Кабель ПвКШп(г) 3х150
Кабель ПвКШп(г) 3х150: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ПвКШп(г) 3х150 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 31565-2012 (ГОСТ Р 53769-2010) и техническим условиям является ключом к пониманию его конструкции и свойств: П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; КШ – кабель с экранами из медных проволок (кольцевая проволочная броня); п – наружный покров (защитный шланг) из полиэтилена; (г) – герметизированный, с продольной герметизацией токопроводящей жилы и заполнением пространства под оболочкой; 3х150 – три основные токопроводящие жилы сечением 150 мм² каждая.
Конструкция кабеля ПвКШп(г) 3х150
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации. Каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила: Жила сечением 150 мм² выполняется из медных проволок (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Как правило, для данного сечения используется уплотненная или компактированная конструкция, что повышает механическую стабильность и снижает склонность к образованию дендритов. В маркировке «(г)» указывает на наличие герметизации жилы, обычно путем наложения экранирующего слоя из полупроводящего полиэтилена или полимерной ленты, что предотвращает продольное распространение влаги в случае повреждения оболочки.
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы экструзионным способом. Выравнивает распределение электрического поля, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкость к деформациям и трекингу по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом.
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран): Наносится поверх изоляции. Вместе с внутренним экраном создает идеально цилиндрическое электрическое поле вокруг жилы.
- Поясная изоляция: Выполняется из полупроводящих или медных лент, наложенных поверх экрана по изоляции. Обеспечивает контакт с металлическим экраном/броней.
- Металлический экран/броня: В кабеле марки КШп это экран в виде оплетки из медных оцинкованных проволок. Данная конструкция выполняет двойную функцию: является несущим заземляющим экраном (для защиты от электрического поля и обеспечения безопасности) и одновременно служит броней, обеспечивающей высокую стойкость к механическим воздействиям (растяжению, сдавливанию, ударам). Это ключевое отличие от кабелей с ленточной броней (Б).
- Разделительный слой: Под оболочкой обычно накладывается поясная изоляция или обмотка из ПЭТ-лент для защиты металлического экрана от контакта с оболочкой.
- Заполнение: Пространство между скрученными экранированными жилами заполняется жгутами из полимерного материала или резиновой смеси, что придает кабелю круглую форму и дополнительную механическую стабильность. В герметизированных исполнениях «(г)» это заполнение также служит барьером для влаги.
- Наружная оболочка: Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Толщина оболочки нормирована. Защищает внутренние элементы от агрессивных сред, влаги и механических повреждений. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Наружный покров (шланг) из полиэтилена: Буква «п» в маркировке указывает на наличие поверх ПВХ-оболочки дополнительного защитного шланга из полиэтилена. Это повышает стойкость кабеля к агрессивным химическим средам, истиранию и обеспечивает дополнительную защиту от проникновения влаги.
- длительно
- в режиме перегрузки
- в режиме короткого замыкания
- +90°C
- +130°C (не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы)
- +250°C (не более 5 с)
- Точное значение Iдоп определяется по ПУЭ 7 изд. гл. 1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха и количества работающих кабелей вплотную.
- Прокладка в земле (траншеях): Основная сфера применения. Медная броня (КШ) эффективно защищает от механических повреждений при раскопках, растягивающих нагрузок, а также является экраном. Полиэтиленовый шланг (п) защищает от химической агрессии грунтов и блуждающих токов. Герметизация «(г)» предохраняет от распространения влаги при локальных повреждениях.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Высокая пожарная безопасность (благодаря XLPE и ПВХ оболочке с пониженной горючестью) и стойкость к влаге позволяют использовать кабель в этих сооружениях.
- Прокладка в помещениях с высокой коррозионной активностью: Наличие полиэтиленового шланга расширяет возможности применения в химической, нефтегазовой промышленности.
- Установка в районах с высокой сейсмической активностью: Гибкая проволочная броня лучше воспринимает вибрации и смещения грунта по сравнению с ленточной.
- Участки с риском растягивающих нагрузок: Например, при прокладке на мостах, в болотистой местности с подвижным грунтом.
- Радиус изгиба: Минимальный радиус изгиба при прокладке должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля. Нарушение этого требования ведет к необратимой деформации изоляции и экранов, снижению электрической прочности.
- Температура монтажа: Прокладка рекомендуется при температуре окружающей среды не ниже -15°C. При более низких температурах без предварительного подогрева материал ПВХ оболочки и полиэтиленового шланга теряет эластичность, возможны трещины.
- Работа с броней и заземление: Медная проволочная броня (экран) подлежит обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии. Заземление должно быть надежным и иметь малое переходное сопротивление. При разделке конца кабеля проволочный экран аккуратно раскручивается, собирается в жгут и на него устанавливается наконечник для соединения с заземляющим контуром или муфтой.
- Использование муфт: Для соединения и ответвления применяются специальные кабельные муфты (соединительные, концевые) на соответствующее напряжение, рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена и проволочным экраном. Герметизация узлов соединения – критически важный этап.
- Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7 м до верха кабеля. Обязательна подсыпка и защита слоем песка, а также укладка сигнальной ленты. При пересечении с коммуникациями или в местах повышенной нагрузки кабель должен быть защищен плитами или трубами.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры кабеля ПвКШп(г) 3х150 регламентируются серией стандартов. Ниже приведены ключевые данные для кабеля на напряжение 10 кВ.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/15; 12/20 |
| Количество и сечение основных жил, мм² | 3 х 150 |
| Материал жилы | Медь |
| Класс жилы | 1 (однопроволочная) или 2 (многопроволочная) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Толщина изоляции, мм (для 10 кВ) | 3,4 (мин. по ГОСТ) |
| Металлический экран/броня | Оплетка из медных оцинкованных проволок |
| Материал оболочки | Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ) |
| Наружный покров | Полиэтиленовый шланг |
| Допустимая температура нагрева жилы: | |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км | Не менее 1000 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)* | ~320 – 350 А (зависит от условий прокладки) |
| Примерная масса 1 км кабеля | Около 8000 – 9000 кг |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвКШп(г) 3х150 предназначен для работы в электрических сетях среднего класса напряжения. Благодаря комбинации сшитого полиэтилена, медной проволочной брони и двойной защиты оболочкой (ПВХ+ПЭ), его применение оптимально в условиях, требующих высокой механической прочности, стойкости к агрессивным средам и надежности.
Важно: Прокладка по воздуху (на опорах) возможна, но требует учета значительного собственного веса кабеля и обеспечения дополнительной поддержки. Необходим расчет механических нагрузок.
Отличия от кабелей других марок
Понимание отличий позволяет сделать точный выбор продукции под конкретные задачи.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Предпочтительная область применения |
|---|---|---|
| ПвКШп(г) 3х150 | Медная проволочная броня (экран-броня), двойная оболочка (ПВХ+ПЭ), герметизация. Максимальная механическая прочность на растяжение, гибкость, стойкость к агрессии. | Сложные грунты, растягивающие нагрузки, агрессивные среды, сейсмически активные зоны. |
| ПвБШп 3х150 | Броня из стальных оцинкованных лент (Б), двойная оболочка. Высокая защита от продавливания, но меньшая стойкость к растяжению и вибрациям. Стальная броня может корродировать. | Стандартная прокладка в земле без значительных растягивающих нагрузок. |
| АПвКШп 3х150 | Алюминиевая жила (А) вместо медной. Меньшая стоимость и масса, но большее сечение для той же пропускной способности. Медная броня сохранена. | Проекты с жестким бюджетом, где масса кабеля критична, а длина линий велика. |
| ПвПг 3х150 | Экран из медных проволок, но без брони в традиционном понимании (легкая проволочная оплетка), с полиэтиленовой оболочкой. Нет двойной защиты. Меньшая механическая защита. | Прокладка в кабельных сооружениях, где риск механических повреждений минимален. |
Монтаж и эксплуатационные требования
Монтаж кабеля ПвКШп(г) 3х150 требует соблюдения строгих правил, обусловленных его конструкцией и высоким напряжением.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между броней «КШ» (проволочная) и «Б» (ленточная)?
Броня «КШ» (медные проволоки) выполняет функцию несущего экрана и брони, работающей на растяжение. Она эффективно воспринимает растягивающие и знакопеременные нагрузки, вибрации. Броня «Б» (стальные ленты) защищает в основном от механических повреждений при продавливании и грызунов, но плохо работает на растяжение. Кроме того, медная броня не подвержена коррозии в отличие от стальной и является частью экранирующей системы.
Обязательно ли заземлять медную проволочную броню (экран) кабеля ПвКШп?
Да, это обязательное требование ПУЭ и условие безопасной эксплуатации. Заземление с двух сторон линии обеспечивает: безопасность персонала при касании оболочки (снятие потенциала), отвод токов утечки и емкостных токов, корректную работу релейной защиты (при использовании брони в качестве элемента системы защиты от однофазных замыканий).
Можно ли использовать кабель ПвКШп(г) 3х150 для прокладки в воде?
Конструкция с герметизацией «(г)» и двойной оболочкой (ПВХ+ПЭ) обладает высокой стойкостью к влаге. Однако для длительной стационарной прокладки непосредственно в воде (реки, озера) предназначены специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметизирующей оболочкой (например, ПвПуг). ПвКШп(г) может переносить кратковременное погружение, но не является специализированным подводным кабелем.
Как определить необходимое сечение жилы 150 мм² для конкретного объекта?
Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (Iдоп) – расчетный ток линии должен быть меньше Iдоп для выбранного способа прокладки. 2) По потере напряжения – особенно важно для протяженных линий. 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания – проверяется, что жила выдержит ток КЗ за время срабатывания защиты. 4) По экономической плотности тока – для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки. Для напряжения 10 кВ и мощностей порядка 5-8 МВт сечение 150 мм² является типовым.
Что означает буква «(г)» в маркировке и насколько она важна?
Буква «(г)» означает «герметизированный». Герметизация осуществляется путем наложения на жилу водоблокирующих лент или паст и заполнения межжильного пространства гидрофобным материалом. Это критически важно для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод или в условиях возможного затопления кабельных трасс. При локальном повреждении внешней оболочки эта конструкция предотвращает продольное распространение влаги вдоль кабеля, локализуя место повреждения и снижая стоимость ремонта.
Каков ориентировочный срок службы данного кабеля?
При соблюдении условий прокладки, эксплуатации (непревышение температуры, токов нагрузки) и в отсутствие внешних механических повреждений, расчетный срок службы кабеля ПвКШп(г) с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется условиями конкретной трассы.