Кабель ПвКПу 3х35: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель ПвКПу 3х35 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, напряжением 6-10 кВ, с тремя основными жилами сечением 35 мм², с экранами из медных проволок и общей медной оплеткой. Данный тип кабеля является ключевым элементом в современных распределительных сетях среднего напряжения, предназначенным для стационарной прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах и помещениях, включая зоны с повышенной влажностью. Его применение обусловлено высокими технико-эксплуатационными характеристиками, превосходящими традиционные кабели с бумажно-пропитанной изоляцией.

Расшифровка маркировки ПвКПу 3х35

• П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – часто указывает на вулканизированный, т.е. сшитый полиэтилен).
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• К – Контрольный проводник (присутствует в конструкции, но в маркировке 3х35 он не указан явно, обычно идет как отдельная жила меньшего сечения). В данной стандартной трактовке для силовых кабелей 6-10 кВ «К» может также указывать на экран из медных проволок поверх каждой жилы.
• Пу – Усиленная защитная оболочка (обычно из полиэтилена или ПВХ повышенной прочности). В контексте ПвКПу – это общая медная оплетка (экран) поверх скрученных экранированных жил. Буква «у» означает усиленную.
• 3х35 – Три основные токопроводящие жилы, номинальное сечение каждой 35 квадратных миллиметров.

Таким образом, полная расшифровка: Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с экранами из медных проволок на каждой жиле и с общей медной оплеткой, трехжильный, сечением жил 35 мм², на напряжение 6/10 кВ.

Конструкция кабеля ПвКПу 3х35

Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 35 мм² изготавливается из медной проволоки. По ГОСТ 22483-2012, жила может быть:

• Класса 1 (однопроволочная) – для сечений до 50 мм² включительно. В кабеле 3х35 чаще всего используется именно однопроволочная (монолитная) жила, как более жесткая и удобная для монтажа концевой разделки.
• Класса 2 (многопроволочная) – также допустима, обладает большей гибкостью.

Медь обеспечивает высокую электропроводность, коррозионную стойкость и надежность контактных соединений.

2. Экранирование жилы (пофазное)

Поверх изоляции каждой жилы наложен экран. Он состоит из двух элементов:

• Электропроводящий слой в виде полупроводящей ленты или экструдированного полупроводящего слоя. Он плотно прилегает к изоляции, выравнивая электрическое поле и предотвращая возникновение частичных разрядов.
• Медный экран в виде оплетки из медных проволок малого диаметра или медной ленты, наложенной спирально. Сечение этого экрана нормируется (обычно не менее 16 мм² для кабелей на 10 кВ) и служит для замыкания токов утечки, а также в качестве пути для тока короткого замыкания.

Этот экран является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.

3. Изоляция жилы

Изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивки (химическая или радиационная) изменяет молекулярную структуру полиэтилена, превращая его из термопластичного в термореактивный материал. Это дает ключевые преимущества:

• Рабочая температура жилы повышается до +90°C (против +70°C для ПВХ), а в режиме перегрузки или короткого замыкания – до +130°C и +250°C соответственно.
• Высокая стойкость к тепловому старению и деформациям.
• Низкие диэлектрические потери (тангенс дельта).
• Влагостойкость – материал не впитывает воду.
• Меньший вес и наружный диаметр по сравнению с бумажной изоляцией при том же напряжении.

Толщина изоляции строго нормирована стандартами (например, ГОСТ 15150). Для кабеля на 10 кВ она составляет примерно 3,0-3,4 мм.

4. Заполнитель и поясная изоляция

Экранированные изолированные жилы скручиваются вместе. Пространство между ними заполняется эластомерным или ПВХ заполнителем для придания кабелю круглой формы и механической стабильности. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция – экранирующая электропроводящая лента.

5. Общий экран (оплетка)

Поверх скрученных жил накладывается общий медный экран в виде оплетки (обозначение «Пу»). Его функция – защита от внешних электромагнитных помех, симметрирование электрического поля, а также использование в качестве заземляющего проводника для металлических частей концевой арматуры. Сечение этой оплетки также нормируется.

6. Внешняя оболочка

Защитная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) накладывается поверх общего экрана. Она защищает все внутренние элементы кабеля от механических повреждений, агрессивных сред (химических, атмосферных), а также служит барьером от распространения пламени. Цвет оболочки, как правило, черный. Толщина оболочки рассчитывается исходя из диаметра кабеля под ней.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Сводные технические параметры кабеля ПвКПу 3х35 6/10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ)
Количество и сечение основных жил	3 х 35 мм²
Материал жилы	Медь (Cu), класс 1 или 2
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Материал оболочки	Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ)
Экранирование	Пофазное (медные проволоки) + общая медная оплетка
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при КЗ (макс. 5 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 250 м (может варьироваться по согласованию)
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 5 мин.	Для кабеля 10 кВ: 25 кВ

Таблица 2. Электрические и нагрузочные характеристики (ориентировочно)

Параметр	Значение
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.524 Ом/км
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.11 — 0.13
Емкостное сопротивление, Ом/км	~0.06 — 0.08
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (+25°C, глубина 0.7м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт)	~180 — 200 А
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (+25°C)	~165 — 185 А
Ток короткого замыкания (1 сек, начальная температура +90°C), не менее	~6.5 кА

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвКПу 3х35 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6-10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры (питание РП, ТП, КТП).
• Питание мощных электродвигателей (насосных станций, вентиляторов, компрессоров) на промышленных предприятиях.
• Прокладка в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях, эстакадах).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и механических повреждений. Рекомендуется защита песчаной подсыпкой и сигнальной лентой или плитами.
• Объекты с повышенной влажностью (шахты, подвалы, туннели метро).

Условия эксплуатации:

• Рабочая температура окружающей среды: от -50°C до +50°C.
• Относительная влажность воздуха: до 98% при температуре до +35°C.
• Прокладка без предварительного подогрева возможна при температуре не ниже -15°C.
• Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» может быть опцией).
• Кабель рассчитан на длительный срок службы – не менее 30 лет.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля ПвКПу 3х35 перед кабелем с бумажной изоляцией (например, СБ 3х35):

• Высокая влагостойкость: Отсутствие гигроскопичной бумаги исключает необходимость герметизации концов и ограничений по перепаду уровней прокладки.
• Большая допустимая температура: Более высокая токовая нагрузка и стойкость к перегрузкам.
• Удобство монтажа и эксплуатации: Меньший вес и радиус изгиба, простота разделки концов, отсутствие необходимости в муфтах с фарфоровыми втулками для герметизации.
• Высокая стойкость к термическому старению.
• Экологическая безопасность: Отсутствие маслопропитанной бумаги и металлической оболочки.

Недостатки:

• Чувствительность к частичным разрядам: Требует высококачественной изоляции и правильного монтажа экранов. Повреждение изоляции не «залечивается» как в маслонаполненных кабелях.
• Чувствительность к механическим повреждениям при прокладке: Требует аккуратного обращения, особенно с краями медных экранов.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями низкого напряжения.

Сравнение с кабелем ПвП 3х35: Кабель ПвП имеет экран в виде медной или алюминиевой фольги (ленты), а не оплетки из проволок. Оплетка (ПвКПу) обеспечивает лучшее экранирование, большую гибкость и надежность при изгибах, а также большее сечение по току короткого замыкания.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ПвКПу 3х35 требует соблюдения ряда правил:

1. Радиус изгиба: Не менее 15 диаметров кабеля при монтаже. Нарушение ведет к деформации изоляции и экранов.
2. Заземление экранов: Медные экраны каждой жилы и общая оплетка должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты. В схемах с односторонним заземлением экранов необходимо предусмотреть установку поперечных связей и защитных ограничителей напряжения на незаземленных концах.
3. Концевые заделки (концевая арматура): Обязательно использование специализированных кабельных наконечников с изоляторами для кабелей 10 кВ. Изоляция срезается ступенчато, экраны отгибаются и соединяются с заземляющим проводником. Пространство заполняется влагостойкой изоляционной массой или используется термоусаживаемая муфта.
4. Соединительные муфты: Для соединения двух отрезков кабеля применяются соединительные муфты (стопорные, проходные), рассчитанные на напряжение 10 кВ, тип изоляции XLPE. Монтаж муфт – ответственная операция, выполняемая квалифицированным персоналом в условиях чистоты.
5. Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7 м. Дно траншеи должно быть очищено от камней и утрамбовано, рекомендуется подсыпка песком (10 см снизу и сверху). Сверху укладывается сигнальная лента или защитные плиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвКПу от ПвП?

Основное отличие – в конструкции экрана. ПвКПу имеет экран из медных проволок (оплетки) поверх каждой жилы и общую медную оплетку. ПвП имеет экран в виде медной или алюминиевой фольги (ленты), иногда в комбинации с дренажным проводом. Оплетка обеспечивает большую гибкость, механическую прочность и большее сечение для токов КЗ. Кабель с оплеткой (К) часто предпочтительнее для ответственных линий и при сложной трассе прокладки.

Можно ли прокладывать кабель ПвКПу 3х35 открыто по стенам?

Да, можно. Кабель предназначен для прокладки в воздухе (в помещениях, туннелях, по конструкциям). При этом необходимо учитывать его стойкость к УФ-излучению (обычный ПВХ имеет ограниченную стойкость, для длительной открытой прокладки на солнце лучше выбирать кабель с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена, например, ПвКШв). Также необходимо обеспечить крепление с рекомендуемым шагом и соблюдение радиусов изгиба.

Как правильно выбрать сечение 35 мм²? На какой ток он рассчитан?

Сечение 35 мм² выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки, току короткого замыкания и потере напряжения. Для предварительной оценки можно ориентироваться на ток ~180-200 А при прокладке в земле в нормальных условиях. Однако окончательный расчет должен учитывать конкретные условия: температуру грунта, способ прокладки (одиночно или в пучке), наличие других кабелей рядом, состав грунта. Для точного определения необходимо пользоваться ПУЭ (Глава 1.3) или каталогами производителей с поправочными коэффициентами.

Нужно ли заземлять экраны кабеля с двух сторон?

В подавляющем большинстве случаев в сетях 6-10 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью экраны заземляются с двух сторон. Это обеспечивает нулевой потенциал экрана, безопасность для персонала и корректную работу устройств защиты. В сетях с эффективно заземленной нейтралью (110 кВ и выше) иногда применяют одностороннее заземление для снижения потерь на вихревые токи, но для кабелей 6-10 кВ это редкость и требует специального обоснования и установки защитных аппаратов на незаземленном конце.

Какие муфты используются для монтажа кабеля ПвКПу 3х35?

Используются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты, специально предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ. Например, муфты типа 3СТп-10 (соединительная) или 3КНп-10 (концевая). Ключевое требование – полная герметизация места соединения и восстановление экранирующего слоя. Монтаж должен проводиться по инструкции производителя муфт.

Что означает маркировка «ож» в дополнение к ПвКПу?

Маркировка «ож» (например, ПвКПуож) означает, что токопроводящая жила является однопроволочной (монолитной) (класс 1 по ГОСТ). Это стандартное исполнение для данного сечения. Если жила многопроволочная, может указываться «мн» (многопроволочная) или класс 2.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ПвКПу 3х35 при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и в пределах номинальных нагрузок составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и зависит от условий среды (агрессивность грунта, температурный режим, наличие вибраций) и режима работы (частоты перегрузок).

Заключение

Кабель ПвКПу 3х35 6/10 кВ представляет собой современное, надежное и технологичное решение для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и двойном медном экранировании, обеспечивает высокую пропускную способность, долговечность и безопасность эксплуатации. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех нормативов (особенно по заземлению экранов и радиусам изгиба) и использование квалифицированного сервиса для установки муфт и концевых заделок являются залогом безаварийной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы. При проектировании новых и модернизации существующих сетей кабель данного типа является предпочтительным выбором по сравнению с устаревшими кабелями с бумажной изоляцией.