Кабель ПвКП 1х400 представляет собой силовой кабель с одной алюминиевой жилой сечением 400 мм², изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена (СПЭ), с медным экраном и броней из круглых стальных оцинкованных проволок. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации.
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Жила выполнена из алюминия (материал класса А или АЕ по ГОСТ 22483), круглой или секторной формы. Для сечения 400 мм² жила, как правило, секторная (сегментная) для уменьшения общего диаметра кабеля. Жила может быть однопроволочной (монолитной) или многопроволочной, соответствующей 2-му классу гибкости по ГОСТ.
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, полученный путем вулканизации (сшивки молекул), обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами по сравнению с обычным ПЭ. Он сохраняет стабильность при высоких температурах (длительно допустимая +90°C), обладает высокой стойкостью к тепловым ударам и трекингу.
Аналогичный полупроводящий слой, накладываемый поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле он формирует цилиндрический конденсатор, внутри которого заключено электрическое поле.
Выполняется в виде медной ленты, наложенной спиральной обмоткой, или в виде оплетки из медных проволок. Иногда применяется комбинация обоих типов. Основные функции:
Для одножильных кабелей сечением 400 мм² сечение медного экрана нормируется и обычно составляет не менее 25 мм².
Представляет собой битумную ленту или слой из ПЭТ-ленты, наложенный поверх экрана. Предназначен для защиты внутренних элементов кабеля от коррозии и механических повреждений броней, а также для предотвращения прилипания оболочки к экрану.
Выполнена из круглых оцинкованных стальных проволок, наложенных поверх разделительного слоя. Броня типа «К» обеспечивает высокую механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, сдавливания и грызунов.
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка защищает броню от коррозии и агрессивных воздействий внешней среды (влаги, химикатов, УФ-излучения). Имеет характерный желтый цвет для кабелей на 35 кВ или черный для других напряжений.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 6/10 кВ, 8.7/15 кВ, 12/20 кВ, 18/30 кВ, 21/35 кВ | U0 – напряжение между жилой и землей/экраном |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительно допустимая |
| Температура при коротком замыкании (до 5 сек) | +250°C | Для алюминиевой жилы |
| Температура монтажа (без предварительного подогрева) | Не ниже -15°C | |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 x D (наружного диаметра кабеля) | Для одножильных бронированных кабелей |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 1000 МОм·км | |
| Емкость | Приблизительно 0.3-0.4 мкФ/км | Зависит от конструкции и напряжения |
Кабель предназначен для работы в электрических сетях среднего класса напряжения. Основные области применения:
Кабель ПвКП 1х400 допускается к прокладке в земле (траншеях), кабельных сооружениях (каналах, туннелях), по конструкциям и в воздухе (с учетом защиты от УФ). При прокладке в земле обязательна песчаная подушка и засыпка, а также укладка сигнальной ленты. Из-за наличия брони и большого сечения монтаж требует применения специального оборудования (лебедки, ролики).
При прокладке кабелей на переменное напряжение с сечением жилы от 240 мм² необходимо учитывать явление наведения напряжения на броне и экране. Для их заземления применяются специальные схемы:
Несоблюдение правил заземления экранов приводит к значительным потерям мощности и перегреву кабеля.
Для соединения жил применяются муфты соединительные стопорные (МСС), для подключения к оборудованию – концевые муфты (КНТп, ПСТп) или термоусаживаемые оконцеватели. Все работы должны проводиться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии очистки полупроводящих слоев и обеспечения равномерного градиента электрического поля.
| Марка кабеля | Ключевые отличия от ПвКП | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|
| АПвПуг 1х400 | Броня из плоских стальных оцинкованных лент (тип «Б»), герметизация жилы и оболочки водоблокирующими лентами. | Прокладка в грунтах с высокой влажностью, в местах с риском затопления кабельных колодцев. |
| ПвП 1х400 | Отсутствие брони (буква «П» вместо «КП»). Защитная оболочка из полиэтилена. | Прокладка в кабельных сооружениях (блоках, туннелях), где нет риска механических повреждений. |
| ЦСП 1х400 | Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня. Устаревшая, но надежная технология. | Реконструкция старых сетей, где требуется полная совместимость по характеристикам. |
| ПвВ 1х400 | Без брони, с ПВХ оболочкой. Буква «В» – вторая буква, обозначает вулканизированный полиэтилен. | Прокладка в помещениях, кабельных каналах, где не требуется защита от механических воздействий. |
Алюминий существенно дешевле меди и легче, что критично для кабелей большого сечения. При сечении 400 мм² медный кабель был бы в разы дороже и тяжелее, что осложнило бы монтаж и увеличило нагрузку на конструкции. Для фиксированной прокладки при правильном проектировании контактных соединений алюминий полностью отвечает требованиям по надежности.
Выбор зависит от напряжения сети, в которую он включается. Кабель маркируется как 6/10, 8.7/15 и т.д. Первое число (U0) – это напряжение между жилой и заземленным экраном. Для сети 10 кВ с изолированной нейтралью (где напряжение на неповрежденной фазе относительно земли может быть равно фазному) следует выбирать кабель на 8.7/15 кВ. Для сети 10 кВ с эффективно заземленной нейтралью (как в большинстве современных сетей России) достаточно 6/10 кВ. Для сетей 35 кВ – 21/35 кВ. Рекомендуется выбирать кабель с запасом по напряжению.
Да, это обязательно по требованиям ПУЭ. Медный экран и стальная броня должны быть надежно заземлены. Для одножильных кабелей большой длины (обычно более 500-1000 м, точный расчет ведется в проекте) применяется схема перекрестного соединения экранов, описанная выше, чтобы разорвать путь для циркулирующих токов, наводимых магнитным полем тока жилы. Броня заземляется на концах линии вместе с экраном или самостоятельно.
Основные ограничения:
Сечение медного экрана нормируется стандартами (например, ГОСТ 31996-2012). Для кабеля 1х400 мм² на напряжение 35 кВ минимальное сечение экрана обычно составляет 25 мм². Однако в проектах, где ожидаются большие токи короткого замыкания, может потребоваться экран большего сечения. Точный расчет выполняется на основе ожидаемого тока КЗ и его длительности, чтобы обеспечить термическую стойкость экрана.
Кабель ПвКП 1х400 является современным, надежным и универсальным решением для построения силовых линий среднего класса напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, эффективного экранирования и прочной брони, обеспечивает долгий срок службы и стабильность параметров в различных, в том числе тяжелых, условиях эксплуатации. Правильный выбор, монтаж и заземление данного кабеля в соответствии с проектной документацией и нормами ПУЭ являются залогом безопасной и бесперебойной работы энергообъекта.