Кабель ПвКП 3х50

Кабель ПвКП 3х50: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвКП 3х50 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-10 кВ, с тремя токопроводящими жилами сечением 50 мм², с медными экранами по жилам и в общей оболочке. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа СБ) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.

Расшифровка маркировки ПвКП 3х50

• П – изоляция из сшитого (поперечно-сшитого) полиэтина.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• К – наличие экрана (медной фольги) поверх каждой изолированной жилы.
• П – наличие экрана (медной фольги или оплетки) поверх скрученных жил (под оболочкой).
• 3х50 – три токопроводящие жилы, номинальное сечение каждой 50 мм².

Конструкция кабеля ПвКП 3х50

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокий уровень электрической прочности, механической защиты и стойкости к внешним воздействиям.

• Токопроводящая жила: Медная, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила сечением 50 мм² может быть выполнена как из одной проволоки (однопроволочная), так и из нескольких (многопроволочная), что зависит от требований к гибкости.
• Экран по жиле (фазный экран): Полупроводящий слой в виде экструдированной ленты или композиции, наложенный непосредственно на изоляцию. Он выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения.
• Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтина (XLPE). Толщина изоляции нормирована и для напряжения 10 кВ составляет, как правило, 3,0-3,4 мм. СПЭ обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме) и стойкостью к трекингу.
• Экран по изоляции (медный поясной экран): Выполнен в виде медной ленты, наложенной поверх полупроводящего слоя, или в виде медных проволок, спирально наложенных на жилу. Предназначен для отвода емкостных токов и использования в качестве защитного проводника при замыканиях.
• Поясная изоляция: Обмотка из полупроводящих или электроизоляционных лент поверх скрученных экранированных жил.
• Экран общий (экран под оболочкой): Выполнен из медной ленты или оплетки из медных проволок. Обеспечивает дополнительную защиту от электромагнитных помех и механическую целостность экранной системы.
• Разделительный слой: Битумная лента или полимерная пленка, предотвращающая адгезию экрана к оболочке.
• Оболочка: Выполнена из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Защищает от механических повреждений, влаги, агрессивных сред. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное рабочее напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 25-30 кВ в течение 10 минут.
• Сопротивление изоляции: Не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
• Емкость: Примерно 0,3-0,4 мкФ/км.
• Индуктивное сопротивление: Около 0,1 Ом/км.
• Допустимый длительный ток нагрузки: Зависит от условий прокладки. Для прокладки в земле (в траншее) составляет примерно 200-220 А.

Таблица 1. Допустимые длительные токи нагрузки для кабеля ПвКП 3х50

Условия прокладки	Температура окружающей среды / земли, °C	Допустимый ток, А (приблизительно)
В воздухе (на открытом воздухе, в кабельных сооружениях)	+25	215
В земле (в траншее, теплопроводность грунта 1,0 К·м/Вт)	+15	225
В земле (в траншее, теплопроводность грунта 0,7 К·м/Вт)	+15	200
В трубе (в земле)	+15	190

Механические и климатические характеристики

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для однопроволочных жил и 10-12 диаметров для многопроволочных.
• Диапазон рабочих температур: От -50°C до +50°C. Монтаж без предварительного подогрева возможен при температуре не ниже -15°C.
• Допустимая температура жилы: +90°C в длительном режиме, +130°C в режиме перегрузки, +250°C (не более 5 с) при коротком замыкании.
• Стойкость к распространению горения: Кабели с ПВХ оболочкой по умолчанию не распространяют горение при одиночной прокладке. Для групповой прокладки требуются исполнения с индексом «нг(А)-LS» или «нг(А)-HF».

Область применения кабеля ПвКП 3х50

Кабель предназначен для передачи и распределения электроэнергии в сетях переменного напряжения частотой 50 Гц с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:

• Магистральные и распределительные линии 6-10 кВ: Прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах.
• Питание мощных потребителей: Подстанции, трансформаторные пункты, крупные промышленные предприятия, насосные станции.
• Кабельные вводы на территории городов и предприятий: Где требуется высокая надежность и стойкость к влаге и агрессивным средам.
• Установки с высокими требованиями к пожарной безопасности: При использовании модификаций с пониженным дымовыделением и газовыделением (LS, HF).

Преимущества и недостатки кабеля ПвКП по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелем с бумажной изоляцией (СБ, СБл):

• Высокая влагостойкость: Отсутствие гигроскопичной бумажной изоляции исключает необходимость герметизации концов и ограничений по перепаду высот при прокладке.
• Большая допустимая температура жилы: +90°C против +70-80°C, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Меньший вес и наружный диаметр: Облегчает транспортировку и монтаж.
• Простота монтажа и оконцевания: Не требуется спецоборудование для герметизации муфт.
• Высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.

Преимущества перед кабелем ПвП (без экранов по жилам):

• Равномерное электрическое поле: Наличие экранов на каждой жиле радикально улучшает распределение электрического поля, повышает надежность и срок службы, особенно в сетях с изолированной нейтралью.
• Защита от внешних электромагнитных помех и снижение влияния на соседние цепи.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и кабелями без экранирования жил.
• Чувствительность к механическим повреждениям изоляции (например, при ударе острым предметом), что требует аккуратного монтажа.
• Необходимость тщательного заземления экранов с двух сторон для протекания циркулирующих токов, что требует применения специальных схем и устройств (поперечные связи, заземляющие муфты).

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка: Допускается прокладка в земле (с защитой от механических повреждений кирпичом или плитами), в кабельных сооружениях, на эстакадах. Необходимо соблюдать минимальные расстояния между параллельно проложенными кабелями и нормированные радиусы изгиба.
• Заземление экранов: Экраны жил и общий экран подлежат обязательному заземлению с обоих концов кабельной линии. В линиях большой длины для снижения потерь могут применяться схемы с поперечными связями и разрывом экранов (система cross-bonding).
• Монтаж муфт и оконцеваний: Требует применения специализированных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт, предназначенных для кабелей с изоляцией из СПЭ. Обязательна тщательная обработка (зачистка, шлифовка) поверхности изоляции.
• Мониторинг: В ответственных линиях рекомендуется мониторинг состояния изоляции (например, измерение частичных разрядов) и температуры кабеля с помощью распределенных систем на основе волоконно-оптических датчиков (DTS).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвКП от ПвП?

Основное отличие – в конструкции экранирования. ПвКП имеет экран (медную фольгу или оплетку) поверх изоляции каждой жилы (индекс «К») и общий экран (индекс «П»). Кабель ПвП имеет только общий экран под оболочкой, но не имеет экранов по жилам. ПвКП обеспечивает лучшее распределение электрического поля и рекомендуется для сетей 6 кВ и выше, особенно с изолированной нейтралью.

Можно ли прокладывать кабель ПвКП 3х50 в земле без защиты?

Прокладка в земле (траншее) допускается, но при условии отсутствия риска механических повреждений. На участках, где такой риск существует (например, под дорогами, в местах возможных раскопок), кабель должен быть защищен кирпичом, бетонными плитами или прокладываться в трубах. Глубина прокладки нормируется ПУЭ и обычно составляет 0,7-1,0 м.

Какой ток короткого замыкания выдерживает кабель ПвКП 3х50?

Термическая стойкость к току короткого замыкания определяется сечением жилы и допустимой кратковременной температурой (+250°C). Для медной жилы 50 мм² допустимый ток короткого замыкания при длительности 1 секунда составляет примерно 5-6 кА. Точный расчет ведется по формуле I = S

• K / sqrt(t), где S – сечение, K – коэффициент для меди (до 250°C ≈ 142), t – время.

Нужно ли использовать концевые муфты при подключении к ячейке КРУ?

Да, обязательно. Для оконцевания кабеля ПвКП 3х50 при вводе в распределительное устройство применяются концевые кабельные муфты (наружной или внутренней установки). Они обеспечивают электрическую прочность, герметизацию, заземление экранов и необходимую фазировку.

Что означает маркировка «ПвКПнг(А)-LS»?

Это обозначение указывает на специальные свойства оболочки:

• нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная опасность по объему горючей нагрузки).
• LS (Low Smoke) – с пониженным дымовыделением при горении и тлении.

Такой кабель предназначен для прокладки в местах с массовым пребыванием людей, в метро, на электростанциях, в многофункциональных зданиях.

Как определяется необходимое сечение 50 мм²?

Сечение 50 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом условий прокладки (в земле, воздухе), температуры окружающей среды, количества параллельных кабелей, а также проверки на потерю напряжения и термическую стойкость к токам короткого замыкания. Для напряжения 10 кВ это сечение часто используется для линий с токовой нагрузкой 150-200 А.

Заключение

Кабель ПвКП 3х50 является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения 6-10 кВ. Его ключевые преимущества – высокая электрическая прочность, влагостойкость, повышенная допустимая температура и относительная простота монтажа – обусловили его широкое применение. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация с учетом всех конструктивных особенностей (в частности, системы экранирования) гарантируют долгий срок службы и бесперебойную работу кабельной линии.