Кабель ПвКШп(г) 1-х жильный
Кабель ПвКШп(г) 1-х жильный: конструкция, параметры и область применения
Кабель ПвКШп(г) 1-х жильный представляет собой одножильный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в медной экранированной оболочке, с защитным покровом в виде гофрированной стальной ленты и наружным полиэтиленовым шлангом. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях при условии отсутствия растягивающих усилий. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц.
Расшифровка маркировки ПвКШп(г)
- П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
- в – оболочка (в данном контексте указывает на наличие изоляции из вулканизированного полиэтилена, но в современной трактовке это часть обозначения материала изоляции).
- К – медный экран в виде оплетки или повива медных проволок (в сочетании с «Ш» обозначает экран из медных проволок).
- Ш – защитный покров в виде шланга.
- п – материал шланга – полиэтилен.
- (г) – гофрированная стальная лента в составе защитного покрова (броня).
- 1-х жильный – одножильное исполнение.
- Защита от электромагнитных помех.
- Создание симметричного электрического поля вокруг изоляции.
- Обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
- В одножильных кабелях большой серии также служит элементом, уменьшающим потери на вихревые токи.
- Проколов при засыпке грунтом и укладке.
- Повреждений грызунами.
- Растягивающих и сдавливающих нагрузок (в пределах, оговоренных условиями прокладки).
- Защита брони от коррозии.
- Защита от агрессивных химических веществ, содержащихся в грунте или атмосфере.
- Защита от проникновения влаги (кабель имеет исполнение «г» – герметизированный).
- Снижение трения при протяжке в кабельных каналах.
- Между жилами и землей: 1.0
- U0
- Между любыми двумя жилами многожильных кабелей: 1.732
- U0
- Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
- Температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
- Допустимая температура нагрева жилы:
- при длительной эксплуатации: +90°C
- при перегрузке: +130°C (не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч за срок службы)
- при коротком замыкании: +250°C (не более 5 с)
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: не менее 15 наружных диаметров кабеля.
- Стойкость к воздействию относительной влажности воздуха: до 98% при температуре до +35°C.
- Стойкость к воздействию солнечного излучения (УФ): наружная оболочка из ПЭ устойчива.
- Прокладка в земле (траншеях) в городских и промышленных электросетях.
- Прокладка в коллекторах, туннелях, кабельных каналах и эстакадах.
- Подвод к силовым подстанциям и распределительным пунктам.
- Электроснабжение крупных промышленных предприятий, горнодобывающих комплексов.
- Участки с повышенной коррозионной активностью грунта.
- Трассы, где возможно присутствие грызунов.
- Прокладывать кабели вплотную треугольником или с минимальным зазором, используя специальные конструкции крепления.
- В местах ввода в распределительные устройства выполнять перекрестную перестановку жил (транспозицию) для выравнивания индуктивностей фаз.
- На длинных участках (более 30-50 м) выполнять заземление брони и экрана с двух концов для предотвращения наведения опасного потенциала. При этом в оболочке могут протекать циркулирующие токи, что требует расчета и применения специальных схем заземления (одностороннее, поперечное соединение и заземление через ограничители).
- Соблюдать осторожность при затяжке из-за наличия жесткой брони, не превышать допустимый радиус изгиба.
- От АПвПуг, АПвПу2г: Кабели марок АПвПуг имеют алюминиевую жилу, что делает их легче и дешевле, но они уступают по удельной проводимости и стойкости к электромеханическим нагрузкам. Броня в АПвПу2г выполнена из двух стальных гладких лент.
- От ПвП, ПвПг: Кабели ПвП не имеют брони, только экран и полиэтиленовую оболочку. Они предназначены для прокладки в кабельных сооружениях, где исключен риск механических повреждений.
- От кабелей с бумажной пропитанной изоляцией (СБ, ЦСБ): Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена имеют более высокую допустимую температуру нагрева жилы, меньший вес и диаметр, не требуют сложных концевых муфт с градировкой напряжения и не имеют ограничений по перепаду высот при прокладке.
- Поперечное соединение оболочек всех трех фаз и заземление в одной точке (обычно в середине трассы, если это возможно).
- Использование специальных разъединителей, ограничителей напряжения или симметрирующих трансформаторов для разрыва цепи циркулирующих токов при сохранении безопасности.
- Электрическое соединение жил.
- Восстановление экрана (для чего используется проводник-перемычка).
- Восстановление брони (соединение бронелент стальными гильзами или специальными зажимами).
- Герметизацию соединения от влаги.
- Более высокая рабочая температура: +90°C против +70°C для ПВХ.
- Лучшие диэлектрические характеристики и стойкость к частичным разрядам.
- Меньшие диэлектрические потери.
- Повышенная стойкость к тепловому старению и перегрузкам.
- Отсутствие миграции пластификаторов, что обеспечивает стабильность параметров в течение всего срока службы.
Конструкция кабеля ПвКШп(г)
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы в тяжелых условиях эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной проволоки, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила может быть круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет оптимизировать использование пространства, уменьшая общий диаметр кабеля и снижая расход материалов. Сечения жил стандартизированы.
2. Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
3. Изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Данный материал получается путем вулканизации полиэтилена, что придает ему повышенные температурные характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а допустимая температура при коротком замыкании достигает +250°C (не более 5 секунд). Изоляция имеет постоянную толщину, зависящую от номинального напряжения кабеля.
4. Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран)
Наносится поверх изоляции. Аналогично внутреннему экрану, выполняется из экструдированного полупроводящего слоя или полупроводящих лент. Обеспечивает равномерный переход электрического поля на металлический экран.
5. Медный экран (металлический экран)
Выполняется в виде повива медных проволок или медной ленты. Основные функции:
6. Разделительный слой
Представляет собой обмотку из полимерной пленки или другого материала, предотвращающего непосредственный контакт медного экрана с броней и защищающего экран от коррозии.
7. Броня из гофрированной стальной ленты
Изготавливается в виде одной или двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием и гофрированных для придания гибкости. Основное назначение – механическая защита от:
Гофрирование позволяет сохранить достаточную гибкость кабеля.
8. Наружный полиэтиленовый шланг (защитный покров)
Наружная оболочка из полиэтилена (обычно полиэтилена среднего давления, ПЭСД). Выполняет функции:
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры
Кабель предназначен для работы в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Длительно допустимое напряжение:
| Номинальное U, кВ (U0/U) | Испытательное U для готового кабеля, кВ (продолжительность 10 мин.) | Толщина изоляции из сшитого полиэтилена, мм, не менее |
|---|---|---|
| 6/10 | 18 | 3.0 |
| 10/15 | 22 | 4.0 |
| 20/35 | 44 | 7.0 |
| 35/60 | 65 | 10.0 |
Токовые нагрузки
Длительно допустимый ток нагрузки зависит от сечения жилы, номинального напряжения, условий прокладки (в земле, в воздухе) и температуры окружающей среды. Приведенные в таблице 2 данные являются справочными и требуют уточнения по расчетным методикам ПУЭ и конкретным условиям проекта.
| Сечение жилы, мм² | Допустимый длительный ток, А | Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|
| 50 | 215 | 0.387 |
| 70 | 265 | 0.268 |
| 95 | 320 | 0.193 |
| 120 | 365 | 0.153 |
| 150 | 415 | 0.124 |
| 185 | 470 | 0.0997 |
| 240 | 540 | 0.0754 |
Механические и климатические характеристики
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПвКШп(г) 1-х жильный применяется для сооружения кабельных линий электропередачи среднего класса напряжения (6-35 кВ) в условиях, где присутствуют риски механических повреждений и воздействия агрессивной среды. Основные сферы применения:
Особенности монтажа одножильных кабелей
При прокладке одножильных кабелей на переменном токе необходимо учитывать явление наведения ЭДС на металлических элементах (броне, экране). Для уменьшения потерь и нагрева рекомендуется:
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
ПвКШп(г) является одним из представителей класса силовых кабелей среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена. Его ключевые отличия от других марок:
Выбор в пользу ПвКШп(г) обоснован при необходимости прокладки в земле без дополнительных защитных труб (кожухов) в условиях, где существует риск случайных механических повреждений.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Чем отличается исполнение (г) в маркировке? Обязательно ли его указывать?
Исполнение (г) – «герметизированный» – указывает на наличие гидроизоляционного слоя (чаще всего алюмополимерной ленты) под броней, который препятствует продольному распространению влаги в случае повреждения наружной оболочки. Для прокладки в земле и в условиях возможного подтопления кабельных сооружений использование кабеля с индексом (г) является обязательным требованием современных стандартов и ПУЭ. Указывать его необходимо, так как это определяет конструкцию и область применения.
Вопрос 2: Как правильно заземлять броню и экран одножильного кабеля ПвКШп(г)?
Броня и медный экран должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии для безопасности персонала. Однако это приводит к возникновению циркулирующих токов в оболочке из-за электромагнитной индукции от тока жилы. Для линий длиной более нескольких десятков метров рекомендуется применять специальные схемы:
Конкретная схема должна быть выбрана на основе расчета и указана в проектной документации.
Вопрос 3: Можно ли прокладывать кабель ПвКШп(г) в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно. Наружная полиэтиленовая оболочка обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако при таком способе прокладки изменяются условия охлаждения, что требует пересчета допустимых токовых нагрузок (обычно в сторону уменьшения по сравнению с прокладкой в земле). Также необходимо обеспечить надежное крепление кабеля с учетом его веса и термических расширений/сжатий.
Вопрос 4: Какие муфты применяются для монтажа кабеля ПвКШп(г)?
Для данного кабеля применяются стопорные и соединительные муфты, предназначенные specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена с медным экраном и броней. Муфта должна обеспечивать:
Широко используются муфты холодной усадки на основе силикона или EPDM-резины, а также термоусаживаемые муфты.
Вопрос 5: В чем преимущество сшитого полиэтилена (XLPE) перед ПВХ изоляцией в кабелях на 6-35 кВ?
Сшитый полиэтилен имеет существенные преимущества:
Кабели с ПВХ изоляцией на среднее напряжение сегодня практически не применяются.
Заключение
Кабель ПвКШп(г) 1-х жильный представляет собой современное, надежное решение для создания кабельных линий 6-35 кВ в условиях, требующих повышенной механической защиты и стойкости к внешним воздействиям. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, эффективного экранирования, брони из гофрированной ленты и герметичной оболочки, обеспечивает длительный и безотказный срок службы. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также грамотная организация заземления экрана и брони являются критически важными для безопасной и экономичной эксплуатации линий на основе данного кабеля.