Кабель ПвКаП 1х95
Кабель ПвКаП 1х95: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ПвКаП 1х95 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), с алюминиевой жилой, экранированный, с защитным покровом из пластмассового шланга. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность в распределительных сетях среднего напряжения.
Расшифровка маркировки ПвКаП 1х95
- П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
- в – оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката.
- Ка – кабель с алюминиевой токопроводящей жилой.
- П – наличие экрана из полупроводящего полиэтилена поверх изоляции (обозначается строчной «п» в маркировке, но часто подразумевается в общей конструкции экранированного кабеля).
- 1х95 – одна жила сечением 95 мм².
- Защита от электромагнитных помех.
- Обеспечение симметрии электрического поля вокруг жилы.
- Создание пути для тока короткого замыкания.
- Защита от внешних электрических влияний.
- Радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при прокладке.
- Срок службы: Не менее 30 лет.
- Гарантийный срок: 5 лет с момента ввода в эксплуатацию, но не более 6 лет с даты изготовления.
- Стойкость к распространению горения: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (испытание по ГОСТ Р МЭК 60332-1-2).
- Магистральные линии в городских кабельных сетях.
- Питание мощных потребителей (трансформаторные подстанции, крупные промышленные предприятия).
- Вводы на территории промышленных зон.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (броневыми лентами или плитами). Важно: стандартный ПвКаП не имеет брони, поэтому для прямой прокладки в земле следует применять модификации с броней (ПвКаПб, ПвКаПбШв).
- Одностороннее заземление экранов: Экраны всех трех фаз соединяются и заземляются в одной точке (обычно в конце линии). На другом конце экраны изолируются. Это разрывает путь для циркулирующих токов, но оставляет экран под наведенным потенциалом на незаземленном конце, что требует установки ограничителей напряжения.
- Поперечное соединение (транспозиция) экранов: Экран каждой фазы делится на примерно равные секции. В точках соединения секций экраны перекрещиваются (соединяются между фазами) и заземляются. Это позволяет скомпенсировать наведенные токи и снизить потери.
- Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В).
- При прокладке в траншеях необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой.
- Запрещается прокладка кабеля при температуре окружающей среды ниже -20°C без предварительного прогрева в течение 24-72 часов.
- Концевые и соединительные муфты должны быть предназначены specifically для кабелей с изоляцией из СПЭ и соответствовать номинальному напряжению.
- При прокладке в лотках и коробах необходимо соблюдать допустимые уровни заполнения и правила раздельной прокладки силовых и контрольных кабелей.
- Более высокая допустимая температура: 90°C против 70°C для бумажной изоляции.
- Отсутствие ограничений по перепаду уровней: Бумажная изоляция требует специальных мер при прокладке с большим перепадом высот из-за стекания пропитки.
- Меньший вес и внешний диаметр: Облегчает транспортировку и монтаж.
- Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Не требует металлической оболочки для герметизации.
- Большая стойкость к термическим и динамическим нагрузкам при КЗ.
- Упрощение монтажа муфт: Не требуется спецоборудование для пропитки и сушки.
- ПвКаП-6 1х95 – кабель на 6 кВ.
- ПвКаП-10 1х95 – кабель на 10 кВ.
- ПвКаП-35 1х95 – кабель на 35 кВ.
- ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3, 6, 10, 20, 35 кВ. Общие технические условия». Это основной стандарт.
- ТУ 16.К71-335-2004 или более современные технические условия конкретного завода-изготовителя.
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ), Глава 1.3, 2.3, 7-е изд. – для выбора сечений, условий прокладки и защиты.
Полное обозначение также включает номинальное напряжение. Например, ПвКаП-10 1х95 – кабель на напряжение 10 кВ.
Конструкция кабеля ПвКаП 1х95
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей с изоляцией из СПЭ) по ГОСТ 22483. Для сечения 95 мм² жила, как правило, выполняется секторной или сегментной формы для компактности. Класс жилы – 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная). Для данного сечения чаще применяется многопроволочная жила, обеспечивающая достаточную гибкость.
2. Экран на жиле (полупроводящая экранирующая оболочка)
Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических зазоров между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения и пробоя изоляции.
3. Основная изоляция
Выполняется из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения кабеля. Сшивка молекул полиэтилена (образование поперечных связей) радиационным, пероксидным или силанольным способом резко повышает термостойкость материала. Если обычный полиэтилен начинает размягчаться при 70-80°C, то СПЭ сохраняет форму и электроизоляционные свойства при длительной температуре 90°C и кратковременной перегрузке до 130°C, а в аварийном режиме – до 250°C.
4. Экран на изоляции (наружный полупроводящий слой)
Поверх основной изоляции накладывается экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет функцию равнопотенциальной поверхности, выравнивая поле и защищая изоляцию от внешних воздействий.
5. Металлический экран
Поверх полупроводящего слоя накладывается экран из медных проволок или медной ленты (фольги). В кабелях на напряжение 20 кВ и выше, как правило, применяется экран из медных проволок сечением не менее 16-25 мм². Основные функции:
Для одножильных кабелей экран также служит для отвода емкостных токов и является обязательным элементом.
6. Защитный покров (шланг)
Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает металлический экран от механических повреждений, влаги и агрессивных сред. Имеет характерную красную окраску для кабелей на напряжение 10 кВ и выше. Для кабелей марки ПвКаП оболочка не распространяется горение при одиночной прокладке.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для ПвКаП-10 1х95)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10, 8.7/15, 12/20, 21/35 | U0 – напряжение между жилой и землей/экраном |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | 90 | Длительный режим |
| Допустимая температура при перегрузке, °C | 130 | Не более 100 ч/год, суммарно |
| Температура при коротком замыкании, °C | 250 | Длительность КЗ не более 5 с |
| Минимальная температура монтажа, °C | -20 | Без предварительного прогрева |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0.320 | Согласно ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 22 (для 10 кВ) | Частота 50 Гц, продолжительность 10 мин. |
| Емкость, мкФ/км | ~0.25-0.35 | Зависит от конструкции |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.15-0.18 | Зависит от способа прокладки |
Механические и эксплуатационные параметры
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвКаП 1х95 применяется для создания питающих и распределительных линий в сетях 6-35 кВ. Основные сферы использования:
Способы прокладки одножильных кабелей требуют особого внимания из-за явления наведения ЭДС на металлические экраны. При протекании переменного тока в жиле, в экране наводится значительная ЭДС. Для ее снижения и уменьшения потерь применяются специальные схемы соединения экранов:
Сравнение с аналогами и выбор
Основные аналоги кабеля ПвКаП 1х95:
| Марка кабеля | Материал жилы | Изоляция | Особенности | Область применения |
|---|---|---|---|---|
| ПвКаП 1х95 | Алюминий | СПЭ | Экономичный, легкий, для сетей 6-35 кВ. Без брони. | Кабельные сооружения, помещения, КЛ в траншеях с защитой. |
| АПвП 1х95 | Алюминий | СПЭ | Аналог ПвКаП, но с иной системой обозначений (А – алюминий, Пв – изоляция СПЭ, П – экран). | Полный аналог. |
| ПвКаПб 1х95 | Алюминий | СПЭ | С броней из стальных оцинкованных лент. Защита от механических повреждений. | Прямая прокладка в земле. |
| Цена-кабель АСБ 1х95 | Алюминий | Бумажная, пропитанная | Тяжелый, требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот), морально устарел. | Замена старых линий. |
| Цена-кабель АПвВГ 1х95 | Алюминий | СПЭ | С изоляцией из СПЭ и оболочкой из ПВХ пониженной горючести. Часто используется как аналог. | Аналогична ПвКаП. |
Требования к монтажу и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвКаП от АПвП?
По сути, это одно и то же. Разница лишь в системе обозначений, принятой разными производителями. Конструктивно кабели идентичны: алюминиевая жила, изоляция из СПЭ, экранированные. Маркировка ПвКаП более старая и распространенная. АПвП – более современная, где «А» явно указывает на алюминиевую жилу.
Можно ли прокладывать кабель ПвКаП 1х95 непосредственно в земле (траншее)?
Стандартный кабель ПвКаП без буквы «б» (броня) в маркировке не предназначен для прямой прокладки в земле, так как его оболочка из ПВХ не обеспечивает защиту от механических повреждений (лопата, камни, грызуны). Для прокладки в земле необходимо использовать модификации с броней: ПвКаПб (с бронепокровом из стальных оцинкованных лент) или ПвКаПбШв (броня + шланг защитный из ПВХ). Либо необходимо защитить кабель в траншее кирпичом, бетонными плитами или гофротрубами, что увеличивает стоимость и сложность работ.
Как правильно выбрать сечение 95 мм²? На какой ток оно рассчитано?
Сечение выбирается по расчетному току нагрузки с учетом способа прокладки и условий охлаждения. Длительно допустимый ток для кабеля ПвКаП 1х95 варьируется. Например, для прокладки в земле (в трубе) при температуре грунта +15°C и удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт ток составляет примерно 250-280 А. Для прокладки в воздухе при температуре +25°C – около 270-300 А. Точные значения необходимо брать из ПУЭ (Глава 1.3) или расчетных таблиц производителя, учитывая все поправочные коэффициенты (на температуру, групповую прокладку и т.д.).
Почему для одножильных кабелей так важна схема заземления экранов?
При протекании переменного тока в жиле одножильного кабеля вокруг нее создается переменное магнитное поле. Это поле наводит в металлическом экране (который представляет собой замкнутый контур) электродвижущую силу (ЭДС). Если экран заземлен с двух сторон, по нему начинает протекать значительный циркулирующий ток, приводящий к дополнительным потерям мощности (до 5-10% от мощности линии) и перегреву кабеля. Правильный выбор схемы заземления (одностороннее или поперечное соединение) минимизирует эти токи, обеспечивая экономичную и безопасную работу линии.
Каковы преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) перед бумажно-масляной?
Как маркируется кабель для разных напряжений?
Номинальное напряжение указывается в полной маркировке после основного обозначения. Например:
Основное визуальное отличие – толщина изоляции из СПЭ, которая увеличивается с ростом напряжения. Также кабели на 20 кВ и выше, как правило, имеют экран из медных проволок, а не ленты.
Какие документы регламентируют производство и параметры кабеля ПвКаП?
Основные нормативные документы: