Кабель ПвКаП 3х35
Кабель ПвКаП 3х35: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ПвКаП 3х35 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-10 кВ, с тремя алюминиевыми жилами сечением 35 мм², с алюминиевой экранированной лентой и внешней защитной оболочкой из полиэтилена. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБл) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.
Расшифровка маркировки ПвКаП 3х35
- П – изоляция из полиэтилена.
- в – вулканизированного (сшитого). Указывает на то, что полиэтиновая изоляция прошла процесс сшивки, что значительно улучшает ее термостойкость и механические свойства.
- Ка – материал жилы – алюминий (К – кабель, а – алюминиевая жила).
- П – материал внешней оболочки – полиэтилен.
- 3х35 – три токопроводящие жилы, номинальное сечение каждой – 35 квадратных миллиметров.
- 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 класса 1, но по требованию заказчика может быть изготовлена и многопроволочная.
- Форма: Круглая, секторная или сегментная. В трехжильных кабелях на напряжение 6-10 кВ жилы, как правило, имеют секторную (сегментную) форму для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов.
- Представляет собой слой экструдированного полупроводящего (электропроводящего) сшитого полиэтилена или наложенную полупроводящую ленту.
- Назначение: Выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения и пробоя изоляции.
- Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE).
- Толщина: Нормируется ГОСТом в зависимости от номинального напряжения. Для 10 кВ номинальная толщина изоляции составляет 3,0 мм.
- Свойства: В результате химической или радиационной сшивки линейные молекулы полиэтина образуют трехмерную сетчатую структуру. Это резко повышает стойкость изоляции к нагреву (допустимая температура длительной работы +90°C, перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C), механическую прочность и стойкость к растрескиванию.
- Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции экструзией или в виде ленты.
- Назначение: Создание равномерного цилиндрического электрического поля внутри изоляции и отвод возможных поверхностных токов.
- Выполняется из полупроводящих или медных лент, наложенных поверх скрученных изолированных жил.
- Назначение: Фиксация положения жил, дополнительное выравнивание поля в межжильном пространстве.
- Материал: Алюминиевая гофрированная лента (в марке ПвКаП) или медные ленты/проволоки (в марке ПвКП).
- Назначение:
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Обеспечение симметрии электрического поля, замыкая силовые линии.
- Функция нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью.
- Защита от токов короткого замыкания (является проводником для токов КЗ).
- Создание пути для стекания токов утечки и емкостных токов в землю.
- Материал: Полиэтилен (П) в маркировке ПвКаП. Может также применяться поливинилхлоридный пластикат (в), тогда марка будет ПвКаВ.
- Цвет: Как правило, черный.
- Назначение: Защита всех внутренних элементов кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных химических веществ в грунте, ультрафиолетового излучения (для полиэтилена).
- Минимальный радиус изгиба: 15 наружных диаметров кабеля при монтаже. Для одножильных кабелей – 10 диаметров после монтажа.
- Срок службы: Не менее 30 лет.
- Гарантийный срок эксплуатации: 5 лет с даты ввода в эксплуатацию, но не более 6 лет с даты изготовления.
- Стойкость к распространению горения: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Для групповой прокладки требуются кабели с индексом «нг(А)-LS» (не распространяющие горение, с пониженным дымовыделением и газовыделением), что указывается в дополнительной маркировке (ПвКаПнг(А)-LS).
- Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, кабельные каналы, эстакады, галереи.
- Прокладка в земле (траншеях): При условии защиты от механических повреждений (броневыми лентами или плитами) или использования бронированной модификации (ПвКаПб).
- Подводные линии: При условии применения специальных бронированных конструкций.
- Внутри помещений и зданий: В том числе в распределительных устройствах (РУ) подстанций.
- Не рекомендуется для прокладки по воздуху (воздушные линии) без дополнительных несущих тросов и защиты от УФ-излучения, так как полиэтиленовая оболочка подвержена фотостарению.
- Подогрев: Монтаж при температуре ниже -20°C должен производиться с предварительным подогревом кабеля.
- Радиус изгиба: Строгое соблюдение минимального радиуса изгиба (15D) для предотвращения повреждения изоляции и экрана.
- Растягивающее усилие: При прокладке механизированным способом не должно превышать допустимых значений (обычно не более 50 Н/мм² сечения жил для алюминия).
- Соединение и оконцевание: Должны применяться специальные кабельные муфты (соединительные, концевые) и наконечники, рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ. Особое внимание уделяется герметизации и восстановлению экрана.
- Заземление: Алюминиевый экран (металлическая оболочка) на обоих концах кабеля должен быть надежно заземлен для безопасности и нормальной работы защитных устройств.
- Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания повышенным напряжением выпрямленного тока (по нормам ПУЭ) для проверки состояния изоляции после прокладки.
- ПвКаП – оболочка из полиэтилена. Обладает высокой влагостойкостью, стойкостью к химикатам и УФ-излучению. Рекомендуется для прокладки на улице, в грунтах с агрессивной средой, в коллекторах.
- ПвКаВ – оболочка из поливинилхлоридного влагостойкого пластиката. Обладает лучшей гибкостью, не поддерживает горение (самозатухающая), но менее стойка к длительному воздействию воды, щелочей, кислот и солнечного света. Чаще применяется внутри зданий и кабельных сооружений.
- СПЭ – Сшитый ПолиЭтилен (русская аббревиатура).
- XLPE – Cross-Linked PolyEthylene (английская аббревиатура).
Согласно ГОСТ Р 53769-2010 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ) полное обозначение включает номинальное напряжение. Таким образом, корректное название: Кабель ПвКаП 6-10 кВ 3х35.
Конструкция кабеля ПвКаП 3х35
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию для обеспечения долговечной и безопасной работы в высоковольтных сетях.
1. Токопроводящая жила
2. Экран по жиле (полупроводящей экран)
3. Изоляция
4. Экран по изоляции (полупроводящей экран)
5. Поясная изоляция
6. Экранирующая оболочка (металлический экран)
7. Внешняя защитная оболочка
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10 | U0 – напряжение между жилой и землей/экраном |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 12 | |
| Частота, Гц | 50 | |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 25 (для U0/U=6/10) | Продолжительность 10 мин. |
| Допустимая температура жилы при длительной работе, °C | +90 | |
| Допустимая температура при перегрузке, °C | +130 | Не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы |
| Допустимая температура при КЗ, °C | +250 | Продолжительность не более 5 с |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C | -20 | |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 1000 | При температуре +20°C |
| Сопротивление постоянному току жилы при +20°C, Ом/км | Не более 0.868 | ГОСТ 22483 |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 | При частоте 50 Гц, зависит от взаимного расположения |
| Емкость, мкФ/км | ~0.25 | Приблизительное значение |
Механические и эксплуатационные параметры
Область применения кабеля ПвКаП 3х35
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6-10 кВ частоты 50 Гц.
Сравнение с аналогами и выбор модификации
Выбор конкретной модификации кабеля зависит от условий прокладки и эксплуатации.
| Марка кабеля | Ключевое отличие от ПвКаП | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| ПвКаП 3х35 | Базовая модель с алюминиевым экраном и полиэтиленовой оболочкой. | Прокладка в кабельных сооружениях, тоннелях, каналах, где нет риска механических повреждений и агрессивной среды. |
| ПвКаВ 3х35 | Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). | Прокладка внутри зданий, в кабельных сооружениях. Оболочка менее стойка к влаге и химикатам, но более гибкая и не поддерживает горение. |
| ПвКаПб 3х35 | Наличие брони из двух стальных оцинкованных лент. | Прокладка в земле (траншеях) при наличии риска механических повреждений, в том числе от грызунов. |
| ПвКаПнг(А)-LS 3х35 | Не распространяет горение при групповой прокладке, пониженное дымовыделение и газовыделение. | Прокладка пучками (в пучках, коробах, шахтах) в метро, на электростанциях, в многоэтажных зданиях – везде, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности. |
| АПвПу 3х35 | Алюминиевая жила, изоляция из сшитого полиэтилена, усиленная оболочка. Частный случай, часто с медным экраном. | Универсальное применение. Буква «у» может обозначать усиленную конструкцию. |
| АСБл 3х35 | Аналог с бумажно-пропитанной изоляцией, броней, свинцовой оболочкой. | Устаревшая технология. Тяжелее, имеет ограничения по перепаду высот при прокладке, требует специальной концевой разделки. Применяется в сетях, где еще эксплуатируется данное оборудование. |
Монтаж и эксплуатация: ключевые требования
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель ПвКаП принципиально лучше старого кабеля АСБл?
Кабель ПвКаП имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, которая превосходит бумажно-пропитанную по всем ключевым параметрам: более высокая допустимая рабочая температура (+90°C против +70°C), большая стойкость к термическим перегрузкам, отсутствие ограничений по перепаду высот (нет стекания пропиточного состава), меньший вес и диаметр, более высокая стойкость к влаге и агрессивным средам, больший срок службы, простота монтажа и обслуживания.
Почему в маркировке указано два напряжения (6/10 кВ или 8,7/10 кВ)? Какое выбрать?
Напряжение 6/10 кВ означает, что кабель может работать в сети с изолированной нейтралью, где напряжение между фазой и землей (U0) составляет 6 кВ, а между фазами (U) – 10 кВ. Напряжение 8,7/10 кВ предназначено для сетей с эффективно заземленной нейтралью (где U0 = 8.7 кВ). Выбор зависит от режима нейтрали в конкретной сети. Использование кабеля 6/10 кВ в сети 8,7/10 кВ недопустимо, так как изоляция будет работать с перегрузкой. Обратный вариант (8,7/10 в сети 6/10) допустим, но экономически нецелесообразен.
Можно ли прокладывать кабель ПвКаП 3х35 непосредственно в земле (в траншее)?
Базовую модификацию ПвКаП (без брони) не рекомендуется прокладывать непосредственно в земле, так как полиэтиленовая оболочка не обеспечивает достаточной защиты от механических повреждений (камни, лопата, грызуны). Для прокладки в земле следует применять бронированные кабели, например, ПвКаПб (с броней из стальных лент) или ПвКаПбШп (броня + защитный шланг из полиэтилена). Прокладка базового ПвКаП в земле возможна только в пластиковых или асбестоцементных трубах, либо с защитой бетонными плитами, что увеличивает стоимость и сложность работ.
Какой ток нагрузки допустим для кабеля ПвКаП 3х35?
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от множества факторов: способа прокладки (в воздухе, в земле, в трубе), температуры окружающей среды, количества работающих рядом кабелей (групповая прокладка). Для ориентировки: при прокладке в земле (траншее) на глубине 0.7-0.8 м, температуре грунта +15°C и удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт допустимый ток составляет примерно 135-145 А. При прокладке в воздухе при температуре +25°C – около 120-130 А. Точные значения необходимо брать из ПУЭ (Глава 1.3) или расчетных таблиц производителя для конкретных условий.
Нужно ли заземлять алюминиевый экран кабеля с двух сторон?
Да, это обязательное требование правил устройства электроустановок (ПУЭ). Заземление металлического экрана (оболочки) с обоих концов кабельной линии необходимо для обеспечения электробезопасности, обеспечения пути для токов короткого замыкания и корректной работы релейной защиты. В некоторых случаях (для очень длинных линий) может применяться специальная схема поперечного заземления для снижения токов в оболочке, но это требует отдельного расчета.
В чем разница между ПвКаП и ПвКаВ?
Разница заключается в материале внешней защитной оболочки.
Что означает аббревиатура «СПЭ» и «XLPE»?
Это синонимы, обозначающие материал изоляции.
Оба термина описывают один и тот же материал, прошедший процесс вулканизации (сшивки), который придает обычному полиэтину улучшенные термомеханические свойства.