Кабель ПвКП 120 мм
Кабель ПвКП 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвКП 120 мм² представляет собой силовой кабель с медными токопроводящими жилами, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, с экраном в виде медной оплетки и предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, К – защитный экран в виде оплетки из медных проволок, П – плоская конструкция (или обозначение материала жилы – медь, согласно устаревшей, но общепринятой классификации). Сечение 120 мм² указывает на площадь поперечного сечения основной токопроводящей жилы.
Конструкция кабеля ПвКП 120 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения надежности и безопасности.
- Токопроводящая жила: Медная, однопроволочная (монолитная) или многопроволочная, круглой формы, сечением 120 мм². Класс гибкости 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает достаточную гибкость для монтажа.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Слой полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей экструдированной ленты, наложенный поверх токопроводящей жилы. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 10 кВ – typically 3.4-4.0 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (до +90°C в длительном режиме), стойкость к деформациям и трекингу.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран): Второй слой полупроводящего материала, наложенный поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор, ограничивающий зону действия радиального электрического поля только толщиной изоляции.
- Медный экран (заземляющий): Выполнен в виде оплетки из медных проволок (обозначение «К» в маркировке). Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также служит для пропускания токов утечки и тока однофазного короткого замыкания на землю. Для сечения 120 мм² номинальное сечение медных проволок оплетки нормируется.
- Поясная изоляция: Обмотка из ПВХ-ленты или пленки, наложенная поверх экрана для фиксации и защиты.
- Оболочка: Защитный внешний слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред (химических, биологических). Цвет оболочки, как правило, черный.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 6/10 кВ, 8.7/10 кВ или 20/35 кВ, где U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
- Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C в длительном режиме.
- Допустимая температура при коротком замыкании: До +250°C (продолжительность не более 5 сек).
- Минимальная температура монтажа: Без предварительного прогрева -15°C.
- Сопротивление жилы постоянному току при +20°C: Не более 0.153 Ом/км для многопроволочной медной жилы.
- Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: Для кабеля 10 кВ – 30 кВ в течение 10 минут.
- Радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при монтаже.
- Стойкость к распространению горения: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (по ГОСТ 12176). Для групповой прокладки требуются специальные исполнения (нг(А)-LS и т.п.).
- Срок службы: Не менее 30 лет.
- Питающие и распределительные сети промышленных предприятий (главные понизительные подстанции, фидеры к цеховым ТП).
- Кабельные вставки в воздушных линиях 10 кВ.
- Электроснабжение крупных жилых, общественных и коммерческих комплексов.
- Подключение мощного электрооборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), в производственных помещениях, а также в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений.
Основные технические параметры и характеристики
Характеристики регламентируются ГОСТ 16442-80 (в части конструкции) и ТУ 16.К71-335-2004 (и аналогичными). Ключевые параметры для кабеля ПвКП 120 мм² на напряжение 10 кВ:
Электрические параметры
Таблица 1. Длительно допустимые токи нагрузки для кабеля ПвКП 120 мм² (10 кВ) при прокладке в земле и воздухе
Данные приведены ориентировочно, точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., гл.1.3 с учетом условий прокладки, температуры грунта/воздуха и количества работающих кабелей.
| Условия прокладки | Количество кабелей | Длительно допустимый ток, А | Примечания (базовые условия) |
|---|---|---|---|
| В земле (в траншее) | 1 | 355-375 | Глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт |
| 2 | 310-330 | С учетом взаимного нагрева | |
| На воздухе (в кабельном сооружении) | 1 | 390-410 | Температура воздуха +25°C, отсутствие солнечной радиации |
| 2 | 350-370 | С учетом взаимного нагрева |
Механические и эксплуатационные характеристики
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПвКП 120 мм² применяется для создания кабельных линий электропередачи среднего класса напряжения (6-35 кВ) в стационарных условиях. Основные сферы применения:
Особенности монтажа и эксплуатации: При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и защитную обсыпку, а также сигнальную ленту. Допускается прокладка в сухих и влажных помещениях, в кабельных каналах. Обязательным условием является заземление медного экрана с обеих сторон кабельной линии для снятия наведенного потенциала и обеспечения нормальной работы релейной защиты. При монтаже следует строго соблюдать минимальный радиус изгиба, чтобы не повредить изоляцию и экраны. Соединение и ответвление жил производится с помощью кабельных муфт (соединительных, концевых), соответствующих классу напряжения и типу кабеля.
Сравнение с аналогами и выбор
Кабель ПвКП является одним из представителей класса кабелей со сшитой полиэтиленовой изоляцией. Важно отличать его от других марок.
Таблица 2. Сравнение кабеля ПвКП 120 мм² с основными аналогами
| Марка кабеля | Материал изоляции | Конструкция экрана | Особенности и отличия |
|---|---|---|---|
| ПвКП | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Медная оплетка | Классическая конструкция. Оплетка обеспечивает гибкость и хороший контакт при заземлении, но менее технологична в производстве по сравнению с ленточным экраном. |
| ПвП | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Медные проволоки и ленты (комбинированный) | Более современная конструкция экрана. Часто имеет продольную водостойкую ленту. Обозначение «П» в конце может указывать на бронирование стальными лентами (АПвП). |
| АПвП | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Медные проволоки и ленты | Имеет броню из стальных оцинкованных лент поверх экрана. Применяется при необходимости повышенной защиты от механических повреждений (прокладка в земле без кабельных конструкций). |
| ЦСП (старое обозначение) | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Медные проволоки и ленты | Фактически аналог ПвП. Современная маркировка вытеснила устаревшую «ЦСП». |
Критерии выбора: При выборе между ПвКП и ПвП для проекта ключевым является требование технического задания или стандарта предприятия. Кабель с оплеткой (ПвКП) может быть предпочтительнее в условиях частых изгибов или вибраций. Для большинства стационарных прокладок кабели с ленточным экраном (ПвП) являются стандартом де-факто. При высоком уровне грунтовых вод или риске повреждений обязательна бронированная версия – АПвП.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) и бумажно-пропитанной (СБ)?
Сшитый полиэтилен является термореактивным материалом, не плавится и не стекает при перегреве, имеет более высокую допустимую рабочую температуру (+90°C против +70°C для СБ), меньший вес и диаметр, не требует сложных концевых муфт с вертикальным монтажом для компенсации стекания пропитанной массы. Кабели с XLPE допускают прокладку на трассах с большими перепадами по высоте.
Обязательно ли заземлять экран кабеля ПвКП с двух сторон?
Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.83, 2.3.74). Двустороннее заземление медного экрана необходимо для обеспечения безопасности персонала (снятие опасного потенциала), снижения электромагнитных помех, а также для корректной работы устройств релейной защиты, реагирующих на токи нулевой последовательности при однофазных замыканиях на землю.
Можно ли прокладывать кабель ПвКП 120 мм² в земле без дополнительной защиты?
Прямая прокладка в земле без защитных средств (брони или защитных труб) для кабеля ПвКП не рекомендуется. Стандартная ПВХ-оболочка не рассчитана на значительные механические нагрузки (давление грунта, удары лопатой). Для прокладки в траншее следует использовать бронированный кабель (АПвП) или прокладывать ПвКП в пластиковых/асбоцементных трубах либо двустенных гофрированных трубах (ДКС), обеспечивая песчаную подушку и обсыпку.
Как расшифровать полную маркировку, например, ПвКП 1х120/25-10?
ПвКП – марка кабеля. 1х120 – количество и сечение основных жил (1 жила, 120 мм²). /25 – сечение нулевой жилы (если присутствует, для кабелей 0.4/0.7 кВ) или, что более вероятно для кабеля на 10 кВ, это сечение жилы заземляющего проводника (дополнительная неизолированная жила под оболочкой). Число 10 обозначает номинальное напряжение 10 кВ.
Каковы нормы приемо-сдаточных испытаний кабеля ПвКП 120 мм² 10 кВ после монтажа?
Согласно ПУЭ (гл. 1.8) и СО 153-34.20.507-2003, кабельная линия 10 кВ после монтажа подвергается:
1. Измерению сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В (норма не нормируется однозначно, но обычно составляет сотни МОм и выше).
2. Испытанию повышенным выпрямленным напряжением. Для кабеля 10 кВ испытательное напряжение составляет 60 кВ, продолжительность – 10 минут.
3. Проверке целостности и правильности соединения жил и экранов (фазировка, сопротивление заземления).
В чем отличие кабеля ПвКП от ВВГ?
Это кабели принципиально разных классов напряжения и конструкции. ВВГ – силовой кабель низкого напряжения (до 1 кВ) с ПВХ изоляцией жил и ПВХ оболочкой, без экранов. ПвКП – кабель среднего напряжения (6-35 кВ) со сшито-полиэтиленовой изоляцией, полупроводящими и медными экранами. Они не являются взаимозаменяемыми.