Кабель ПвКаПг 3х120

Кабель ПвКаПг 3х120: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвКаПг 3х120 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Ка – броня из круглых стальных оцинкованных проволок, Пг – модификация с повышенной герметичностью (заполнение промежутков между жилами гидрофобным заполнителем). Цифра 3 указывает на количество основных токопроводящих жил, а 120 – на их номинальное сечение в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля ПвКаПг 3х120

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации. Каждый слой выполняет строго определенную функцию.

Токопроводящая жила: Основная жила сечением 120 мм² изготавливается из медной проволоки (как правило, по классу 2 по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность. Жила может быть секторной или круглой формы для оптимизации диаметра кабеля.
Экран по жиле (полупроводящей экран): Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что критически важно для кабелей среднего напряжения.
Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал обладает выдающимися диэлектрическими и температурными характеристиками: длительно допустимая температура жилы +90°C, а в режиме перегрузки до +130°C. СПЭ не течет при нагреве, устойчив к трекингу и влаге.
Экран по изоляции (полупроводящей экран): Второй экструдированный полупроводящий слой, накладываемый поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле он создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
Поясная изоляция: Представляет собой обмотку из электропроводящей бумаги или полимерной ленты. Она служит для выравнивания потенциала и является основой для наложения металлического экрана.
Металлический экран: Выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде спирально наложенных медных проволок. В кабеле 3х120 он выполняет функцию заземляющего проводника и экрана для защиты от электромагнитных помех. При коротком замыкании способен выдерживать токи большой величины.
Герметизация и заполнение: В модификации «Пг» пространство между изолированными жилами и под оболочкой заполняется гидрофобным компаундом или гелем. Это предотвращает продольное распространение влаги в случае повреждения наружной оболочки.
Разделительный слой: Под броней накладывается слой из битумированной крепированной бумаги или полимерных пленок для защиты внутренних элементов от коррозии и механического воздействия брони.
Броня: Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения (индекс «Ка»). Обеспечивает высокую механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов.
Наружная оболочка: Защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обладает стойкостью к агрессивным средам, ультрафиолету, не распространяет горение. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель ПвКаПг 3х120 характеризуется комплексом электрических и механических параметров, регламентированных техническими условиями (ТУ) и ГОСТ 18410-73 (аналогичными стандартами).

Таблица 1. Ключевые электрические параметры кабеля ПвКаПг на напряжение 10 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U₀/U (U_m)	6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/15 кВ (17,5 кВ)	U₀ – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Максимальная рабочая температура жилы	+90 °C	Длительно допустимая
Максимальная температура при КЗ	+250 °C	Продолжительность до 5 с
Допустимый ток нагрузки (I_доп)	~280-320 А	Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C	Не более 0.153 Ом/км	Для медной жилы 120 мм²
Испытательное переменное напряжение	30 кВ (для 10 кВ кабеля)	Продолжительность 10 мин. после прокладки
Емкость	~0.3-0.4 мкФ/км	Зависит от конструкции

Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики

Параметр	Значение/Описание
Минимальный радиус изгиба	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -15°C)
Стойкость к растяжению	Высокая, благодаря стальной броне
Группа горючести	Г1-Г2 (трудногорючий), не распространяющий горение при одиночной прокладке
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвКаПг 3х120 предназначен для эксплуатации в сетях на напряжение 6, 10 и 35 кВ. Благодаря броне и герметизации, он является универсальным решением для сложных условий.

Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, а герметизация («Пг») – от влаги и агрессивных почвенных вод. Обязательна укладка на песчаную подушку и защита сигнальными лентами или плитами.
Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Используется при необходимости групповой прокладки. Кабель не распространяет горение, что соответствует требованиям ПУЭ для таких объектов.
Прокладка по эстакадам и галереям: Броня обеспечивает стойкость к ветровым и механическим нагрузкам, а ПВХ-оболочка – стойкость к УФ-излучению и атмосферным осадкам.
Вводы на территории промышленных предприятий, шахт, нефтебаз: Высокая механическая прочность и надежность делают кабель пригодным для объектов с повышенными требованиями.
Участки с повышенным риском механических повреждений или растягивающих усилий.

Важно: Прокладка в воздухе на опорах ЛЭП без несущего троса не рекомендуется из-за значительного собственного веса кабеля.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

ПвКаПг 3х120 имеет ряд аналогов, выбор между которыми определяется проектом, условиями эксплуатации и бюджетом.

ПвПг 3х120: Кабель без брони. Применяется в менее ответственных трассах, внутри кабельных сооружений, где исключен риск механических повреждений. Дешевле и легче.
АПвПг 3х120: Кабель с алюминиевой жилой. Основное преимущество – меньшая стоимость и вес. Недостатки: большее удельное сопротивление (требует увеличения сечения для той же мощности), склонность алюминия к окислению, меньшая механическая прочность жилы.
АПвКаПг 3х120: Бронированный кабель с алюминиевой жилой. Компромиссный вариант для прокладки в земле при ограниченном бюджете.
Кабели с бумажно-масляной изоляцией (СБ 3х120): Устаревшая технология. Требуют сложного монтажа (ограничение по перепадам высот, необходимость муфт и концевых заделок), менее надежны из-за риска утечки масла. Преимущество – более низкая цена на сам кабель, но высокая стоимость монтажа и обслуживания.

Выбор в пользу ПвКаПг 3х120 оправдан при необходимости создания надежной, долговечной и малообслуживаемой линии в тяжелых условиях, где важна стойкость к повреждениям и влаге.

Монтаж и соединение кабеля ПвКаПг 3х120

Монтаж кабеля среднего напряжения требует высокой квалификации персонала и соблюдения строгих технологических процедур.

Раскатка: Запрещена раскатка бронированного кабеля с барабана волочением. Необходимо использовать кабельные ролики и лебедки, обеспечивая радиус изгиба не менее 15D.
Подготовка к монтажу муфт: Требуется аккуратная разделка концов кабеля с послойным удалением оболочки, брони, экранов и изоляции с использованием специального шаблона. Критически важна чистота и обезжиривание поверхностей.
Установка соединительных и концевых муфт: Применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты, рассчитанные на напряжение 6-35 кВ. Технология обеспечивает восстановление всех слоев кабеля: изоляции, экранов, герметизации и механической защиты. Для брони используются специальные заземляющие накладки или бандажи.
Заземление: Металлический экран и броня кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены в соответствии с ПУЭ. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний выпрямленным напряжением или переменным напряжением промышленной частоты (например, 30 кВ в течение 10 минут для кабеля 10 кВ) для проверки целостности изоляции и качества монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвКаПг от ПвПг?

Буква «Ка» в маркировке означает наличие брони из круглых стальных оцинкованных проволок. Кабель ПвКаПг имеет значительно более высокую механическую прочность на растяжение и защиту от проникающих повреждений (например, лопатой), что делает его предпочтительным для прокладки непосредственно в земле. ПвПг (без брони) применяется в кабельных каналах, туннелях, помещениях, где такой риск исключен.

Можно ли использовать кабель ПвКаПг 3х120 для напряжения 0.4 кВ?

Технически возможно, но абсолютно нерационально и экономически нецелесообразно. Кабель рассчитан на среднее напряжение (6-35 кВ), имеет соответствующую толщину изоляции, экраны и высокую стоимость. Для сетей 0.4 кВ применяются кабели без экранов и с более тонкой изоляцией, например, ВВГ или АВВГ.

Как правильно выбрать сечение жилы 120 мм²? Достаточно ли его для конкретной мощности?

Сечение 120 мм² для кабеля 10 кВ выбирается не только по току нагрузки, но и по току короткого замыкания, условиям прокладки и экономической плотности тока. Для ориентировочной оценки мощности трехфазной линии: P = √3 U I cosφ. При U=10 кВ, I_доп=300 А и cosφ=0.95, мощность составит около √3 10000 300 0.95 ≈ 4.9 МВт. Окончательный выбор должен быть сделан на основе расчета в проектной документации с учетом всех поправочных коэффициентов (температура земли, группировка кабелей и т.д.).

Нужно ли заземлять металлический экран и броню с двух сторон?

Да, это обязательное требование Правил Устройства Электроустановок (ПУЭ, п. 1.7.32, 2.3.72). Заземление с обоих концов обеспечивает безопасность персонала при повреждении изоляции, снижает электромагнитное влияние на смежные цепи, а также позволяет использовать токи в экране для работы продольных дифференциальных защит кабельной линии. Исключения (заземление с одной стороны) возможны только для специальных схем измерений и требуют особого обоснования.

Что означает буква «г» в маркировке и можно ли прокладывать такой кабель в воде?

Буква «г» (в составе индекса «Пг») означает «герметизация» гидрофобными заполнителями. Она защищает кабель от продольного распространения влаги внутри конструкции при локальном повреждении оболочки. Однако кабель ПвКаПг не является кабелем для постоянной прокладки под водой (например, по дну водоема). Для таких целей существуют специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметизирующей оболочкой (например, ПвПшв). ПвКаПг может временно находиться в воде или прокладываться в грунтах с высокой влажностью.

Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Заявленный производителями срок службы кабеля ПвКаПг составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий: корректности выбора (токовой нагрузки), качества монтажа (особенно муфт), агрессивности среды, механических воздействий и соблюдения режимов эксплуатации (отсутствие длительных перегрузок, токов КЗ). Регулярный мониторинг состояния изоляции (диагностика частичных разрядов, измерение тангенса дельта) позволяет прогнозировать и продлевать ресурс линии.

Заключение

Кабель ПвКаПг 3х120 представляет собой современное, надежное и универсальное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения 6-35 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, двойную экранировку, герметизацию и броневую защиту, обеспечивает длительную и безотказную работу в наиболее тяжелых условиях – в земле, в агрессивных грунтах, на участках с риском механических повреждений. Правильный выбор, квалифицированный монтаж с применением соответствующих муфт и соблюдение правил эксплуатации являются залогом реализации всего технического потенциала данного кабельного изделия на протяжении десятилетий.