Кабель ПвКаП 3х150
Кабель ПвКаП 3х150: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвКаП 3х150 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, с тремя алюминиевыми жилами сечением 150 мм² каждая, с экраном из медных проволок и внешней защитной оболочкой из полиэтилена. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.
Расшифровка маркировки ПвКаП 3х150
- П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Ка – кабельная алюминиевая жила (материал токопроводящей жилы).
- П – наличие экрана в виде медной проволоки (поясной экран).
- 3х150 – три основные токопроводящие жилы, номинальное сечение каждой 150 мм².
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей) по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для компактности и уменьшения общего диаметра кабеля). Состоит из множества проволок, скрученных в упругую конструкцию.
- 2. Экран на жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
- 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована ГОСТ в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – 3,0 мм). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к образованию трещин.
- 4. Поясной экран (экран на изоляции). Также выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Замыкает электрическое поле в пределах изоляции, подготавливая поверхность для наложения металлического экрана.
- 5. Металлический экран. Выполнен в виде оплетки из медных проволок (обозначение «П» в маркировке). Сечение медных проволок нормируется. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замывание электрического поля (является нулевой точкой), обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
- 6. Оболочка. Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает металлический экран от механических повреждений, влаги и агрессивных сред. Имеет цветовую маркировку (обычно черный).
- Питающие линии от подстанций 6/10/35 кВ к городским и промышленным распределительным пунктам (РП, ТП).
- Межсекционные и вводные связи в распределительных сетях.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой). Важно: кабель ПвКаП не имеет брони, поэтому для прокладки в земле без кабельных конструкций рекомендуется его бронированный аналог – ПвКаВбБШп.
- Прокладка в производственных помещениях.
- Запрещается монтаж при температуре ниже -15°C без предварительного подогрева.
- Радиус изгиба должен строго соблюдаться во избежание повреждения изоляции и экранов.
- При разделке конца кабеля необходимо обеспечить плавный переход электрического поля с помощью специализированных кабельных муфт (концевых или соединительных).
- Металлический экран подлежит обязательному заземлению с двух сторон (за исключением специальных схем). Сечение заземляющего проводника должно соответствовать ПУЭ (для 10 кВ – не менее 25 мм² по меди).
- Для контроля состояния изоляции и экрана после монтажа проводятся высоковольтные испытания выпрямленным напряжением или методом частичных разрядов.
Согласно ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20, 35 кВ», полное обозначение включает также номинальное напряжение. Например, кабель на 10 кВ будет маркироваться как ПвКаП 3х150-10.
Конструкция кабеля ПвКаП 3х150
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (для номинального напряжения 10 кВ)
В таблице приведены ключевые электрические параметры для кабеля ПвКаП 3х150-10 при температуре жилы +90°C.
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току (не более) | 0.206 Ом/км | ГОСТ 22483 |
| Допустимый длительный ток в земле (грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт) | 305 А | ПУЭ 7 изд., табл. 1.3.16-1.3.25 |
| Допустимый длительный ток в воздухе | 275 А | ПУЭ 7 изд., табл. 1.3.16-1.3.25 |
| Индуктивное сопротивление | ~0.11 Ом/км | Зависит от взаимного расположения жил |
| Емкостной ток | ~2.5 А/км | Важно для расчета компенсации в сетях с изолированной нейтралью |
| Испытательное напряжение промышленной частоты (5 мин.) | 18 кВ (для 10 кВ кабеля) | После монтажа |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур | от -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -15°C) |
| Допустимая температура жилы при КЗ (макс. 4 сек) | +250°C |
| Стойкость к распространению горения | Одиночная прокладка: не распространяет горение. Групповая: требует дополнительных мер (огнезащитные покрытия, разделительные перегородки). |
| Стойкость оболочки к УФ-излучению | ПВХ оболочка имеет ограниченную стойкость. Для открытой прокладки рекомендуется кабель в оболочке из светостабилизированного полиэтилена (ПвКаПу). |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвКаП 3х150 предназначен для передачи электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц с изолированной, компенсированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:
Выбор способа прокладки напрямую влияет на допустимый длительный ток нагрузки, который необходимо учитывать при проектировании.
Сравнение с аналогами и выбор модификации
В зависимости от условий эксплуатации, вместо базовой модели ПвКаП могут применяться другие модификации кабеля на 150 мм².
| Марка кабеля | Ключевое отличие от ПвКаП | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| ПвКаВ 3х150 | Металлический экран в виде медной гофрированной ленты (вместо проволок). | Общие условия, где не требуется высокая стойкость к механическим растягивающим усилиям на экран. |
| ПвКаПу 3х150 | Наружная оболочка из светостабилизированного полиэтилена (вместо ПВХ). | Прокладка на открытом воздухе, на мостах и эстакадах, где присутствует прямое солнечное УФ-излучение. |
| ПвКаВбБШп 3х150 | Наличие брони из двух стальных оцинкованных лент и защитного шланга из полиэтилена. | Прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных конструкций, в зонах с риском механических повреждений. |
| АПвПу 3х150 | Токопроводящая жила из алюминия, изоляция из СПЭ, оболочка из полиэтилена, но без металлического экрана. | Сети до 1 кВ. Для напряжения 6 кВ и выше применение неэкранированных кабелей запрещено ПУЭ. |
Требования к монтажу и соединению
Монтаж кабелей с изоляцией из СПЭ требует соблюдения строгих правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается кабель ПвКаП от АСБ?
Кабель АСБ имеет бумажную пропитанную изоляцию, свинцовую оболочку и броню. ПвКаП – сухая изоляция из СПЭ, полимерная оболочка, нет брони. Преимущества ПвКаП: меньший вес и радиус изгиба, отсутствие риска протекания пропиточного состава, высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C у АСБ), простота монтажа и экологичность. АСБ более устойчив к длительному воздействию воды при повреждении оболочки.
Почему для ПвКаП 3х150 указаны разные допустимые токи для прокладки в земле и в воздухе?
Допустимый ток нагрузки определяется условиями теплоотвода. Грунт, как правило, лучше отводит тепло, чем воздух (особенно при прокладке в трубах или лотках, где вентиляция ограничена). Поэтому для одного и того же кабеля ток в земле обычно выше. Однако это справедливо для нормальных условий (температура грунта +15°C, тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт). При высоких температурах грунта или его высыхании токовая нагрузка должна быть снижена.
Можно ли использовать кабель ПвКаП для прокладки по фасаду здания?
Да, но с важной оговоркой. Базовая ПВХ-оболочка кабеля ПвКаП подвержена деградации под воздействием ультрафиолетового излучения, что со временем приводит к потере эластичности и растрескиванию. Для постоянной открытой прокладки на солнце необходимо применять модификацию с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена – ПвКаПу.
Как правильно выбрать сечение медного эквивалента для заземления экрана кабеля ПвКаП 3х150?
Согласно ПУЭ (п. 1.7.126-1.7.127, а также гл. 2.3 и 2.5), сечение заземляющих проводников для кабелей выше 1 кВ должно быть не менее 25 мм² по меди. На практике для кабеля 10 кВ часто применяют проводник сечением 25-35 мм². Заземление должно быть выполнено с обоих концов кабельной линии, а также на всех муфтах. Это обеспечивает безопасность и нормальную работу защит.
Что означает маркировка «ож» на жиле кабеля и есть ли она у ПвКаП?
Маркировка «ож» (однопроволочная жила) характерна для медных кабелей и для сечений алюминиевых жил до 25-35 мм². Для алюминиевой жилы сечением 150 мм², используемой в кабеле ПвКаП 3х150, жила всегда многопроволочная (многожильная) для обеспечения необходимой гибкости. Поэтому обозначение «ож» не применяется.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке ПвКаП 3х150 в земле?
Да, обязательно. Поскольку кабель ПвКаП не имеет бронепокрова, при прокладке в траншее он должен быть защищен от механических повреждений. Согласно ПУЭ, на глубине менее 1 метра и в местах, где вероятны раскопки, кабель защищают плитами или кирпичом. Также обязательна укладка сигнальной ленты на 250 мм выше кабеля. Для прямого заглубления без защиты рекомендуется бронированная модификация – ПвКаВбБШп.
Какой срок службы у кабеля ПвКаП 3х150?
Номинальный срок службы кабеля ПвКаП, заявленный производителями и установленный ГОСТ 31996-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и сильно зависит от условий эксплуатации: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия перегрузок и КЗ, стабильности напряжения, корректности монтажа и отсутствия механических повреждений.