Кабель ПвКаВ 630 мм
Кабель ПвКаВ 630 мм²: полное техническое описание, сфера применения и особенности монтажа
Кабель ПвКаВ 630 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, с алюминиевой жилой сечением 630 квадратных миллиметров, с алюминиевой же экранированной оболочкой. Данный кабель является одним из ключевых элементов в современных высоковольтных распределительных сетях среднего класса напряжения, обеспечивая передачу значительных мощностей с высокой надежностью. Его конструкция и материалы выбраны для обеспечения долговечной работы в сложных условиях.
Расшифровка маркировки ПвКаВ 630 мм²
- П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
- в – Защитная внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Ка – Кабель с алюминиевой жилой и алюминиевой экранной оболочкой.
- В – Оболочка из поливинилхлоридного В пластиката.
- 630 мм² – Номинальное сечение токопроводящей жилы.
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, вакуумная отжиг) или аналогичной, соответствует классу гибкости 1 или 2 (по ГОСТ 22483). Для сечения 630 мм² жила, как правило, секторная (состоит из нескольких секторов) или сегментная (состоит из отдельных проволок, собранных в сегменты), что обеспечивает компактность и снижает скин-эффект.
- 2. Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле, предотвращая возникновение локальных перенапряжений на границе жила-изоляция.
- 3. Основная изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 4,5 мм). СПЭ обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к трекингу.
- 4. Экран по изоляции (полупроводящий экран). Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
- 5. Поясная изоляция. Выполняется из полупроводящих или медных лент, наложенных поверх экрана по изоляции. Обеспечивает равномерный контакт с металлическим экраном.
- 6. Металлический экран (экранирующая оболочка). Выполнен в виде гофрированной алюминиевой ленты (оболочки), герметично наложенной поверх поясной изоляции. Выполняет несколько функций: является нулевым проводником для тока однофазного КЗ, защищает от внешних электромагнитных влияний, обеспечивает механическую защиту и герметизацию.
- 7. Заполнитель. Пространство под внешней оболочкой заполняется жгутами из ПВХ или мелованными нитями для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- 8. Внешняя защитная оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Имеет толщину от 3,5 мм и более. Защищает металлический экран от коррозии и механических повреждений. Цвет оболочки, как правило, черный. На оболочку наносится маркировка с указанием типа кабеля, сечения, напряжения, года выпуска и производителя.
- Распределительные сети 6-35 кВ: Прокладка в кабельных линиях отходящих от подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам.
- Питание мощных потребителей: Непосредственное подключение крупных промышленных предприятий, насосных станций, котельных, ЦОД.
- Кабельные вставки в ВЛ: Используется для выполнения переходов через инженерные сооружения или в условиях стесненной городской застройки.
- Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, по эстакадам, в кабельных каналах (лотках).
- Прокладка в земле (траншее): При условии защиты от механических повреждений (бронеплитами или кирпичом) и в отсутствие блуждающих токов и активной химической агрессии в грунтах.
- ПвКаВ vs ААБл (СГ): Кабель ААБл (с бумажной пропитанной изоляцией, алюминиевой жилой, броней из стальных лент) традиционно дешевле, но имеет серьезные недостатки: ограничение по перепаду высот (из-за стекания пропитки), более низкая допустимая температура работы (+70°C), больший вес и диаметр, необходимость в концевых муфтах с системой маслоотделения. ПвКаВ лишен этих недостатков, но требует аккуратного обращения с алюминиевой оболочкой.
- ПвКаВ vs ПвП (Cu): Кабель ПвП (с медной жилой и экраном из медных проволок) обладает более высокой проводимостью и коррозионной стойкостью экрана, но значительно дороже. Алюминиевый экран ПвКаВ выполняет те же функции при меньшей стоимости, но требует защиты от электрохимической коррозии.
- ПвКаВ vs АПвПу (бронированный): Для прокладки в земле в сложных условиях или при наличии риска механических повреждений предпочтительнее бронированные кабели, например, АПвПу (с алюминиевой жилой, изоляцией из СПЭ, броней из плоских стальных проволок и полиэтиленовой оболочкой). ПвКаВ в таких условиях требует дополнительной внешней защиты.
- Радиус изгиба: Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля во избежание повреждения алюминиевой оболочки и изоляции.
- Раскрой кабеля: Требуется точный послойный раскрой с использованием шаблонов. Особое внимание – герметизации торца алюминиевой оболочки для предотвращения проникновения влаги.
- Монтаж концевых муфт: Применяются специальные концевые муфты (полимерные или чугунные) для кабелей с изоляцией из СПЭ и алюминиевой оболочкой. Обязателен качественный контакт между алюминиевой оболочкой кабеля и заземляющим проводом муфты для обеспечения стекания токов КЗ.
- Монтаж соединительных муфт: Для соединения двух отрезков кабеля используются соединительные муфты, обеспечивающие электрическую непрерывность жилы, экранов и герметизацию стыка.
- Заземление: Алюминиевая экранная оболочка на обоих концах кабеля должна быть надежно заземлена. При большой длине линии рекомендуется выполнение поперечного заземления или применение скин-муфт для снижения потерь и наведенного напряжения.
- Укладка: При прокладке в лотках рекомендуется использовать ролики или скользящие поверхности для минимизации трения. Запрещается сбрасывание барабанов и резкие рывки.
Таким образом, полное наименование описывает кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, экраном в виде алюминиевой оболочки и внешней защитной оболочкой из ПВХ.
Конструкция кабеля ПвКаВ 630 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для сечения 630 мм² характерна секторная или сегментная форма жилы для оптимизации диаметра кабеля.
Основные технические характеристики
Параметры кабеля ПвКаВ 630 мм² регламентируются ГОСТ 18410-73 (на кабели в алюминиевой оболочке) и ТУ 16.К71-335-2004, а также международным стандартом МЭК 60502-2. Ключевые характеристики представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Электрические характеристики при Uн = 10 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Напряжение, Uн/U (Uмах) | 6/10 (12) кВ или 8,7/15 (17,5) кВ | Основные рабочие напряжения |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,0451 Ом/км | ГОСТ 22483 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) в земле | ~450-480 А | Зависит от условий прокладки |
| Допустимый ток короткого замыкания (Iкз) | ~15-18 кА (1 сек) | Рассчитывается по формуле |
| Емкость на 1 км длины | ~0,3-0,35 мкФ/км | |
| Индуктивное сопротивление | ~0,1 Ом/км |
Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15-20 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур | от -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -20°C) |
| Допустимая температура жилы при длительной работе | +90°C |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании | +250°C (не более 4 сек) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | Для кабеля 10 кВ: 30 кВ в течение 10 мин. |
Область применения кабеля ПвКаВ 630 мм²
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15, 20, 35 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель ПвКаВ не имеет брони, поэтому его прокладка в земле (траншее) без дополнительной механической защиты (бронеплиты, керамические кирпичи, ПНД-короба) не рекомендуется в местах с возможными внешними воздействиями (раскопки, давление).
Сравнение с аналогами и выбор
Выбор конкретного типа кабеля зависит от условий прокладки и требований к надежности.
Особенности монтажа и оконцевания
Монтаж кабеля ПвКаВ 630 мм² требует специального инструмента и квалификации персонала.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем главное преимущество ПвКаВ перед старыми кабелями с бумажной изоляцией (ААБл, ААШв)?
Главные преимущества: более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению; отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке; меньший вес и внешний диаметр; высокая стойкость к влаге и трекингу; отсутствие необходимости в сложных системах маслоподпитки и маслоотделения на концевой арматуре.
Можно ли прокладывать кабель ПвКаВ 630 мм² непосредственно в земле (траншее)?
Да, можно, но с обязательным выполнением требований ПУЭ (Глава 2.3). Поскольку кабель не имеет брони, его необходимо защитить от механических повреждений. На практике это означает укладку в траншею на подготовленную подушку, засыпку мягким грунтом, а затем укрытие сверху защитными плитами (бетонными, полимерными) или кирпичом. В местах с высокой вероятностью раскопок или нагрузок рекомендуется применять бронированные аналоги (АПвПу, АПвБбШп) или прокладывать кабель в асбоцементных или ПНД трубах.
Как правильно выбрать сечение 630 мм²? Не является ли оно избыточным?
Сечение 630 мм² является стандартным для высоковольтных распределительных сетей и выбирается не только по допустимому току нагрузки (~450-480 А в земле), но и, что часто важнее, по условиям термической стойкости при коротком замыкании. На мощных подстанциях и фидерах токи КЗ могут достигать 10-20 кА, и кабель должен их выдерживать без разрушения. Также выбор крупного сечения позволяет снизить потери напряжения и мощности на линии. Расчет сечения выполняется согласно ПУЭ гл. 1.3.
Требуется ли для монтажа муфт на ПвКаВ специальное оборудование?
Да, обязательно. Для качественного монтажа требуется: набор специализированного монтажного инструмента (ножницы для резки изоляции, стрипперы, шаблоны для ступенек), аппарат для опрессовки наконечников гидравлический с набором матриц под сечение 630 мм², газовая горелка или термофен для усадки компонентов (если используются термоусаживаемые муфты), мегомметр на 2500 В для контроля изоляции после монтажа. Работы должны выполнять обученные и аттестованные бригады.
Как бороться с коррозией алюминиевой оболочки?
Основная защита от электрохимической коррозии обеспечивается внешней ПВХ оболочкой. Важно не повреждать ее при транспортировке и монтаже. При прокладке в агрессивных грунтах (с блуждающими токами, высокой кислотностью/щелочностью) рекомендуется дополнительная защита: прокладка в полиэтиленовых трубах, применение катодной защиты. В муфтах место контакта алюминиевой оболочки с заземляющим проводом должно быть тщательно загерметизировано.
В чем разница между ПвКаВ и ПвКаВнг(А)-LS?
Маркировка «нг(A)-LS» указывает на дополнительные свойства оболочки и изоляционных материалов: нераспространение горения при групповой прокладке по категории «А» (наивысшая) и пониженное дымо- и газовыделение (Low Smoke). Кабель ПвКаВнг(А)-LS предпочтителен для прокладки в закрытых коллекторах, туннелях, метро, зданиях и других местах с массовой прокладкой кабелей и повышенными требованиями пожарной безопасности.
Заключение
Кабель ПвКаВ 630 мм² представляет собой современное, технологичное и надежное решение для построения и модернизации кабельных линий среднего класса напряжения 6-35 кВ. Его конструкция с изоляцией из сшитого полиэтилена и алюминиевой экранной оболочкой обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики при конкурентной стоимости. Правильный выбор, проектирование трассы, квалифицированный монтаж и соблюдение правил эксплуатации являются залогом долговечной и безотказной работы линии на протяжении всего срока службы, превышающего 30 лет. При работе с данным кабелем необходимо строго руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ, ГОСТ, технических условий производителя кабеля и муфт.