Кабель ПвКП 3х95
Кабель ПвКП 3х95: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвКП 3х95 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, с медными жилами сечением 95 мм² в трехжильном исполнении с поясной изоляцией и экраном. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа СБ) и широко применяется в энергосистемах.
Расшифровка маркировки ПвКП 3х95
- П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- К – наличие экрана в виде медной ленты поверх каждой жилы (конструкция с индивидуальным экранированием каждой фазы).
- П – наличие поясной изоляции (защитного экрана) в виде медных проволок или ленты поверх скрученных жил.
- 3х95 – три токопроводящие жилы сечением 95 мм² каждая.
- 1. Токопроводящая жила: Медная, круглой формы, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила сечением 95 мм² может быть как однопроволочной (при диаметре до 25 мм²), так и многопроволочной (для сечений от 35 мм² и выше, что актуально для 95 мм²). Многопроволочная жила обеспечивает большую гибкость.
- 2. Фазная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает высокой диэлектрической прочностью, отличными температурными характеристиками (допускает нагрев жилы до +90°C в длительном режиме и до +250°C при коротком замыкании), стойкостью к влаге и термостабильностью.
- 3. Экран на жиле (пофазный): Выполнен в виде медной ленты или электропроводящего сшитого полиэтилена в комбинации с медной лентой. Предназначен для выравнивания электрического поля вокруг жилы и защиты от внешних электромагнитных помех.
- 4. Поясная изоляция: Представляет собой заполнители из экструдированного полупроводящего материала, обеспечивающие круглую форму собранной скрутки.
- 5. Поясной экран (общий экран): Выполнен в виде медных проволок, наложенных спирально, или медной ленты. Служит для защиты от внешних воздействий и является элементом системы заземления.
- 6. Разделительный слой: Битумированная бумажная лента или полимерная пленка, наложенная поверх экрана для защиты от взаимодействия с оболочкой.
- 7. Оболочка: Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред (химических, биологических). Цвет оболочки, как правило, черный.
- Питающие линии от распределительных устройств подстанций 6/10/20 кВ к городским и промышленным распределительным пунктам.
- Основные распределительные сети внутри крупных промышленных предприятий, шахт, нефтедобывающих и перерабатывающих комплексов.
- Устройство вводов в здания и сооружения, требующие питания среднего напряжения.
- Прокладка в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях, каналах), по эстакадам, в производственных помещениях.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и риска механических повреждений.
- Высокая влагостойкость: Отсутствие гигроскопичной бумажной изоляции исключает необходимость в металлической оболочке для защиты от влаги и позволяет прокладывать кабель в условиях высокой влажности.
- Большая допустимая температура: Максимальная рабочая температура +90°C против +70°C у кабелей с бумажной изоляцией позволяет пропускать больший ток по тому же сечению или использовать меньшее сечение при той же нагрузке.
- Меньший вес и радиус изгиба: Отсутствие свинцовой оболочки и особенности конструкции делают кабель легче и более гибким, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Простота монтажа и обслуживания: Не требует специальной подготовки концов (заливки мастики) при монтаже муфт, как бумажные кабели.
- Высокая стойкость к термоциклированию: Изоляция из сшитого полиэтилена не стареет и не теряет свойств при циклических изменениях нагрузки.
- Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов в изоляции или экране возможны локальные разряды, постепенно разрушающие полиэтилен. Требуется высокое качество изготовления и монтажа.
- Чувствительность к механическим повреждениям оболочки: При повреждении ПВХ-оболочки и попадании влаги в область экрана возможна водная эрозия изоляции с последующим пробоем.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ или бумаги, но часто экономически оправдана за счет лучших эксплуатационных характеристик.
- Прокладка: Допускается прокладка в земле (траншее) с защитой от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента, защитные плиты). При прокладке в воздухе необходимо учитывать возможное воздействие УФ-излучения, хотя ПВХ-оболочка обладает определенной стойкостью к нему.
- Монтаж муфт и концевых заделок: Требует высокой квалификации персонала. Необходима тщательная зачистка изоляции, наложение полупроводящих и изоляционных слоев в соответствии с инструкцией к комплекту муфты. Обязательно заземление обоих экранов (пофазного и поясного).
- Испытания: После монтажа кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям переменным напряжением 2U0 в течение 15 минут (для 10 кВ кабеля – 16-20 кВ) или постоянным напряжением 4U0.
- Мониторинг: В ответственных линиях рекомендуется мониторинг состояния изоляции с помощью систем частичного разряда или измерения тангенса угла диэлектрических потерь.
Конструкция кабеля ПвКП 3х95
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокий уровень электрической прочности, механической защиты и стойкости к внешним воздействиям.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10, 8,7/10, 12/20 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | Длительный режим работы |
| Допустимая температура при КЗ, °C | +250 | Продолжительность не более 5 сек |
| Минимальная температура монтажа, °C | -20 | Без предварительного прогрева |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 100 | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 25 (для 10 кВ кабеля) | Продолжительность 10 мин. |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 | При частоте 50 Гц |
| Активное сопротивление жилы при +20°C, Ом/км | Не более 0.194 | ГОСТ 22483 |
Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Строительная длина, м | Не менее 250 (может варьироваться по согласованию) |
| Минимальный радиус изгиба | 15 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы, лет | Не менее 30 |
| Гарантийный срок эксплуатации, лет | 5 |
Токовые нагрузки (допустимый длительный ток, А)
Значения приведены для кабеля, проложенного в земле (в траншее) при температуре грунта +25°C, глубине прокладки 0.7-1.0 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт.
| Способ прокладки | Одна линия | Две линии |
|---|---|---|
| В земле (траншее) | 300-320 | 280-300 |
| В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном канале) | 330-350 | 300-320 |
Примечание: Точные значения необходимо брать из актуальных редакций ПУЭ (Глава 1.3) или расчетных таблиц производителя, учитывая все поправочные коэффициенты (на температуру воздуха/грунта, количество работающих кабелей в одной траншее и т.д.).
Область применения кабеля ПвКП 3х95
Кабель предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 20 кВ включительно. Основные сферы применения:
Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных водой, а также для использования на мобильных установках (экскаваторы, краны) и в условиях постоянного крутого изгиба.
Преимущества и недостатки кабеля ПвКП 3х95 по сравнению с аналогами
Преимущества перед кабелем с бумажной изоляцией (СБ):
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвКП от кабеля ПвП?
Основное отличие – в конструкции экрана. ПвКП имеет экран поверх каждой жилы (индивидуальное экранирование, «К») и общий поясной экран («П»). ПвП имеет только общий поясной экран («П») и не имеет индивидуальных экранов на каждой жиле. Кабели с индивидуальным экранированием (ПвКП) обеспечивают более равномерное распределение электрического поля, имеют меньшие потери и лучше защищены от внешних помех. Они являются предпочтительными для сетей на напряжение 6 кВ и выше.
Можно ли прокладывать кабель ПвКП 3х95 в земле без защиты?
Прокладка в земле (траншее) допускается, но согласно ПУЭ (Гл. 2.3), на глубине 0.7-1.0 м. При риске механических повреждений (например, в местах возможных раскопок) кабель должен быть защищен кирпичом, асбоцементными или полимерными плитами. Обязательна укладка сигнальной ленты на расстоянии 0.25 м от верха кабеля.
Как правильно выбрать сечение 95 мм²? На какой ток оно рассчитано?
Сечение 95 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току (см. таблицы выше) и проверки на потерю напряжения. Для кабеля 10 кВ ПвКП 3х95, проложенного в земле, допустимый ток составляет примерно 300-320 А. Однако окончательный выбор должен учитывать все поправочные коэффициенты (на температуру грунта, количество параллельных линий, способ прокладки) и быть зафиксирован в проектной документации.
Требуется ли для монтажа концевых муфт на кабель ПвКП специальное оборудование?
Да, монтаж термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт требует специального оборудования: резаков для зачистки изоляции, фаскоснимателей, газовых горелок для термоусадки (если используются термоусаживаемые муфты), динамометрических ключей для затяжки болтовых соединений. Работы должны выполнять обученные и аттестованные специалисты.
Что означает цвет оболочки кабеля ПвКП?
Стандартный цвет внешней ПВХ-оболочки для кабелей среднего напряжения – черный. Это обусловлено добавлением сажи, которая повышает стойкость оболочки к ультрафиолетовому излучению. Цветовая маркировка фаз осуществляется либо цветными полосами на оболочке, либо цветными изоляторами на концевых заделках.
Какой срок службы у этого кабеля и от чего он зависит?
Заявленный срок службы кабеля ПвКП составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы зависит от условий эксплуатации: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия перегрузок и коротких замыканий, качества монтажа муфт, агрессивности среды (химической, биологической), механических воздействий. Регулярный диагностический мониторинг позволяет прогнозировать и продлевать ресурс кабельной линии.
В чем ключевое отличие изоляции «Пв» (сшитый полиэтилен) от «П» (полиэтилен)?
Изоляция «Пв» – это сшитый полиэтилен (XLPE), молекулы которого образуют трехмерную сетку (сшиваются) под воздействием химических агентов или радиации. Это резко повышает его термостойкость: максимальная температура жилы возрастает с +70°C (у обычного полиэтилена) до +90°C. Обычный полиэтилен («П») при нагреве выше +70-80°C начинает размягчаться и течь, что недопустимо для кабелей среднего напряжения.
Заключение
Кабель ПвКП 3х95 представляет собой современное, надежное и технологичное решение для построения распределительных сетей среднего класса напряжения 6-20 кВ. Его конструкция с изоляцией из сшитого полиэтилена и двойным экранированием обеспечивает высокую пропускную способность, долговечность и безопасность эксплуатации. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля, выполненные в соответствии с требованиями ПУЭ и технической документации производителя, являются залогом бесперебойного электроснабжения ответственных объектов.