Кабель ПвКП 1-х жильный 10 кВ
Кабель ПвКП 1-х жильный 10 кВ: полное техническое описание и сфера применения
Кабель ПвКП 1х жильный на напряжение 10 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Аббревиатура ПвКП расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, К – кабель, П – экран из полупроводящего полиэтилена (модификация). Конструкция кабеля оптимизирована для работы в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где длительное допускается работа в режиме однофазного замыкания на землю.
Конструкция кабеля ПвКП 1х жильный 10 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Последовательность слоев, начиная от центра:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (круглой) для всех сечений. Для кабелей на 10 кВ стандартные сечения жил лежат в диапазоне от 50 до 800 мм².
- Экран по жиле (полупроводящая экранирующая оболочка). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая функция – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных концентраций напряженности на микронеровностях жилы, что существенно повышает электрическую прочность изоляции.
- Основная изоляция. Выполняется из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Толщина изоляции строго нормирована и зависит от номинального напряжения (10 кВ). Для данного класса напряжения она составляет, как правило, 4.0 мм. Сшитый полиэтилен обладает высокой диэлектрической прочностью, отличными температурными характеристиками и стойкостью к тепловому старению.
- Экран по изоляции. Состоит из двух совмещенных слоев:
- Полупроводящей экранирующей оболочки, аналогичной экрану по жиле.
- Металлического экрана. Выполняется в виде медных лент, наложенных спиральной продольной или повивной обмоткой, или в виде медных проволок, наложенных поверх медных лент. Основное назначение – защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля вокруг жилы и выполнение функции заземляющего проводника для токов утечки и, в аварийном режиме, тока однофазного замыкания.
- Поясная изоляция. Представляет собой ленту из полимерного материала, наложенную поверх металлического экрана. Служит для его механической защиты и предотвращения прямого контакта с оболочкой.
- Внешняя оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Цвет оболочки, как правило, черный. Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (химических, атмосферных) и выполняет функцию барьера от влаги. Для кабелей марки ПвКП оболочка не распространяет горение при одиночной прокладке.
- Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры (питание РП, ТП, КТП).
- Питание мощных электродвигателей и другого оборудования на промышленных предприятиях.
- Устройство вводов и отпаек в воздушных линиях электропередачи (ВЛ).
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях и по стенам зданий.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой) в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных грунтах.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель ПвКП 1х10 кВ соответствует требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ) и технических условий ТУ 16.К71-335-2004.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10 (где U0 – напряжение между жилой и землей) |
| Частота, Гц | 50 |
| Климатическое исполнение | УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для прокладки в земле, кабельных сооружениях, на открытом воздухе) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Допустимая температура жилы в режиме перегрузки | +130°C (не более 8 часов в сутки, суммарно не более 1000 часов за срок службы) |
| Допустимая температура жилы в аварийном режиме (короткое замыкание) | +250°C (продолжительность не более 5 секунд) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с сечением жилы до 240 мм² и не менее 20 диаметров для сечений свыше 240 мм². |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвКП 1х10 кВ предназначен для прокладки в электрических сетях на номинальное напряжение 10 кВ. Основные сферы применения:
Важное замечание по прокладке одножильных кабелей: При протекании переменного тока в одножильном кабеле вокруг него образуется переменное магнитное поле. При прокладке в стальных трубах или в ферромагнитных лотках это приводит к значительным потерям на вихревые токи и перегреву. Для трехфазных цепей рекомендуется использовать треугольное или трехрядное расположение жил с соблюдением расстояний, указанных в проекте. Для компенсации магнитного поля и снижения индуктивного сопротивления применяют специальные схемы перекладки (транспозиции) жил на протяжении трассы или используют кабели в неферромагнитной оболочке/броне.
Преимущества и недостатки кабеля ПвКП по сравнению с аналогами (например, АПвВг, СБ)
| Критерий | ПвКП | АПвВг (с алюминиевой жилой, бумажной изоляцией) | СБ (с бумажной изоляцией, свинцовой оболочкой, броней) |
|---|---|---|---|
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (Пв) | Бумажная, пропитанная вязким составом | Бумажная, пропитанная нестекающим составом |
| Допустимая температура жилы | Высокая (+90°C) | Ограниченная (+70°C) | Ограниченная (+70°C) |
| Влагостойкость изоляции | Высокая, негигроскопичен | Низкая, требует герметичных оболочек | Высокая за счет свинцовой оболочки |
| Монтаж (радиус изгиба, разделка) | Малый радиус изгиба, простота разделки | Большой радиус изгиба, сложная разделка | Очень большой радиус изгиба, сложный монтаж |
| Вес и габариты | Меньшие вес и диаметр | Средние | Наибольшие вес и диаметр |
| Эксплуатация | Не требует контроля уровня пропитки, допускает вертикальную прокладку | Ограничение по разности уровней, риск стекания пропитки | Ограничение по разности уровней снято |
| Стоимость | Средняя-высокая | Ниже | Высокая |
Основное преимущество ПвКП – сочетание высокой электрической прочности, отличных температурных и механических характеристик, что делает его современным и надежным решением для большинства проектов.
Маркировка и выбор сечения
Маркировка кабеля наносится на наружную оболочку в виде надписей через равные промежутки. Пример: «ПвКП 1х150/25-8,7/10 ТУ 16.К71-335-2004». Это означает: кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с экраном из полупроводящего полиэтилена, одножильный, сечение жилы 150 мм², сечение экрана (заземляющего проводника) 25 мм², на напряжение 8,7/10 кВ.
Выбор сечения жилы производится на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (ПУЭ Глава 1.3) с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества работающих кабелей вплотную и других поправочных коэффициентов. Для предварительной оценки можно использовать таблицы из ПУЭ или каталогов производителей.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие кабеля ПвКП от ПвПг?
Основное отличие – в материале внешней оболочки. У кабеля ПвПг оболочка выполнена из полиэтилена (г – «гибкая» оболочка из полиэтилена). Это делает кабель ПвПг более стойким к влаге и некоторым химическим средам, но полиэтиленовая оболочка менее стойка к механическим воздействиям и распространению горения по сравнению с ПВХ оболочкой кабеля ПвКП.
Обязательно ли заземлять металлический экран одножильного кабеля 10 кВ?
Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.83, 2.3.113). Металлические экраны (оболочки) силовых кабелей должны быть заземлены с двух сторон для обеспечения безопасного протекания токов утечки и снижения напряжения прикосновения. В сетях с эффективно заземленной нейтралью (110 кВ и выше) допускается заземление с одной стороны для уменьшения потерь, но для сетей 6-35 кВ стандартной практикой является двустороннее заземление.
Как правильно выбрать сечение экрана (заземляющего проводника)?
Сечение медных проволок или лент экрана нормировано стандартом. Оно выбирается производителем в соответствии с ТУ и обычно составляет 25, 35 или 50 мм² в зависимости от сечения основной жилы. В проекте необходимо проверять соответствие сечения экрана требованиям ПУЭ по проводимости для токов короткого замыкания.
Можно ли прокладывать кабель ПвКП в земле без дополнительной защиты?
Прямая прокладка в земле без защиты (например, в трубах ПНД, бетонных лотках, с использованием защитных плит) не рекомендуется, так как ПВХ оболочка не является броней. Механическая прочность оболочки может быть недостаточной против давления грунта, камней, действий грызунов или при проведении земляных работ в будущем. Прокладка в трубах или лотках является предпочтительной.
Какие муфты используются для монтажа кабеля ПвКП 10 кВ?
Для соединения и оконцевания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты (соединительные, концевые). Они комплектуются полупроводящими, изолирующими и герметизирующими компонентами, которые воспроизводят конструкцию экрана и изоляции кабеля, обеспечивая необходимую электрическую прочность и защиту от влаги.
Какой срок хранения кабеля ПвКП и есть ли ограничения?
Гарантийный срок хранения на барабанах под навесом – не более 2 лет со дня изготовления. При длительном хранении необходимо защищать кабель от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Перед монтажом после длительного хранения рекомендуется провести испытания повышенным напряжением постоянного тока.
Заключение
Кабель ПвКП 1-х жильный на 10 кВ является современным, технологичным и надежным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики, включая широкий температурный диапазон, стойкость к влаге и простоту монтажа. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и заземления экрана, а также применение качественного монтажного комплектующего являются залогом долговечной и безопасной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы, превышающего 30 лет.