Кабель ПвКаП 50 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвКаП 50 мм² представляет собой силовой кабель с медными жилами, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена (XLPE), с алюминиевой броней в виде гофрированной ленты и наружным защитным покровом. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 35 кВ включительно. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Ка – бронепокров из алюминиевой ленты, П – наружный покров из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката.
Конструкция кабеля ПвКаП 50 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность и долговечность в условиях эксплуатации. Основные элементы конструкции:
- Токопроводящая жила: Медная, однопроволочная или многопроволочная, секторной или круглой формы, номинальным сечением 50 мм². Соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, является многопроволочной, что обеспечивает необходимую гибкость.
- Фазная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Данный материал обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими характеристиками и стойкостью к трекингу.
- Экран по жиле: Полупроводящий сшитый полиэтилен. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Поясная изоляция: Выполнена из полупроводящих материалов. Служит для выравнивания электрического поля в кабеле.
- Экран медный: В виде медной ленты или оплетки. Выполняет функцию нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью и служит для защиты от внешних электромагнитных помех, а также для обеспечения безопасности при коротком замыкании.
- Разделительный слой: Как правило, выполнен из полиэтилентерефталатной лавсановой ленты или аналогичного материала. Предотвращает взаимодействие экрана с броней.
- Бронепокров: Выполнен из гофрированной алюминиевой ленты (буква «Ка» в маркировке). Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, грызунов, а также служит барьером от влаги. Гофрирование повышает гибкость кабеля.
- Наружная оболочка: Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии и химических воздействий, обеспечивает стойкость к ультрафиолету, если прокладка осуществляется открыто. Оболочка имеет характерный желтый цвет для кабелей на напряжение 35 кВ или черный для 6-10 кВ.
- Магистральные линии в сетях 6-35 кВ.
- Питание мощных промышленных потребителей (подстанции заводов, насосных станций, компрессорных).
- Устройство вводов в здания и сооружения.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и риска механических повреждений. Броня из алюминиевой ленты обеспечивает защиту от коррозии и грызунов.
- Раскатка: Запрещается сбрасывание барабанов с транспортных средств. Раскатка осуществляется с применением кабельных роликов, установленных на трассе. Минимальный радиус изгиба должен строго соблюдаться.
- Подготовка к монтажу муфт: Торцы кабеля должны быть герметично заделаны для предотвращения попадания влаги. Разделка кабеля производится специальным инструментом с соблюдением технологических карт.
- Монтаж соединительных и концевых муфт: Используются только муфты, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Особое внимание уделяется очистке полупроводящих слоев, точной фазировке и герметичности соединения.
- Заземление: Медный экран и алюминиевая броня подлежат заземлению с обеих сторон кабельной линии. Заземление брони должно быть надежным, для этого используются специальные заземляющие проводники и бандажи.
- Укладка в траншею: Глубина прокладки – не менее 0.7 м до верха кабеля. На дне траншеи устраивается песчаная подушка толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается мягким грунтом без камней и слоем песка, укладывается сигнальная лента или защитное покрытие.
- Измерение сопротивления изоляции: Производится мегаомметром на напряжение 2500 В. Сопротивление изоляции жилы относительно земли и других жил должно быть не менее 100 МОм (для линий до 1000 м).
- Испытание повышенным выпрямленным напряжением: Стандартное испытание для кабелей 10 кВ – напряжение 60 кВ постоянного тока в течение 10 минут. Ток утечки фиксируется и должен быть стабильным.
- Проверка целостности и фазировки жил: Убедиться в правильности соединения фаз.
- Измерение сопротивления заземления брони и экранов: Должно соответствовать проектным нормам.
- ПвКаП-10: Марка кабеля на номинальное напряжение 10 кВ.
- 1х50: Одна токопроводящая жила сечением 50 мм².
- /25: Сечение экрана (нулевой жилы) составляет 25 мм².
- -630: Длина отрезка кабеля на барабане – 630 метров.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель ПвКаП 50 мм² характеризуется рядом ключевых параметров, определяющих условия его монтажа и эксплуатации.
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ или 8,7/15 (17,5) кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим работы |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 сек |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C | Не более 100 часов в год |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.387 Ом/км | Для медной жилы класса 2 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 30 кВ | Продолжительность 10 мин. для кабеля 10 кВ |
| Емкость | ~0.3 мкФ/км | Приблизительное значение |
Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15-20 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Монтаж без предварительного подогрева | До -15°C |
| Стойкость к распространению горения | Одиночная прокладка (по ГОСТ 12176-89) |
| Допустимые усилия при протяжке | Регламентируются производителем, обычно не более 50 Н/мм² сечения жилы |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвКаП 50 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важно: Прокладка в земле (траншеях) требует дополнительных мер защиты в виде песчаной подушки, защитного покрытия (кирпич, сигнальная лента) и наличия детальной кабельной трассировки. Алюминиевая броня не предназначена для восприятия значительных растягивающих нагрузок, что отличает кабель ПвКаП от кабелей со стальной броней (ПвБШп).
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий прокладки и эксплуатации. Ниже приведено сравнение ПвКаП 50 мм² с другими распространенными марками.
| Марка кабеля | Конструктивные отличия | Преимущества | Недостатки / Ограничения |
|---|---|---|---|
| ПвКаП 50 мм² | Алюминиевая гофрированная броня, ПВХ оболочка. | Легче кабеля со стальной броней, не требует дополнительной защиты от коррозии брони, хорошая гибкость. | Меньшая механическая прочность на разрыв по сравнению со стальной броней. |
| ПвБШп 50 мм² | Броня из стальных оцинкованных лент, защитный шланг из полиэтилена. | Высокая механическая прочность, защита от повреждений, возможность прокладки в земле с высокими рисками. | Больший вес, необходимость заземления брони с двух сторон, риск коррозии стали при повреждении шланга. |
| АПвКаП 50 мм² | Алюминиевая токопроводящая жила. | Значительно меньшая стоимость, меньший вес. | Большее электрическое сопротивление, склонность алюминия к ползучести и окислению в контактных соединениях. |
| ПвП 50 мм² | Отсутствие бронепокрова, только наружная полиэтиленовая оболочка. | Гибкость, меньший диаметр и вес, низкая стоимость. | Прокладка только в кабельных сооружениях, где исключен риск механических повреждений. |
Требования к монтажу и соединению
Монтаж кабеля ПвКаП 50 мм² должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями завода-изготовителя. Ключевые этапы:
Контроль качества и приемо-сдаточные испытания
После прокладки и монтажа муфт кабельная линия 10 кВ на основе ПвКаП 50 мм² подлежит обязательным испытаниям перед вводом в эксплуатацию:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвКаП от ПвБШп?
Основное отличие – материал брони. ПвКаП имеет броню из алюминиевой гофрированной ленты, а ПвБШп – из стальных оцинкованных лент. Алюминиевая броня легче, не требует дополнительной защиты от коррозии, но уступает стальной по стойкости к механическим растягивающим нагрузкам. ПвБШп, как правило, имеет внешний полиэтиленовый шланг (шп), а ПвКаП – ПВХ оболочку (в).
Можно ли прокладывать ПвКаП 50 мм² в земле (траншее)?
Да, прокладка в земле разрешена и является одним из основных способов применения данного кабеля. Алюминиевая броня обеспечивает защиту от механических повреждений при засыпке грунтом, от грызунов и служит барьером для влаги. Однако при высоких рисках повреждения (например, в каменистых грунтах или зонах с активными земляными работами) рекомендуется прокладка в асбоцементных или ПНД трубах, либо выбор кабеля со стальной броней (ПвБШп).
Как правильно заземлить броню кабеля ПвКаП?
Алюминиевая броня и медный экран должны быть заземлены с обеих сторон линии. Для этого при монтаже концевых и соединительных муфт к броне (под защитным покровом) и к медному экрану присоединяют отдельные заземляющие проводники (гибкие медные провода сечением, как правило, не менее 16 мм²). Эти проводники выводятся на контактные лепестки муфты или непосредственно на заземляющую шину. Соединение осуществляется с помощью бандажа или обжатия специальными наконечниками. Важно обеспечить надежный электрический контакт.
Какое максимальное расстояние можно проложить кабелем ПвКаП 50 мм² на 10 кВ?
Теоретически, длина линии ограничена допустимой потерей напряжения и емкостным током (для сетей с изолированной нейтралью). Для сечения 50 мм² на напряжении 10 кВ при передаче мощности, например, 5 МВт, падение напряжения будет основным ограничивающим фактором. Практически, без установки дополнительной реактивной мощности, длина участка может составлять несколько километров (2-5 км, в зависимости от нагрузки). Точный расчет должен выполняться на этапе проектирования с учетом полной нагрузки, cos φ и схемы сети.
Требуется ли подогрев кабеля при прокладке в зимних условиях?
Монтаж кабеля ПвКаП допускается без предварительного подогрева при температуре воздуха не ниже -15°C. При более низких температурах, а также если температура кабеля на барабане ниже -15°C, требуется его предварительный прогрев в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов подогрева. Прокладка непрогретого кабеля приводит к растрескиванию изоляции и оболочки при изгибах.
Как расшифровать маркировку на барабане: ПвКаП-10 1х50/25-630?
Данная маркировка означает:
Каков срок службы кабеля ПвКаП 50 мм² и от чего он зависит?
Гарантированный срок службы, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от соблюдения условий прокладки, режимов нагрузки (перегрузки сокращают срок службы), качества монтажа муфт и отсутствия внешних повреждений. Критическим фактором является проникновение влаги в поврежденную оболочку или броню, что приводит к развитию водных древовидных образований в изоляции и пробою.