Кабель ПвКПу 185 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвКПу 185 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (в траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах и других сооружениях, включая помещения с повышенной влажностью. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 31565-2012 (ГОСТ Р 53769-2010) следующая: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; К – кабель предназначен для прокладки в земле (имеет броню из круглых оцинкованных стальных проволок); Пу – усиленная внешняя защитная оболочка из полиэтилена. Цифра 185 обозначает номинальное сечение токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля ПвКПу 185 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговременную и надежную работу в тяжелых условиях.

• Токопроводящая жила: Номинальным сечением 185 мм². Выполняется из медных проволок (материал – медь, степень 1 или 2 по ГОСТ 22483). Жила может быть как однопроволочной (секторной или круглой формы для кабелей на 6-10 кВ), так и многопроволочной (круглой формы, преимущественно для 20 кВ и выше). Для сечения 185 мм² чаще применяется многопроволочная круглая жила класса 2 (многопроволочная), что обеспечивает необходимую гибкость.
• Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его функция – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила-изоляция.
• Изоляция: Основной изоляционный слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Номинальная толщина изоляции строго регламентирована стандартом в зависимости от класса напряжения: для 6 кВ – 3,0 мм; для 10 кВ – 3,4 мм; для 20 кВ – 5,5 мм. Сшитый полиэтилен обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C) и стойкостью к трекингу.
• Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Поверх изоляции накладывается экструдированный полупроводящий слой, аналогичный внутреннему. Он выполняет ту же функцию выравнивания электрического поля.
• Поясная изоляция: В кабелях на напряжение 6 кВ и выше экраны отдельных жил заключаются в общий медный экран. Перед его наложением может накладываться поясная изоляция из электропроводящей бумаги или ленты.
• Медный экран: Выполняется в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Для сечения 185 мм² и напряжений 6-20 кВ, как правило, применяется экран в виде медной ленты, наложенной продольно или спирально. Его основное назначение – защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля и выполнение функции нулевой жилы в аварийных режимах (токи короткого замыкания).
• Разделительный слой: Представляет собой поясную изоляцию, обычно из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты, наложенную поверх медного экрана для защиты его от коррозии при контакте с броней и предотвращения механических повреждений.
• Броня: Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения (индекс «К» в маркировке). Броня обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов. Оцинковка проволок предотвращает коррозию.
• Наружная оболочка (Пу): Усиленная оболочка из полиэтилена (индекс «Пу»). Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам, кислотам и щелочам, что делает кабель пригодным для прокладки в земле без дополнительных защитных труб. Оболочка накладывается поверх брони и служит для ее защиты от коррозии.

Основные технические и электрические параметры

Параметры кабеля ПвКПу 185 мм² регламентированы ГОСТ 31565-2012. Ниже приведены ключевые характеристики.

Таблица 1. Электрические характеристики при длительной эксплуатации (для кабеля на 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечания
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ; 8,7/10 (12) кВ; 12/20 (24) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное, Um – максимальное
Допустимая длительная температура токопроводящей жилы	+90°C	В нормальном режиме работы
Максимальная температура при коротком замыкании	+250°C	Продолжительность КЗ не более 5 сек
Максимальная температура при перегрузке	+130°C	Согласно ПУЭ 7-изд.
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,0991 Ом/км	Для медной жилы сечением 185 мм²
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)	~350-420 А	Зависит от условий прокладки (группа, температура грунта, способ). Точный расчет ведется по ПУЭ гл.1.3.
Емкость на 1 км длины	~0,35-0,45 мкФ/км	Зависит от конструкции и толщины изоляции
Индуктивное сопротивление	~0,1 Ом/км	При частоте 50 Гц

Таблица 2. Механические и климатические характеристики

Параметр	Значение / Исполнение
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 х D (наружного диаметра кабеля)
Диапазон рабочих температур окружающей среды	От -50°C до +50°C
Монтаж кабеля без предварительного подогрева	Допускается при температуре не ниже -15°C
Стойкость к воздействию относительной влажности воздуха	До 98% при температуре до +35°C
Стойкость к грибкам и плесени	Кабель не распространяет горение по категории ПРГП1
Минимальная температура при эксплуатации в неподвижном состоянии	-50°C

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвКПу 185 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение частотой 50 Гц до 20 кВ включительно. Основные сферы применения:

• Питающие линии от подстанций 6/10/20 кВ к городским и промышленным распределительным пунктам (РП, ТП).
• Межсекционные и вводные связи в распределительных сетях.
• Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях, по эстакадам и в галереях.
• Прокладка непосредственно в земле (траншее) при условии низкой и средней коррозионной активности грунтов, включая участки с блуждающими токами.
• Вводы в здания и сооружения при необходимости защиты от механических повреждений.

Особенности монтажа и прокладки: При прокладке в земле необходимо соблюдать требования ПУЭ (Глава 2.3). Глубина прокладки от планировочной отметки должна быть не менее 0,7 м. На дно траншеи укладывается песчаная подушка толщиной 100 мм. Кабель должен быть защищен от механических повреждений кирпичом или защитными плитами при прокладке в местах с вероятностью раскопок. При пересечении с инженерными коммуникациями и вводах в здания кабель прокладывают в трубах или блоках. При прокладке на вертикальных и наклонных участках трассы с перепадом высот более 15 м необходимо применять специальные крепления для брони, рассчитанные на вес кабеля. Концевые и соединительные муфты должны быть рассчитаны на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Преимущества и недостатки кабеля ПвКПу 185 мм² по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70°C для кабелей с бумажно-масляной изоляцией (например, СБ) позволяет пропускать большие токи нагрузки при том же сечении или использовать меньшее сечение при той же мощности.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот: В отличие от маслонаполненных кабелей, СПЭ-кабель не имеет ограничений по разности уровней на трассе.
• Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Полиэтиленовая оболочка (Пу) обеспечивает надежную защиту брони и изоляции.
• Высокая механическая прочность: Броня из стальных проволок защищает от растяжения и повреждений грызунами.
• Меньший вес и внешний диаметр: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на то же напряжение, что упрощает транспортировку и монтаж.
• Простота обслуживания: Не требует систем контроля давления масла или подпитки.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При повреждении внешней оболочки и брони влага может дойти до изоляции, что в долгосрочной перспективе снижает надежность.
• Сложность ремонта: Для ремонта поврежденного участка требуется специальное оборудование и квалифицированный персонал для монтажа соединительных муфт.
• Относительно высокая стоимость: Цена выше, чем у кабелей с бумажной изоляцией (СБ), но эксплуатационные расходы часто ниже.
• Требовательность к качеству монтажа концевых заделок: Некачественный монтаж муфт является основной причиной отказов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвКПу от ПвБШп?

Основное отличие в конструкции брони и наружной оболочки. У ПвКПу броня из круглых стальных проволок (К) и полиэтиленовая оболочка (Пу). У ПвБШп броня из двух стальных оцинкованных лент (Б) и наружная оболочка из полиэтилена (Шп). Кабель с броней из проволок (К) лучше выдерживает растягивающие нагрузки, что актуально на участках с возможной просадкой грунта. Броня из лент (Б) лучше защищает от механических повреждений при ударах. Полиэтиленовая оболочка (Пу и Шп) в обоих случаях обеспечивает стойкость к влаге.

Какой допустимый ток нагрузки для ПвКПу 185 при прокладке в земле?

Точное значение допустимого длительного тока (I_доп) зависит от множества факторов: удельного теплового сопротивления грунта (обычно принимается 1,0-1,2 К·м/Вт), глубины прокладки, температуры земли (обычно +15°C или +25°C для расчетов), количества работающих кабелей в траншее и расстояния между ними. Для одиночного кабеля ПвКПу 185 мм² на 10 кВ, проложенного в траншее на глубине 0,7 м в грунте с удельным тепловым сопротивлением 1,0 К·м/Вт и температурой грунта +15°C, I_доп составляет приблизительно 400-420 А. Для точного расчета необходимо руководствоваться ПУЭ Глава 1.3 или использовать специализированное программное обеспечение.

Можно ли использовать кабель ПвКПу для прокладки в воздухе (по эстакадам, фасадам)?

Да, можно. Кабель ПвКПу допускается к прокладке в воздухе (наружной прокладке), так как его наружная полиэтиленовая оболочка устойчива к ультрафиолетовому излучению. Однако при этом необходимо учитывать, что броня из стальных проволок не имеет собственной защиты от атмосферной коррозии, кроме оболочки. При повреждении оболочки на открытом воздухе коррозия брони может протекать интенсивнее, чем в земле. Для длительных наружных прокладок часто предпочтительнее кабель в алюминиевой оболочке (например, ПвПу), но ПвКПу также широко применяется.

Какие муфты используются для монтажа кабеля ПвКПу 185?

Для соединения и оконцевания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются специальные муфты, рассчитанные на конкретный класс напряжения и сечение. Для кабеля 185 мм² на 10 кВ применяются:

• Соединительные муфты: Типа 3Стп-10/185-50 (с изоляцией из термоусаживаемых материалов) или 3Стп-10/185-50к (с холодноусаживаемой изоляцией). Цифра 50 обозначает номинальный ток, кА.
• Концевые муфты: Типа КНТп-10/185 (наружной установки) или КВТп-10/185 (внутренней установки). Также могут применяться муфты с переходом на открытый монтаж (типа КВТп(О)).

Выбор конкретного типа муфты зависит от условий эксплуатации и требований проекта.

Как проверить целостность брони и оболочки перед прокладкой?

Перед прокладкой необходимо провести визуальный осмотр на отсутствие механических повреждений оболочки. Целостность брони и оболочки как электрической цепи проверяется мегомметром на напряжение 2500 В. Сопротивление изоляции между броней и жилами (или экраном) должно быть не менее 100 МОм на километр длины при температуре +20°C. Фактические значения на барабане обычно составляют тысячи МОм. Низкое сопротивление может указывать на повреждение оболочки и увлажнение.

Заключение

Кабель ПвКПу 185 мм² является современным, надежным и высокотехнологичным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего класса напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, брони из стальных проволок и защитной полиэтиленовой оболочки, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) в широком диапазоне условий эксплуатации – от прокладки в агрессивных грунтах до монтажа в сырых туннелях. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля, с учетом всех требований нормативной документации (ПУЭ, ГОСТ, инструкции по монтажу муфт), являются залогом бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей.