Кабель ПвКШп(г) 3х50: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ПвКШп(г) 3х50 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 10 кВ включительно. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБ) и широко применяется для создания магистральных линий, разводки в распределительных сетях, а также для питания мощного промышленного оборудования. Расшифровка маркировки ПвКШп(г) 3х50 является ключом к пониманию его конструкции и свойств.
Детальная расшифровка маркировки
- П – изоляция токопроводящих жил выполнена из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE). Этот материал сохраняет диэлектрические свойства полиэтилена, но благодаря процессу сшивки приобретает повышенную теплостойкость и стойкость к тепловому пробою.
- в – оболочка кабеля из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Пластикат, как правило, пониженной горючести.
- КШ – круглые проволочные экраны поверх каждой изолированной жилы. «К» – круглый, «Ш» – экран в виде медных проволок, наложенных поверх полупроводящего слоя.
- п – наличие продольной герметизации экранов. Обычно достигается наложением под экран водоблокирующих лент или заполнением межжильного пространства гидрофобным гелем.
- (г) – индекс, указывающий на отсутствие джутового защитного покрова («голый»). Кабель предназначен для прокладки в условиях, где не требуется защита от механических повреждений (в кабельных сооружениях, туннелях, на эстакадах, в производственных помещениях).
- 3х50 – кабель имеет три основные токопроводящие жилы сечением 50 мм² каждая. Нулевая жила и жила заземления в данной марке отсутствуют.
- Класс 1 (монолитная): Однопроволочная, круглой формы. Обладает высокой жесткостью.
- Класс 2 (многопроволочная): Состоит из множества проволок, скрученных в единый проводник. Более гибкая по сравнению с жилой класса 1. Для сечения 50 мм² чаще применяется многопроволочная жила.
- Полупроводящей экран (экран по изоляции): Наносится непосредственно на изоляцию жилы. Выравнивает электрическое поле, устраняя макроскопические неровности и микротрещины, предотвращая возникновение частичных разрядов.
- Медный экран: Поверх полупроводящего слоя накладывается экран в виде медных проволок круглого сечения (обозначение «Ш»). Этот экран служит для замыкания токов утечки и токов однофазного короткого замыкания на землю. Он также обеспечивает симметрию электромагнитного поля вокруг жилы.
- Номинальная толщина: Для кабеля на 10 кВ составляет, как правило, 3.4-4.0 мм (в соответствии с ТУ или ГОСТ 31565-2012).
- Температура длительной эксплуатации: +90°C.
- Максимальная температура при КЗ: +250°C (продолжительность до 5 секунд).
- Стойкость к тепловому пробою: Высокая, благодаря пространственной сшитой молекулярной структуре.
- Защита от механических воздействий (удары, истирание).
- Защита от влаги и агрессивных сред (химических паров, масел).
- Обеспечение пожарной безопасности (ПВХ-пластикат пониженной горючести).
- Распределительные сети 6/10 кВ: Магистральные линии от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП (трансформаторным подстанциям) на промышленных предприятиях.
- Питание мощных электродвигателей: Насосов, вентиляторов, компрессоров с напряжением питания 6 или 10 кВ.
- Кабельные линии в городской инфраструктуре: Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях, по эстакадам.
- Объекты энергетики: Соединения внутри и между зданиями электростанций и подстанций.
- В кабельных сооружениях: Туннели, галереи, эстакады, этажи, двойные полы. Индекс «(г)» указывает на то, что кабель не имеет брони, поэтому при прокладке в земле (траншее) он должен быть защищен от механических повреждений полимерными или асбестоцементными коробами, трубами (гофрой) или кирпичной защитой.
- В производственных помещениях: По стенам, конструкциям, в лотках и коробах.
- На открытом воздухе: При условии защиты от прямых солнечных лучей (под навесами, по фасадам в трубах).
- Разделка кабеля: Требует аккуратного послойного снятия оболочки, экранов и изоляции с помощью специального инструмента. Важно не повредить полупроводящий слой и основную изоляцию.
- Монтаж концевых муфт (КНС): Для кабелей 10 кВ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Процесс включает подготовку поверхности изоляции, наложение полупроводящих, изолирующих и экранирующих элементов, заземление экранов.
- Монтаж соединительных муфт: Для соединения двух отрезков кабеля. Конструкция аналогична концевой, но обеспечивает контакт жил и непрерывность экранов.
- Заземление Медные проволочные экраны всех трех жил должны быть надежно соединены между собой и заземлены с двух концов линии для обеспечения безопасности и нормального функционирования защиты.
Конструкция кабеля ПвКШп(г) 3х50
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность работы в высоковольтных сетях.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 50 мм² выполняется из медной проволоки. В соответствии с ГОСТ 22483 и техническими условиями, жила может быть:
Медь обеспечивает высокую электропроводность, коррозионную стойкость и надежность контактных соединений.
2. Экранирование жилы (пофазное)
Каждая изолированная жила имеет индивидуальный экран, который является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Конструкция пофазного экрана включает:
3. Изоляция
Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE) наносится методом экструзии. Ее ключевые параметры:
4. Заполнение и поясная изоляция
Пространство между экранированными жилами заполняется ПВХ-поясной изоляцией или невулканизированной резиновой лентой. Это придает кабелю круглую форму и механическую стабильность.
5. Оболочка
Внешняя оболочка из ПВХ-пластиката выполняет защитные функции:
Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (при температуре +20°C)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 8.7/10 (12) кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное, Um – максимальное |
| Частота | 50 Гц | Стандартная промышленная частота |
| Сопротивление жилы постоянному току, не более | 0.387 Ом/км | Для медной жилы при +20°C |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 25 кВ | Продолжительность 10 мин. |
| Испытательное постоянное напряжение | 37 кВ | Продолжительность 15 мин. (альтернативный тест) |
| Емкость на 1 км длины | ~0.3 мкФ/км | Приблизительное значение, зависит от конструкции |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение/Условие |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон температур эксплуатации | от -50°C до +50°C |
| Температура монтажа без предварительного подогрева | не ниже -15°C |
| Допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации | +90°C |
| Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки | +130°C |
| Допустимая температура жил при коротком замыкании | +250°C |
| Стойкость к распространению горения | Одиночная прокладка |
Токовые нагрузки (длительно допустимый ток)
Допустимые токовые нагрузки зависят от способа прокладки и условий окружающей среды. Приведены ориентировочные значения для наиболее распространенных условий (температура земли +25°C, воздуха +25°C, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт).
| Способ прокладки | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| В земле (траншее) | ~205 А |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) | ~220 А |
| В кабельном канале (лотке) | ~190 А |
Важно: Для точного расчета токовой нагрузки в конкретных условиях необходимо руководствоваться ПУЭ (Глава 1.3) или использовать специализированное программное обеспечение, учитывающее все влияющие факторы (группирование, температура среды и пр.).
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвКШп(г) 3х50 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Способы прокладки:
Запрещена прокладка кабеля ПвКШп(г) в земле (траншее) без дополнительной механической защиты.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
ПвКШп(г) является одним из представителей семейства кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Важно понимать его отличия от других марок.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Область применения |
|---|---|---|
| ПвКШп(г) 3х50 | Экран из медных проволок (КШ), продольная герметизация (п), без брони (г). | Кабельные сооружения, помещения, воздух. В земле – только в трубах/лотках с защитой. |
| ПвПг 3х50 | Экран в виде медной ленты (П), герметизация (г). Более гибкий, но с менее эффективным экраном по току КЗ. | Аналогична, но для сетей с меньшими токами КЗ. | Алюминиевая токопроводящая жила. Дешевле, легче, но большее переходное сопротивление в муфтах. | Там, где допустимо применение алюминия и критична стоимость. |
| ПвБШп 3х50 | Наличие брони из стальных оцинкованных проволок (Б). Защита от механических повреждений. | Прямая прокладка в земле (траншее) без дополнительной защиты. |
| СБ 3х50 | Бумажно-пропитанная изоляция, свинцовая оболочка. Устаревшая технология, тяжелый, требует специальных условий монтажа (уклоны, ограничения по разности уровней). | Реконструкция старых сетей, специфические среды. |
Монтаж и оконцевание
Монтаж кабеля ПвКШп(г) требует профессионального подхода и использования специальных комплектов для разделки и соединения.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель ПвКШп(г) принципиально отличается от кабеля ВВГ?
Это кабели разных классов напряжения и конструкции. ВВГ – низковольтный кабель (до 1 кВ) с ПВХ изоляцией жил и оболочкой, без экранов. ПвКШп(г) – кабель среднего напряжения (10 кВ) с изоляцией из сшитого полиэтилена и обязательным экранированием каждой жилы для выравнивания электрического поля. Они не являются взаимозаменяемыми.
Можно ли прокладывать ПвКШп(г) 3х50 в земле напрямую?
Нет, нельзя. Индекс «(г)» означает отсутствие брони и защитных покровов. Прямая прокладка в земле запрещена из-за риска механических повреждений. Для прокладки в траншее необходимо использовать защиту: полимерные/стальные трубы, короба или кирпичную кладку поверх кабеля.
Что означает «продольная герметизация» (индекс «п») и зачем она нужна?
Это конструктивный элемент, предотвращающий продольное распространение влаги внутри кабеля в случае локального повреждения оболочки. Достигается применением водоблокирующих лент или заполнителей. Это повышает надежность и долговечность кабельной линии, особенно при риске попадания влаги.
Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель?
Термическая стойкость к току КЗ рассчитывается по формуле и зависит от времени срабатывания защиты. Для ориентировки: при времени КЗ 1 секунда, медная жила 50 мм² может выдержать ток КЗ примерно 7-8 кА. Для точного расчета необходимо знать полное сопротивление петли КЗ и время отключения защитных устройств.
Почему в некоторых проектах указывают кабель ПвБШп вместо ПвКШп(г)?
Кабель ПвБШп имеет броню из стальных оцинкованных проволок (индекс «Б»). Он применяется, когда требуется прямая прокладка в земле (траншее) без дополнительных защитных конструкций. Если трасса проходит по кабельным сооружениям или в воздухе, экономически и технически более оправдано применение ПвКШп(г).
Требуется ли для монтажа муфт на этот кабель специальная подготовка изоляции (зачистка, шлифовка)?
Да, обязательно. Поверхность изоляции из сшитого полиэтилена после снятия полупроводящего слоя должна быть тщательно обработана абразивной бумагой для удаления следов полупроводящего материала и создания гладкой поверхности. После этого она очищается специальными салфетками. Несоблюдение этой технологии приводит к ухудшению диэлектрических свойств и пробою в муфте.
Как маркируются жилы кабеля ПвКШп(г) 3х50?
Изолированные жилы идентифицируются либо цифровой маркировкой (1, 2, 3), нанесенной на изоляцию, либо цветовой маркировкой экранирующих проволок/лент. Чаще всего применяется цифровая маркировка. Цветовая маркировка оболочки (как у низковольтных кабелей) для кабелей на 6/10 кВ не используется.