Кабель ПвКШп(г) 3х185

Кабель ПвКШп(г) 3х185: полное техническое описание и область применения

Кабель ПвКШп(г) 3х185 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. Конструкция кабеля оптимизирована для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты трубами или блоками, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, производственных помещениях). Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, КШп – броня из круглых оцинкованных стальных проволок, (г) – герметизированный (гидрофобный заполнитель в броне), 3х185 – три токопроводящие жилы сечением 185 мм² каждая.

Конструктивные элементы кабеля ПвКШп(г) 3х185

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Жила сечением 185 мм² выполняется из медных проволок (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для данного сечения жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к механическим деформациям и коррозии.
• Экран по жиле (полупроводящей экран): Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
• Изоляция: Основной изоляционный слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Этот материал обладает выдающимися диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C). Сшивка молекул полимера создает трехмерную сетку, что резко повышает стойкость к тепловой деформации и растрескиванию по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
• Экран по изоляции (полупроводящей экран): Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для симметрирования электрического поля и является частью системы экранировки.
• Поясная изоляция: В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх экрана по изоляции может накладываться поясная изоляция из электропроводящей бумаги или полимерной ленты, обеспечивающая равномерность электрического поля в многожильных кабелях.
• Медный экран: Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медных проволок, спирально наложенных с заданным шагом, или в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде оплетки. Его функция – заземление, защита от внешних электромагнитных помех и обеспечение симметрии поля. В случае короткого замыкания экран служит для прохождения тока КЗ. Для сечения 185 мм² сечение медных проволок экрана нормируется.
• Разделительный слой (под броней): В качестве подушки под броней используется крепированная бумага, ПЭТ-лента или аналогичный материал. Он защищает внутренние слои от механического повреждения стальными проволоками брони.
• Броня: Броня типа КШп – это бронепокров из круглых оцинкованных стальных проволок, наложенных поверх разделительного слоя. Проволоки обеспечивают высокую механическую защиту от растягивающих усилий (например, при прокладке в грунтах с возможной просадкой) и от грызунов. Буква «п» в маркировке указывает на плоскую укладку проволок.
• Герметизация (г): В бронепокрове типа (г) пространство между стальными проволоками заполняется гидрофобным компаундом (обычно на основе битума или полиизобутилена). Это предотвращает продольное распространение влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения наружной оболочки, что критически важно для прокладки в земле.
• Наружная оболочка: Защитная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) накладывается поверх брони. Она защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от земли и обеспечивает дополнительную механическую защиту. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 и другими отраслевыми стандартами. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля ПвКШп(г) 3х185 на напряжение 10 кВ.

Таблица 1. Электрические параметры при частоте 50 Гц и температуре жилы +90°C

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10; 8,7/10; 12/20	U0 – напряжение между жилой и землей/экраном
Максимально допустимая длительная температура жилы	+90°C	В нормальном режиме работы
Допустимая температура жилы при коротком замыкании	+250°C	Продолжительность не более 5 сек
Сопротивление изоляции, не менее	100 МОм·км	При температуре +20°C
Емкость жилы относительно экрана	~0,35 мкФ/км	Типовое значение, зависит от конструкции
Индуктивное сопротивление	~0,15 Ом/км	Типовое значение

Таблица 2. Токовые нагрузки (допустимые длительные токи) для прокладки в земле

Условия прокладки	Токовая нагрузка, А	Уточняющие условия
В земле (траншее)	355 — 390	Зависит от удельного теплового сопротивления грунта (1-2 К·м/Вт), глубины прокладки (0,7-1 м), температуры грунта (+15-20°C) и количества работающих кабелей в траншее.
В воздухе (в помещении, тоннеле)	400 — 425	Зависит от температуры воздуха (+25°C), способа прокладки (вплотную, с зазором, на перфорированном лотке).

Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются расчетом по методике, изложенной в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов.

Таблица 3. Механические и массогабаритные параметры

Параметр	Примерное значение
Наружный диаметр кабеля	65 — 75 мм
Масса 1 км кабеля	11000 — 13000 кг
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15-20 наружных диаметров
Допустимое тяговое усилие при прокладке	До 50-70 кН (зависит от конструкции брони)

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвКШп(г) 3х185 применяется для создания магистральных и распределительных линий электроснабжения в сетях напряжением 6-20 кВ. Основные сферы использования:

• Питание мощных потребителей (трансформаторные подстанции, крупные промышленные предприятия, насосные и компрессорные станции).
• Устройство вводов и отпаек в воздушных линиях электропередачи (ВЛ).
• Прокладка в кабельных коллекторах и тоннелях городских сетей электроснабжения.
• Прокладка в земле (траншее) в условиях, где возможны механические воздействия, включая растяжение.

Особенности монтажа и прокладки:

• Прокладка в земле: Требуется подготовка траншеи с песчаной подушкой толщиной не менее 100 мм. Кабель укладывается волнообразно (змейкой) для компенсации температурных деформаций. Сверху засыпается слоем мягкого грунта или песка без камней, затем укладывается сигнальная лента и производится обратная засыпка. Минимальная глубина прокладки – 0,7 м для линий до 20 кВ. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм для обеспечения теплоотвода.
• Монтаж муфт: Для соединения и ответвления используются специальные соединительные и концевые муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Критически важным является качественная заделка концов кабеля, восстановление экранов и герметизация.
• Заземление: Медные экраны (проволочные или ленточные) и броня из стальных проволок подлежат обязательному заземлению с двух концов кабельной линии для обеспечения безопасности и нормального режима работы. Это требование подробно изложено в ПУЭ.
• Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ) и измерению сопротивления изоляции.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

Кабель ПвКШп(г) является одним из представителей семейства бронированных кабелей с изоляцией из СПЭ. Его основные аналоги:

• ПвБШп: Броня из стальных оцинкованных лент. Защищает в большей степени от механических повреждений (ударов, сдавливания), но менее стойка к растягивающим нагрузкам по сравнению с проволочной броней. Чаще применяется при отсутствии риска растяжения.
• АПвКШп: Алюминиевые токопроводящие жилы. Имеет меньшую стоимость и массу, но большее удельное электрическое сопротивление, что требует увеличения сечения для обеспечения той же пропускной способности. Медный аналог (ПвКШп) более надежен с точки зрения стойкости контактных соединений и долговечности.
• Кабели с бумажной пропитанной изоляцией (СБ, ЦСБ): Устаревшая технология. Кабели с СПЭ (Пв) имеют более высокую допустимую рабочую температуру, большую стойкость к тепловым перегрузкам, не требуют сложных систем подпитки маслом и допускают прокладку на трассах с большими перепадами уровней.

Выбор в пользу ПвКШп(г) 3х185 обоснован при необходимости прокладки в грунтах с нестабильностью (торф, песок, вечная мерзлота), где существует риск просадок и растягивающих нагрузок, а также при высокой важности обеспечения продольной герметизации трассы.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие ПвКШп от ПвБШп?

Ключевое отличие – в типе брони. КШп – броня из круглых стальных оцинкованных проволок, обеспечивающая высокую стойкость к растягивающим нагрузкам. БШп – броня из стальных оцинкованных лент, обеспечивающая лучшую защиту от продавливания и порезов, но не рассчитанная на значительное растяжение. Выбор зависит от условий прокладки.

2. Что означает буква (г) в маркировке и обязательно ли ее наличие?

Буква (г) означает, что бронепокров герметизирован – пространство между проволоками брони заполнено водоблокирующим компаундом. Это критически важно для прокладки в земле, так как предотвращает распространение влаги вдоль кабеля при повреждении наружной оболочки. Для подземной прокладки использование кабеля с индексом (г) является强烈推荐 (strongly recommended), а часто и обязательным требованием технических условий проекта.

3. Как правильно выбрать сечение экрана для заземления?

Сечение медного экрана нормируется стандартами. Для кабеля 3х185 мм² на 10 кВ сечение проволок экрана обычно составляет 25-35 мм². При проектировании системы заземления кабельной линии необходимо учитывать токи короткого замыкания. Сопротивление заземляющих проводников должно быть достаточно низким для срабатывания защит. Расчет выполняется согласно ПУЭ и РД 153-34.0-20.278-98.

4. Каков срок службы кабеля ПвКШп(г) 3х185?

Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от соблюдения условий прокладки, режимов нагрузки (перегрузок), качества монтажа муфт и воздействия внешних факторов (коррозионная активность грунта, блуждающие токи, механические повреждения).

5. Можно ли прокладывать кабель ПвКШп(г) в воде?

Конструкция кабеля с герметизацией (г) и ПВХ-оболочкой обеспечивает стойкость к кратковременному или постоянному воздействию влаги и может быть использована для прокладки в затопленных траншеях или коллекторах. Однако для прокладки непосредственно в водоемах (по дну рек, озер) предназначены специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, ПвП), обеспечивающей абсолютную радиальную герметизацию.

6. Какой документ является основным для определения токовых нагрузок?

Основным руководящим документом являются «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ, глава 1.3), а также более детальные отраслевые методики, такие как «Руководство по расчету и выбору токоведущих частей и изоляции электрооборудования» и ГОСТ 31996-2012. Все расчеты должны учитывать поправочные коэффициенты на температуру окружающей среды, группировку кабелей, тип прокладки и т.д.

Заключение

Кабель ПвКШп(г) 3х185 представляет собой современное, надежное решение для построения силовых линий среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической прочности, особенно на растяжение, и обеспечения продольной герметичности. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, проволочной брони и гидрофобного заполнения, делает его оптимальным выбором для ответственных подземных трасс, линий в районах с подвижными грунтами и объектов с высокими требованиями к бесперебойности электроснабжения. Корректный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с ПУЭ и технической документацией гарантируют долгий и надежный срок службы кабельной линии.