Кабель ПвКПу 300 мм
Кабель ПвКПу 300 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель ПвКПу 300 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, с медными жилами сечением 300 квадратных миллиметров, в броне из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, с наружным защитным покровом. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях, включая коллекторы, туннели и каналы, в условиях агрессивных грунтов и при наличии блуждающих токов. Его конструкция обеспечивает высокую надежность в магистральных сетях, на промышленных предприятиях и в ответственных объектах инфраструктуры.
Расшифровка маркировки ПвКПу 300 мм²
- П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
- в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- К – Броня из круглых стальных оцинкованных проволок.
- П – Наружный защитный покров (подушка) из полимерных материалов (например, ПЭТ/ПВХ лент).
- у – Усиленный защитный покров (как правило, толстостенная оболочка поверх брони).
- 300 мм² – Номинальное сечение токопроводящей жилы.
- Стойкость к растяжению: Броня из круглых проволок позволяет выдерживать значительные растягивающие усилия, что критично при прокладке в протяженных трассах с перепадами высот или при подвеске в воздухе на коротких участках (например, при вводе в здание).
- Защита от грызунов: Стальная броня является эффективным барьером против повреждений грызунами.
- Стойкость к блуждающим токам: Оцинкованные проволоки брони и наружная оболочка обеспечивают защиту от электрохимической коррозии.
- Допустимая глубина прокладки: До 2 метров в траншеях, при условии отсутствии динамических нагрузок на поверхности.
- Магистральные линии распределительных сетей 6-20 кВ: Отходящие линии от подстанций 110/10(6) кВ к городским и промышленным распределительным пунктам.
- Промышленные предприятия: Питание мощных цехов, главных понизительных подстанций (ГПП) заводов, крупных электродвигателей (насосных, вентиляторных установок).
- Объекты инфраструктуры: Аэропорты, железнодорожные вокзалы, метрополитен, порты.
- Источники и потребители резервного питания: Соединение дизель-генераторных установок (ДГУ) с системами АВР.
- Кабельные линии в грунтах с повышенной коррозионной активностью и в местах с риском механических повреждений.
- Транспортировка и разгрузка: Барабаны с кабелем должны перемещаться и разгружаться с помощью кранов или других механизмов. Запрещено сбрасывать барабаны. Радиус изгиба при перекатывании барабана должен контролироваться.
- Прокладка в траншею: Глубина траншеи – не менее 0,7-1,0 м до верха кабеля. На дне устраивается песчаная или просеянная земляная подушка толщиной 10-15 см. При параллельной прокладке нескольких кабелей расстояние между ними должно быть не менее 100 мм. Сверху кабель засыпается мягким грунтом без камней и укрывается сигнальной лентой или кирпичом/бетонными плитами перед полной засыпкой.
- Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания используются специальные кабельные муфты (соединительные, концевые) на соответствующее напряжение, рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ и металлическим экраном. Критически важна чистота и соблюдение технологии заделки.
- Заземление: Металлический экран и броня кабеля должны быть заземлены с обеих сторон. Это необходимо для безопасности и корректной работы релейной защиты.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным током (например, напряжением 4U0 в течение 15 мин для кабеля 10 кВ) и измерению сопротивления изоляции.
Конструкция кабеля ПвКПу 300 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для сечения 300 мм² жила может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн). Однопроволочная жила обладает большей жесткостью, многопроволочная – более гибкая. Класс жилы (1, 2, 3 или 4) указывается в технических условиях. Жила имеет круглую форму и является основным элементом для передачи электроэнергии.
2. Экранирующий слой над жилой (полупроводящая экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы. Выполнен из экструдированного сшитого полупроводящего полиэтилена. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
3. Основная изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (6, 10, 20 кВ). Для кабеля на 10 кВ типичная толщина составляет около 4,5 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
4. Экранирующий слой под оболочкой (полупроводящий экран)
Располагается поверх основной изоляции. Также выполнен из экструдированного сшитого полупроводящего полиэтилена. Вместе с экраном над жилой создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле по всей изоляции.
5. Поясная изоляция
Представляет собой намотку из электропроводящих лент (например, на основе медной фольги или полупроводящих материалов). Обеспечивает контакт с металлическим экраном.
6. Металлический экран
Выполнен в виде медных лент, наложенных спирально или продольно, или в виде оплетки из медных проволок. Для сечения 300 мм² часто применяется комбинация медных лент и проволок (дренажных жил). Основные функции: защита от электромагнитных помех, замыкание на землю в случае пробоя изоляции для срабатывания защитных устройств, а также в качестве нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью.
7. Разделительный слой (подушка под броню)
Изготавливается из крепированной бумаги, ПЭТ-лент или битумированных материалов. Защищает металлический экран и изоляцию от коррозии и механических повреждений стальными проволоками брони.
8. Броня
Выполнена из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, наложенных поверх разделительного слоя. Броня типа «К» (круглые проволоки) обеспечивает высокую стойкость к растягивающим нагрузкам и механическим воздействиям (давление грунта, случайные удары при раскопках).
9. Наружная оболочка (защитный шланг)
Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) повышенной твердости. Имеет толщину, достаточную для защиты брони от коррозии в агрессивных грунтах. Цвет оболочки, как правило, черный. Обозначение «у» в маркировке указывает на усиленное исполнение этой оболочки.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ, 20/35 кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим работы |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | Продолжительность до 5 сек. |
| Минимальная температура прокладки | -15°C | Без предварительного подогрева |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля | Для многопроволочных жил |
| Сопротивление изоляции | Не менее 100 МОм·км | При температуре +20°C |
| Активное сопротивление жилы при +20°C | Не более 0.0601 Ом/км | Для медной жилы 300 мм² |
| Индуктивное сопротивление | ~0.1 Ом/км | Зависит от взаимного расположения жил |
Механические и эксплуатационные параметры
Области применения кабеля ПвКПу 300 мм²
Кабель данной марки и сечения применяется на объектах, требующих высокой надежности и способности передавать большие мощности.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабеля определяется условиями прокладки, экономическими соображениями и требованиями к надежности.
| Марка кабеля | Ключевые отличия от ПвКПу | Рекомендуемая сфера применения |
|---|---|---|
| ААБл 300 мм² | Бумажная пропитанная изоляция, алюминиевые жилы, броня из стальных лент. Дешевле, но имеет ограничения по температуре (+70°C), требует особого внимания к разности уровней прокладки. | Стационарные линии в сухих и нормальных грунтах при отсутствии растягивающих нагрузок. |
| ПвБбШп 300 мм² | Такая же изоляция из СПЭ, но броня из двух стальных оцинкованных лент (Б), защитный покров в виде шланга из полиэтилена (Шп). Менее стойкий к растяжению, но более гибкий и несколько дешевле. | Прокладка в земле (траншеях) при отсутствии значительных растягивающих усилий. |
| ЦСП 300 мм² | Кабель с изоляцией из СПЭ в свинцовой оболочке, поверх которой наложена броня. Имеет максимальную герметичность и стойкость к влаге, но тяжелее, дороже и сложнее в монтаже. | Подводные переходы, особо влажные грунты, зоны с высокой химической агрессивностью. |
| ПвП 300 мм² | Без брони, с защитным покровом. Не имеет механической защиты. | Прокладка только в кабельных сооружениях (блоках, туннелях, коллекторах), где исключен риск механических повреждений. |
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка кабеля ПвКПу 300 мм² требует соблюдения строгих правил, обусловленных его конструкцией и большим весом.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается кабель ПвКПу от ПвБбШв?
Основное отличие – в типе брони. ПвКПу имеет броню из круглых стальных проволок (К), что обеспечивает высокую стойкость к растягивающим нагрузкам. ПвБбШв имеет броню из двух стальных лент (Б), которая лучше защищает от сдавливающих воздействий, но плохо работает на растяжение. Кабель с проволочной броней, как правило, дороже.
Можно ли прокладывать кабель ПвКПу 300 мм² в воде?
Нет, напрямую в воду (подводная прокладка) данный кабель прокладывать нельзя. Его наружная оболочка из ПВХ не обеспечивает полной герметичности на длительный срок. Для подводных переходов необходимо применять специальные кабели в свинцовой оболочке (например, марки ЦСП) или использовать кабель ПвКПу, но в дополнительной герметичной защитной трубе (например, HDPE).
Какой токовой нагрузки можно ожидать для ПвКПу 300 мм²?
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от способа прокладки. Для одного кабеля ПвКПу 300 мм² на 10 кВ, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +15°C и глубине 0,7 м, допустимый ток составляет примерно 450-480 А. При прокладке в воздухе (в кабельном канале) этот ток будет выше – около 510-540 А. Точные значения необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ 7 изд. или каталогов производителя, учитывая все поправочные коэффициенты (на температуру, количество работающих кабелей вплотную и т.д.).
Нужно ли использовать медный кабель такого сечения, или можно взять алюминиевый?
Выбор между медью и алюминием – это компромисс между стоимостью и эксплуатационными характеристиками. Алюминиевый аналог (АВКПу) будет значительно дешевле и легче. Однако для одного и того же сечения 300 мм² медный кабель имеет более высокую пропускную способность по току (примерно на 30%), меньшее электрическое сопротивление, лучшую стойкость к механическим изгибам и коррозии, а также более надежные контактные соединения. На ответственных объектах и при высоких нагрузках предпочтение отдается меди.
Как маркируются концы кабеля при прокладке?
Концы кабеля перед вводом в эксплуатацию должны быть снабжены бирками (маркировкой). На бирках указывается: марка кабеля, напряжение, сечение, номер линии или наименование присоединения, а также схематическое обозначение (например, «Л101 ПС-1 — ТП-5»). Маркировка наносится несмываемым способом и дублируется на кабеле ближе к муфте.
Каков гарантийный срок на кабель ПвКПу 300 мм²?
Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый большинством серьезных производителей, составляет 5 лет с даты ввода кабеля в эксплуатацию, но не более 4,5 лет с момента изготовления. При этом расчетный срок службы качественного кабеля с изоляцией из СПЭ при соблюдении условий прокладки и эксплуатации превышает 30 лет.