Кабель ПвКаВ 6 кВ
Кабель ПвКаВ 6 кВ: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ПвКаВ 6 кВ – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), с алюминиевыми жилами и алюминиевой оболочкой. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, в том числе в условиях повышенной влажности и агрессивных сред, где требуется высокая механическая прочность и стойкость к внешним воздействиям. Аббревиатура расшифровывается следующим образом: П – изоляция из полиэтилена, в – вулканизированного (сшитого), Ка – кабельная алюминиевая оболочка, В – наличие защитного покрова (броня) из двух стальных оцинкованных лент.
Конструкция кабеля ПвКаВ 6 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марка АВЕ или АЕ по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и более рационально использовать пространство в кабельных линиях. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 240 мм² включительно) или многопроволочными (от 300 мм² и выше).
- Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила-изоляция, что критически важно для кабелей на напряжение 6 кВ.
- Изоляция. Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки) молекул полиэтилена, что придает ему высокие температурные характеристики (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C, перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C), отличные диэлектрические и механические свойства, стойкость к тепловому старению.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран). Наносится поверх изоляции и выполняет ту же функцию выравнивания электрического поля, что и экран по жиле. Вместе они образуют коаксиальную систему, обеспечивающую радиальное распределение электрического поля.
- Поясная изоляция. Выполняется из полупроводящих или медных лент, наложенных поверх экрана по изоляции. Служит для выравнивания потенциала и механической защиты экрана.
- Алюминиевая оболочка. Герметичная оболочка, выполненная из алюминиевой ленты методом продольной или поперечной гофрировки. Является ключевым элементом конструкции, обеспечивающим:
- Полную герметизацию изоляционной системы от проникновения влаги и агрессивных сред.
- Защиту от механических повреждений.
- Выполнение функции нулевой жилы (в четырехжильных кабелях) или экрана (заземления).
- Высокую стойкость к вибрационным нагрузкам и растяжению.
- Защитный покров (броня). Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Предназначена для защиты алюминиевой оболочки от механических повреждений (например, при прокладке в земле, от грунтовых смещений, случайных ударов), а также от грызунов.
- Наружный покров. Изготавливается из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката или полиэтилена. Защищает бронеленты от коррозии и выполняет функцию внешней оболочки, стойкой к воздействию масел, химикатов, солнечного света.
- Точные значения зависят от конкретного производителя, условий прокладки (глубина, температура грунта, удельное тепловое сопротивление) и должны определяться по актуальным расчетным таблицам ПУЭ 7 изд.
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе при наличии блуждающих токов.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, кабельных этажах).
- Прокладка в помещениях и туннелях с повышенной влажностью.
- На объектах промышленной энергетики: подстанции, заводы, нефтехимические комплексы, горнодобывающие предприятия.
- В условиях, где требуется высокая стойкость к динамическим нагрузкам и вибрации (благодаря алюминиевой гофрированной оболочке).
- Прокладка должна осуществляться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева.
- При прокладке в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, а после укладки – засыпка песком и укладка сигнальной ленты. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля.
- Запрещается прокладывать кабель с натяжением. Он должен укладываться с небольшим запасом («змейкой») для компенсации температурных деформаций.
- При монтаже муфт и концевых заделок крайне важна тщательная очистка и герметизация мест вскрытия оболочки для сохранения целостности барьера от влаги.
- Алюминиевая оболочка подлежит обязательному заземлению с двух концов линии и в местах установки соединительных муфт.
- По сравнению с АПвБбШв: ПвКаВ имеет более высокую степень герметизации и защиту изоляции от влаги на протяжении всего срока службы. Алюминиевая оболочка лучше защищает от проникновения влаги в случае локального повреждения наружного покрова, чем свинцовая оболочка в кабелях типа АПвБбШвг. Также она обладает большей механической прочностью на разрыв.
- По сравнению с кабелями в свинцовой оболочке (АСБл, АСБ): ПвКаВ значительно легче, не подвержен коррозии, проще в монтаже (отсутствие свинца), а изоляция из СПЭ имеет более высокие температурные показатели, чем пропитанная бумажная изоляция.
- Недостатком ПвКаВ можно считать несколько большую жесткость и сложность разделки концов из-за гофрированной алюминиевой оболочки, а также более высокую стоимость по сравнению с АПвБбШв.
Технические характеристики и параметры
Кабель ПвКаВ 6 кВ соответствует требованиям ГОСТ 18410-73 (аналогичен ТУ 16.К71-310-2001) и международным стандартам (МЭК 60502-2). Основные параметры представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Основные электрические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Частота, Гц | 50 | |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | Длительный режим |
| Допустимая температура при перегрузке, °C | +130 | До 8 часов в сутки, не более 1000 часов за срок службы |
| Температура при коротком замыкании, °C | +250 | Длительность КЗ не более 5 секунд |
| Минимальная температура прокладки, °C | -15 | Без предварительного подогрева |
| Минимальный радиус изгиба | 15 x Dнар | Dнар – наружный диаметр кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет | При соблюдении условий эксплуатации и монтажа |
Таблица 2. Примерный диапазон сечений и массогабаритные показатели (одножильные кабели)
| Количество и сечение жил, мм² | Наружный диаметр, мм (прибл.) | Масса 1 км кабеля, кг (прибл.) | Максимально допустимый длительный ток, А (при прокладке в земле)* |
|---|---|---|---|
| 3 x 50 | 45-50 | 2500-3000 | 180-200 |
| 3 x 120 | 55-60 | 4000-4500 | 270-300 |
| 3 x 240 | 65-70 | 6000-7000 | 380-420 |
| 3 x 400 | 80-85 | 9000-10000 | 520-560 |
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПвКаВ 6 кВ применяется для создания магистральных и распределительных сетей в следующих условиях:
Особенности монтажа:
Сравнение с аналогами
Основными аналогами кабеля ПвКаВ являются кабели марок АПвБбШв (с алюминиевой жилой, изоляцией из СПЭ, броней из стальных лент) и ПвБШв (с медной жилой). Ключевое отличие ПвКаВ – наличие герметичной алюминиевой оболочки, что дает ему ряд преимуществ:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем основное преимущество алюминиевой оболочки перед броней из стальных лент?
Алюминиевая оболочка является герметичным барьером, полностью исключающим продольное распространение влаги внутри кабеля. Броня из стальных лент (в кабелях типа АПвБбШв) защищает только от механических воздействий, но не обеспечивает абсолютной герметизации. При повреждении внешнего покрова в АПвБбШв влага может распространяться вдоль кабеля, приводя к постепенному выходу его из строя.
Можно ли прокладывать кабель ПвКаВ 6 кВ в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно. Наружный покров из ПВХ или полиэтилена обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако при открытой прокладке необходимо учитывать дополнительную ветровую и гололедную нагрузку, а также обеспечить защиту от возможных механических повреждений (например, в зонах доступности).
Как правильно заземлять алюминиевую оболочку кабеля ПвКаВ?
Алюминиевая оболочка должна быть заземлена с обоих концов линии. Для этого используются специальные заземляющие накладки или хомуты, которые обеспечивают надежный электрический контакт с оболочкой. Место контакта должно быть зачищено от защитного покрова и изолировано от окружающей среды герметизирующим материалом (мастикой, термоусадкой). В соединительных муфтах для этого предусмотрены специальные выводы.
Какие муфты используются для монтажа кабельных линий из ПвКаВ 6 кВ?
Применяются специальные стопорные и соединительные муфты, рассчитанные на работу с кабелями в алюминиевой оболочке (например, муфты типа 3СТп, 3СО). Они обеспечивают не только электрическое соединение жил и экранов, но и механическую фиксацию и герметизацию концов алюминиевой оболочки, а также заземление оболочки и брони.
Что означает маркировка «ПвКаВ-6 1х240/25-10»?
Это пример условного обозначения: ПвКаВ – марка кабеля, 6 – номинальное напряжение (кВ), 1х240 – количество жил (1) и сечение основной жилы (240 мм²), 25 – сечение нулевой жилы (нейтрали) или жилы заземления (если применимо), 10 – сечение жилы экрана (если применимо). В трехжильном кабеле обозначение будет, например, 3х150.
Какой срок службы у кабеля ПвКаВ 6 кВ?
Гарантированный срок службы при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации, указанных в технической документации, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше.
Заключение
Кабель ПвКаВ 6 кВ представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства и реконструкции кабельных линий среднего напряжения. Его ключевые преимущества – герметичная алюминиевая оболочка, обеспечивающая долговечность изоляции, высокая термостойкость изоляции из сшитого полиэтилена, отличные механические характеристики благодаря стальной броне и устойчивость к агрессивным средам. Выбор данного кабеля оптимален для ответственных участков сетей, где требуются высокая надежность, стойкость к влаге и возможность прокладки в сложных грунтовых условиях. Корректный монтаж с использованием специализированной арматуры и соблюдение правил эксплуатации являются залогом многолетней безаварийной работы линии.