Кабель ПвКП 300 мм
Кабель ПвКП 300 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвКП с сечением токопроводящей жилы 300 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтина, с медными жилами и экраном в виде медной оплетки. Данное изделие предназначено для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения — распределение электроэнергии в сетях среднего класса напряжения: от подстанций до городских распределительных пунктов, питание крупных промышленных предприятий, объектов инфраструктуры.
Расшифровка маркировки и конструктивные элементы
Маркировка ПвКП 300 мм² расшифровывается следующим образом:
- П — изоляция жил выполнена из силанольносшитого полиэтина.
- в — оболочка кабеля из поливинилхлоридного пластиката.
- К — наличие экрана в виде медной оплетки поверх изолированных жил.
- П — наличие поясной изоляции (заполнения) и медной оплетки поверх скрученных жил (общий экран).
- 300 мм² — номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Температура окружающей среды: от -50°C до +50°C. Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
- Относительная влажность воздуха: до 98% при температуре до +35°C.
- Способы прокладки: в земле (траншеях) с защитой от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой); в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам; в помещениях и тоннелях. Прокладка в воздухе возможна при условии отсутствия значительных механических нагрузок и защите от прямых солнечных лучей.
- Ограничения: Не рекомендуется прокладка в блоках, заполненных кабельной массой, а также в условиях, где на оболочку может действовать растягивающая нагрузка. Для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью, с риском механических повреждений (сдвиги, растяжения) следует применять бронированные модификации — ПвБШп или ПвПБп.
- Высокая пропускная способность: Медная жила и изоляция из сшитого полиэтина позволяют работать при высокой температуре (+90°C), что увеличивает допустимый длительный ток по сравнению с кабелями с ПВХ или бумажной изоляцией.
- Высокая стойкость к термическим перегрузкам и токам КЗ: Изоляция СПЭ не течет и не оплавляется.
- Отличные диэлектрические свойства и стойкость к трекингу: Высокая стойкость к поверхностным разрядам.
- Гибкость и удобство монтажа: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией, имеет меньший радиус изгиба и меньший вес, что упрощает укладку.
- Влагостойкость: Полностью полимерная конструкция негигроскопична.
- Длительный срок службы: Составляет не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Высокая стоимость: Медь и технология сшивки полиэтина делают кабель значительно дороже аналогов с алюминиевой жилой или изоляцией из ПВХ.
- Отсутствие брони: Базовая модификация ПвКП не имеет бронепокрова, что требует дополнительных мер защиты при прокладке в земле в условиях возможных механических воздействий.
- Чувствительность оболочки ПВХ к низким температурам: При монтаже в холод требуется предварительный подогрев.
- Необходимость квалифицированного монтажа концевых и соединительных муфт: Требует специального инструмента и обучения персонала.
- ПвКП vs АПвКП: Алюминиевый аналог (АПвКП) имеет меньшую стоимость и вес, но большее электрическое сопротивление, что приводит к более высоким потерям электроэнергии и необходимости увеличения сечения для обеспечения той же токовой нагрузки. Медный кабель более компактен и надежен в контактных соединениях.
- ПвКП vs ПвБШп: Кабель ПвБШп имеет броню из стальных оцинкованных лент и наружный шланг из полиэтилена. Он предназначен для прокладки в земле без дополнительной защиты, в условиях с высоким риском механических повреждений. ПвКП для таких условий требует укладки в трубы или защитные короба.
- ПвКП vs СГ: Кабель с бумажной пропитанной изоляцией (СГ) исторически использовался для аналогичных задач. Однако он гигроскопичен, имеет больший вес и радиус изгиба, требует специальной технологии монтажа концевых заделок (заливка мастикой). СПЭ-кабель (ПвКП) технологически более современен и проще в монтаже.
- Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с кабелем. Раскатка осуществляется с применением кабельных роликов для минимизации трения и повреждения оболочки. Радиус изгиба должен строго соблюдаться.
- Подготовка концов: Перед установкой муфт необходимо аккуратно снять оболочку и экраны, не повреждая изоляцию жилы. Для разделки используется специальный монтажный нож.
- Монтаж муфт: Обязательно применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты, предназначенные именно для кабелей с изоляцией из СПЭ. Критически важно обеспечить чистоту поверхности изоляции, полную герметизацию и восстановление электрической целостности экранов.
- Заземление: Медные экраны (оплетки) жил и общий поясной экран должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- Испытания после монтажа: Смонтированная линия подвергается испытанию повышенным выпрямленным напряжением (по нормам для СПЭ-кабелей) и проверке целостности и правильности соединения экранов.
Детальное описание конструкции
Конструкция кабеля ПвКП 300 мм² является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 300 мм² изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для данного сечения, как правило, применяется многопроволочная круглая жила класса 2 (многопроволочная). Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению, механическую прочность и гибкость по сравнению с алюминием.
2. Фазная изоляция
Каждая жила изолируется слоем силанольносшитого полиэтина (СПЭ). Этот материал, полученный путем сшивания молекул полиэтина, кардинально отличается от термопластичного ПВХ или полиэтилена. Он сохраняет эластичность и механические свойства при высоких температурах (до 90°C в продолжительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания), обладает высокой стойкостью к трекингу и растрескиванию.
3. Экран на жиле
Поверх фазной изоляции накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтина или медной ленты, поверх которой накладывается медная оплетка. Этот слой выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции, и служит для отвода токов утечки.
4. Поясная изоляция и заполнение
Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Пространство между ними заполняется поясной изоляцией, обычно из экструдированного полимерного материала, что придает кабелю круглую форму и механическую стабильность.
5. Общий экран (поясной экран)
Поверх скрученных жил накладывается общий экран в виде медной оплетки. Его функция — защита от внешних электромагнитных помех и обеспечение пути для токов короткого замыкания на землю.
6. Оболочка
Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, химикаты, УФ-излучение при хранении), а также выполняет функцию влагозащиты. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики и параметры
Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры кабеля ПвКП 1х300 мм² (на примере 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ; 10/10 (12) кВ; 20/35 (40.5) кВ | U0 — напряжение между жилой и землей, U — между жилами |
| Сечение жилы, мм² | 300 | Фактическое сечение соответствует ГОСТ |
| Материал жилы | Медь | Класс гибкости 1 или 2 |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим работы |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 сек |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15-20 наружных диаметров кабеля | Зависит от конкретной конструкции |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.0601 Ом/км | ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение | 25 кВ (для 10 кВ кабеля) | Продолжительность 10 мин. |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) | ~450-550 А | Зависит от условий прокладки (земля, воздух, температура) |
Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (ориентировочные для кабеля на 10 кВ)
| Количество жил | Наружный диаметр, мм | Масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 1×300 | 45-55 | 3500-4500 |
| 3×300 | 80-95 | 10000-12000 |
Условия прокладки и эксплуатации
Кабель ПвКП 300 мм² предназначен для эксплуатации в широком диапазоне условий, но с определенными ограничениями:
Преимущества и недостатки кабеля ПвКП 300 мм²
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с аналогами
Выбор кабеля на 300 мм² для сетей 6-35 кВ определяется проектом и условиями эксплуатации.
Требования к монтажу и соединению
Монтаж кабеля ПвКП 300 мм² требует соблюдения строгих правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвКП от ПвКВп?
Основное отличие — в материале внешней оболочки. У ПвКП оболочка из ПВХ пластиката. У ПвКВп оболочка выполняется из вулканизированного полиэтилена, который обладает повышенной стойкостью к агрессивным средам, солнечному излучению и истиранию. ПвКВп часто рекомендуется для прокладки на открытом воздухе и в более жестких условиях.
Какой максимальный ток можно пропускать по кабелю ПвКП 3х300 мм², проложенному в земле?
Допустимый длительный ток зависит от множества факторов: температуры грунта, удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки, расстояния между кабелями. Для ориентировочной оценки можно принять значение 450-520 А для прокладки в траншее при температуре грунта +15°C и глубине 0.7 м. Точный расчет должен проводиться по методике, изложенной в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3, с учетом всех реальных условий.
Нужно ли использовать бронеплиту при прокладке ПвКП 300 в земле?
Да, при прокладке в земле (траншее) кабель ПвКП, не имеющий собственной брони, должен быть защищен от механических повреждений. Согласно нормам, при глубине прокладки 0.7-1.0 м и отсутствии дополнительных нагрузок (дороги и т.п.) допускается защита сигнальной лентой или кирпичом. Однако в местах с повышенным риском или при меньшей глубине обязательно применение защитных плит (бронеплит) или укладка в асбоцементные/ПНД трубы.
Можно ли соединять кабель ПвКП с кабелем со старой бумажной изоляцией?
Технически это возможно через специальную переходную муфту, которая обеспечивает герметичный переход от одного типа изоляции к другому и перераспределение электрического поля. Однако такое соединение является слабым местом линии и требует высокого мастерства монтажников. Энергетически более целесообразна поэтапная замена участков линии на кабель с единым типом изоляции.
Каков срок службы кабеля ПвКП 300 и от чего он зависит?
Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения температурных режимов, отсутствия перегрузок, корректности монтажа (особенно муфт), отсутствия механических повреждений, агрессивности среды. Критически важным является качество первоначального монтажа и заземления экранов.
Как маркируются жилы кабеля ПвКП?
Изолированные жилы кабеля ПвКП имеют отличительную цветовую или цифровую маркировку. Часто используется либо нанесение цифровых меток (1, 2, 3, 0 для нулевой, если есть), либо цветные полосы на изоляции жилы или под прозрачным слоем экрана. Также жилы могут различаться по расположению в скрутке. Точное обозначение указано в технической документации на конкретную партию кабеля.