предварительной оценки I_доп для одного кабеля в траншее составляет ~160-180 А. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик согласно ПУЭ гл. 1.3.

Обязательно ли использовать концевые муфты (концезаделки) для этого кабеля?

Да, абсолютно обязательно. Концевая муфта (КВК, КНТП) обеспечивает плавный контроль электрического поля на конце экрана, защищает торец кабеля от увлажнения и загрязнения, а также обеспечивает безопасное и надежное подключение к шинам распределительного устройства или трансформатора. Монтаж кабеля без специальной концевой заделки недопустим.

Какой срок службы у кабеля ПвКаП 1х35?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, норм нагрузки и отсутствии внешних повреждений.

Что такое «электрическое дерево» и как его избежать?

Электрическое дерево – это микроскопические древовидные каналы деградации в изоляции из СПЭ, возникающие в местах локальных дефектов (включения, надрезы, неровности экрана) под действием электрического поля. Со временем они могут привести к пробою. Для предотвращения необходимо: строго соблюдать технологию монтажа, не допускать механических повреждений изоляции при раскатке и затяжке, использовать чистый инструмент и материалы при монтаже муфт, проводить высоковольтные испытания после монтажа для выявления грубых дефектов.

Можно ли прокладывать несколько одножильных кабелей ПвКаП 1х35 в одной траншее?

Да, можно. Однако при этом необходимо учитывать взаимное тепловое влияние, которое снижает допустимый ток нагрузки (применяются понижающие коэффициенты). Кроме того, для уменьшения потерь в экранах и обеспечения их безопасного заземления рекомендуется укладывать кабели в треугольник или «пучком» с соблюдением расстояний между ними, указанных в проекте. Экраны подлежат перекрестному соединению и заземлению по специальной схеме.

Заключение

Кабель ПвКаП 1х35 является современным, надежным и эффективным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие технико-экономические показатели. Успешная эксплуатация кабеля напрямую зависит от правильного выбора сечения, соблюдения норм проектирования трассы, квалифицированного монтажа и соблюдения правил технической эксплуатации. Понимание особенностей одножильных экранированных кабелей, таких как методы заземления экранов и риски возникновения наведенного напряжения, является обязательным для персонала, занимающегося их прокладкой и обслуживанием.