Кабель ПвКаВ 6 кВ 150 мм
Кабель ПвКаВ 6 кВ 150 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвКаВ 6 кВ 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, КаВ – жила кабеля алюминиевая, секторной формы, номинальное сечение 150 мм². Данный кабель является современной и высокоэффективной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБл) и широко применяется в электросетевом хозяйстве.
Конструкция кабеля ПвКаВ 6 кВ 150 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, секторной (сегментной) формы, однопроволочная или многопроволочная (в зависимости от требований стандарта и гибкости). Секторная форма позволяет оптимально заполнять внутреннее пространство кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес по сравнению с кабелями с круглыми жилами. Номинальное сечение – 150 мм².
- Экран по жиле (полупроводящей экран): Наносится поверх токопроводящей жилы экструзионным способом. Выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей композиции. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микроразряды в изоляции.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для напряжения 6 кВ составляет 3,0 мм (согласно ГОСТ 31996-2012). Сшивание молекул полиэтилена (химическое или радиационное) придает материалу повышенные температурные характеристики, стойкость к деформациям и тепловому старению по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
- Экран по изоляции (полупроводящей экран): Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое конденсаторное поле, заключенное внутри изоляции.
- Поясная изоляция: Выполняется в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструзионного слоя. Обеспечивает контакт между экраном по изоляции и металлическим экраном.
- Металлический экран: Выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, гофрированной для гибкости, или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от электромагнитных помех, замыкание тока однофазного короткого замыкания на землю, обеспечение симметрии электрического поля. Для кабеля 150 мм² сечение медных проволок оплетки нормируется.
- Оболочка: Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает металлический экран от механических повреждений, влаги и агрессивных сред. Имеет цветовую маркировку (обычно черный). На поверхность наносится маркировка с указанием типа кабеля, сечения, напряжения, года выпуска и производителя.
- Питающие и распределительные линии городских и промышленных сетей 6 кВ.
- Кабельные вводы на подстанции и распределительные пункты.
- Питание мощных электродвигателей (насосных, вентиляторных установок) на промышленных предприятиях.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой). Важно: кабель не имеет брони, поэтому при прямом заглублении в грунты с риском повреждений требуется укладка в защитных трубах (ПНД, ПВХ, асбоцементных) или коробах.
- Прокладка в производственных помещениях по конструкциям.
- Высокие диэлектрические и механические свойства изоляции: Сшитый полиэтилен сохраняет свойства в широком температурном диапазоне.
- Меньший вес и внешний диаметр: По сравнению с кабелем АСБл того же напряжения и сечения, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Высокая стойкость к тепловому старению: Длительно допустимая температура +90°C против +70°C у кабелей с бумажной изоляцией.
- Отсутствие течи пропиточного состава: Позволяет прокладывать кабель на вертикальных и наклонных трассах без ограничений.
- Высокая стойкость к токам короткого замыкания.
- Большая строительная длина: Уменьшает количество муфт на линии.
- Отсутствие брони: Требует дополнительных мер защиты при прокладке в земле в сложных условиях.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и чрезмерного изгиба.
- Чувствительность к дендритному старению (трекингу): При наличии влаги и поверхностных загрязнений требуется качественная герметизация концевых заделок.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией, но часто более низкая общая стоимость жизненного цикла.
- Соединительные муфты: Предназначены для соединения двух отрезков кабеля в линию. Обеспечивают электрический контакт, восстанавливают изоляцию, экраны и оболочку. Типы: стопорные и проходные.
- Концевые муфты (заделки): Устанавливаются на концах кабеля для подключения к шинам распределительного устройства, трансформатора или двигателя. Бывают наружной (КНВ) и внутренней (КВВ) установки. Критически важна герметизация уреза экрана для предотвращения проникновения влаги.
- Технология монтажа арматуры включает ступенчатую зачистку изоляции, наложение полупроводящих и изоляционных слоев (чаще всего термоусаживаемых трубок), восстановление экрана и заземление.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ» и 6 кВ (с изменениями), а также ТУ производителей.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/6 кВ (7,2 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1 x 150 мм², 3 x 150 мм² |
| Форма жилы | Секторная |
| Материал жилы | Алюминий (Al) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Толщина изоляции | 3,0 мм |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90 °C |
| Допустимая температура при коротком замыкании (до 5 сек) | +250 °C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15 °C |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 10 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с секторными жилами — не менее 15 диаметров) |
| Строительная длина | Не менее 250 м (для сечений от 70 до 240 мм²) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Электрические и нагрузочные характеристики
Данные приведены для трехжильного кабеля, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +25°C, глубине прокладки 0,7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1,0 К·м/Вт.
| Параметр | Значение | Условия |
|---|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более | 0,206 Ом/км | ГОСТ 22483 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) | ~320 А | Для прокладки в земле |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) | ~275 А | Для прокладки в воздухе |
| Ток однофазного КЗ (замыкания на землю) | Определяется сечением экрана и временем срабатывания защиты | Расчетный параметр |
| Емкость | ~0,35 мкФ/км | Приблизительное значение |
| Индуктивность | ~0,4 мГн/км | Приблизительное значение |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвКаВ 6 кВ 150 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение до 6 кВ включительно. Основные сферы применения:
Запрещается прокладка кабеля ПвКаВ в блоках, ранее использовавшихся для кабелей с бумажной пропиткой, без полной их очистки, из-за риска миграции пропиточного состава и повреждения полиэтиленовой изоляции.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля ПвКаВ 6 кВ 150 мм²:
Недостатки и ограничения:
Монтаж, соединение и оконцевание
Монтаж кабеля ПвКаВ требует соблюдения строгих правил. Необходимо контролировать радиус изгиба (не менее 10-15 Dнар). При низких температурах требуется прогрев. Для соединения и оконцевания применяются специальные комплекты кабельной арматуры для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6 кВ.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвКаВ от ПвПг?
Основное отличие в материале оболочки. У кабеля ПвПг оболочка выполнена из полиэтилена (обозначение «Пг» — полиэтиленовый шланг), который обладает более высокой стойкостью к влаге и некоторым химическим агрессивным средам по сравнению с ПВХ. Кабель с полиэтиленовой оболочкой часто рекомендуется для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью.
Можно ли прокладывать кабель ПвКаВ 6 кВ 150 мм² в земле без защиты?
Формально кабель предназначен для прокладки в земле. Однако, учитывая отсутствие брони, при наличии риска механических повреждений (раскапывание, давление камней, грызуны) обязательна его защита. Рекомендуется прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах, либо с использованием защитных плит (бронеплит), укладываемых сверху кабеля перед засыпкой.
Как правильно выбрать сечение экрана заземления для кабеля ПвКаВ?
Сечение заземляющего проводника, соединенного с металлическим экраном кабеля, должно быть выбрано в соответствии с ПУЭ (Глава 1.7) и расчетом токов короткого замыкания. Обычно для кабелей 6-10 кВ сечение медного проводника, соединяющего экраны, принимается не менее 16-25 мм², но окончательный выбор требует расчета по допустимой плотности тока и времени срабатывания защиты.
Каковы требования к хранению кабеля до монтажа?
Кабель должен храниться в закрытых помещениях или под навесом, на деревянных подкладках, в бухтах или на барабанах. Необходимо защищать его от прямых солнечных лучей, масел, бензина и активных химических веществ. Срок хранения в оригинальной упаковке – до 2 лет. Перед монтажом после длительного хранения рекомендуется проверить герметичность концов и сопротивление изоляции.
Почему для кабелей с изоляцией из СПЭ так важна качественная заделка концов?
На торце кабеля после его разделки возникает резкая неравномерность электрического поля в месте уреза экрана. Без правильного ступенчатого среза изоляции и наложения стресс-конуса (конуса из полупроводящего и изоляционного материала) в этом месте возникают высокие градиенты напряжения, приводящие к частичным разрядам, трекингу и, в конечном итоге, пробою. Качественная концевая муфта равномерно распределяет электрическое поле.
Чем отличается одножильный кабель ПвКаВ от трехжильного в применении?
Одножильный кабель (1 x 150 мм²) используется, как правило, для фазной прокладки (по три кабеля на цепь). Это требует учета взаимного влияния и наведения токов в металлических экранах, которые необходимо перекрещивать или заземлять с двух сторон по специальным схемам. Трехжильный кабель (3 x 150 мм²) более удобен для прокладки, так как все фазы и экраны находятся в общей оболочке, но он имеет больший вес и диаметр. Выбор зависит от конкретных условий трассы, токов нагрузки и экономических соображений.