Кабель ПвКШв 1-х жильный 1 кВ

Кабель ПвКШв 1-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ

Кабель ПвКШв 1х… 1 кВ представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экранированном исполнении, с защитным покровом в виде шланга из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка предназначена для стационарной прокладки в земле (траншеях), на трассовых кабельных сооружениях (в лотках, коробах, по эстакадам, галереям), а также в помещениях, туннелях и каналах для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66/1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в условиях длительной эксплуатации под нагрузкой и при воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды.

Расшифровка маркировки ПвКШв

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и отражает ключевые особенности его конструкции:

• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
• в – наличие внешней оболочки из поливинилхлоридного пластиката.
• К – наличие экрана в виде медной проволоки или ленты (обозначение «К» трактуется как «контрольный» для экранированных кабелей на напряжение до 10 кВ).
• Шв – защитный покров в виде шланга выпрессованного из поливинилхлоридного пластиката.
• 1х… – количество и номинальное сечение токопроводящей жилы (например, 1х120, 1х240, 1х400).
• 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.

Таким образом, полное обозначение, например, «ПвКШв 1х240 1 кВ» расшифровывается как: одножильный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном, в защитном шланге из ПВХ пластиката, сечением 240 мм², на напряжение 1 кВ.

Конструкция кабеля ПвКШв 1 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для сечений от 16 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы для обеспечения компактности, но в одножильном исполнении чаще встречается круглая форма. Класс жилы – 1 или 2 по гибкости.
• 2. Экран по жиле (полупроводящий). Наносится поверх изоляции жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или в виде полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий электрическую прочность и долговременную термостойкость кабеля. Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) повышает температуру длительной допустимой нагрузки до +90°C и стойкость к тепловым ударам.
• 4. Экран по изоляции. Состоит из двух элементов:
  • Медный экран в виде ленты или оплетки из медных проволок. Служит для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также в качестве проводника для токов утечки и токов короткого замыкания.
  • Дренажная проволока. Медная луженая проволока, наложенная поверх экрана. Предназначена для выравнивания потенциала и обеспечения надежного электрического контакта при заземлении экрана.
• 5. Разделительный слой. Выполняется из электроизоляционной пленки или нетканого материала. Предотвращает адгезию экрана к внешней оболочке и облегчает разделку кабеля.
• 6. Защитная оболочка (шланг). Выпрессовывается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обеспечивает механическую защиту внутренних элементов от повреждений, а также защиту от влаги, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей) и распространения пламени. Оболочка имеет характерную окраску, чаще всего черный цвет.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 (и аналогичными), а также ссылаются на стандарты ГОСТ 31996-2012 для кабелей с пластмассовой изоляцией.

Электрические параметры

Параметр	Значение / Условие
Номинальное напряжение U0/U, кВ	0,66/1
Максимально допустимая длительная температура жилы	+90°C
Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 5 сек)	+250°C
Допустимая температура при перегрузке	+130°C (не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы)
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	10 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	10 МОм·км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 5 мин.	3.5 кВ

Механические и климатические параметры

• Стойкость к распространению горения: Кабели с индексом «нг(А)-HF» (распространенная модификация) не распространяют горение при групповой прокладке по категории А, с пониженным дымо- и газовыделением (Low Smoke Zero Halogen, LSZH).
• Влагостойкость: Допускается прокладка в земле (траншеях) и в условиях повышенной влажности.
• Стойкость к агрессивным средам: ПВХ оболочка обеспечивает стойкость к плесневым грибам, маслам, бензину, щелочам.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Области применения и особенности монтажа

Кабель ПвКШв 1х… 1 кВ применяется в сетях электроснабжения промышленных предприятий, гражданских объектов, инфраструктурных проектов. Основные сферы:

• Питание мощных электроприемников (трансформаторов, двигателей, насосных станций) по однофазным или раздельным однофазным цепям.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, эстакадах и галереях в качестве магистральных и распределительных линий.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (с помощью плит, сигнальной ленты или труб).
• Использование во взрывоопасных зонах (при наличии соответствующего исполнения и сертификата).

Критически важный аспект монтажа одножильного экранированного кабеля – правильное заземление экранов. При переменном токе в экране наводятся вихревые токи, которые вызывают его нагрев и потери мощности. Поэтому при параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей одной фазы или при большой длине линии применяют специальные схемы перекрестного соединения и заземления экранов (система «bonding»), описанные в ПУЭ и проектной документации. Неправильное заземление может привести к выходу кабеля из строя.

Сравнение с аналогами и выбор сечения

ПвКШв часто сравнивают с другими марками кабелей на 1 кВ:

Марка кабеля	Ключевые отличия от ПвКШв	Область предпочтительного применения
АВБбШв	Алюминиевая жила, изоляция и оболочка из ПВХ, броня из стальных лент. Более дешевый, но менее гибкий и с худшими диэлектрическими потерями.	Прокладка в земле без дополнительной защиты, где высок риск механических повреждений.
ПвБбШв	Медная жила, изоляция XLPE, броня из стальных лент, оболочка ПВХ. Наличие брони повышает механическую защиту, но увеличивает вес, стоимость и сложность монтажа.	Трассы с очень высокими рисками механических воздействий (растяжение, сдавливание, грызуны).
ВВГнг(А)-LS	Отсутствие экрана и защитного шланга. Более простая и дешевая конструкция для общего применения внутри помещений.	Групповая прокладка в лотках и коробах внутри зданий, где не требуется защита от помех.

Выбор сечения жилы осуществляется на основе расчета допустимого длительного тока нагрузки с учетом условий прокладки (температура окружающей среды, группировка кабелей, теплопроводность грунта). Данные приведены в ПУЭ Глава 1.3. Для кабеля ПвКШв 1х… 1 кВ примерные значения следующие:

Сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток, А (прокладка в воздухе, +25°C)	Допустимый длительный ток, А (прокладка в земле, +25°C, теплопроводность грунта 1.0 К·м/Вт)
50	207	241
120	365	417
240	570	638
400	790	861

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE) от обычного ПВХ?

Сшитый полиэтилен обладает принципиально иной молекулярной структурой за счет образования поперечных связей между полимерными цепями. Это дает следующие преимущества: более высокая допустимая рабочая температура (+90°C против +70°C для ПВХ), значительно лучшая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям, меньшие диэлектрические потери, высокая стойкость к трекингу и влаге. Кабель с XLPE может пропускать больший ток при том же сечении или иметь меньший срок окупаемости за счет снижения потерь.

Обязательно ли заземлять экран одножильного кабеля ПвКШв?

Да, это обязательное требование безопасности и корректной работы. Экран должен быть заземлен с двух концов кабельной линии. В противном случае на нем может накапливаться опасный потенциал, приводящий к пробою и создающий угрозу для персонала. Кроме того, незаземленный экран не выполняет своей функции по симметрированию электрического поля.

Почему для больших сечений и мощных линий иногда предпочитают использовать три одножильных кабеля вместо одного трехжильного?

Использование трех одножильных кабелей (например, 3 х ПвКШв 1х300) вместо одного трехжильного (ПвКШв 3х300) дает несколько преимуществ: большая гибкость и удобство монтажа (особенно на сложных трассах), лучшие условия охлаждения каждой жилы, что позволяет несколько увеличить допустимый ток нагрузки, возможность резервирования фаз (прокладка по разным трассам). Однако это увеличивает объем монтажных работ и стоимость металлоконструкций для крепления.

Можно ли прокладывать ПвКШв в земле без дополнительной защиты?

ПВХ оболочка кабеля обеспечивает защиту от влаги и умеренных механических воздействий, однако для прямой прокладки в земле (в траншее) рекомендуется дополнительная защита от активных химических веществ в грунте и механических повреждений при последующих земляных работах. Стандартная практика – укладка кабеля в песчаную подушку с последующей засыпкой песком и укрытием защитными плитами или сигнальной лентой. Для трасс с высоким риском повреждения применяют защитные трубы (ПНД, асбестоцементные) или бронированные модификации кабеля (ПвБбШв).

Что означает индекс «нг(А)-HF» в полной маркировке кабеля?

Индекс «нг(А)-HF» расшифровывается следующим образом:

• нг – не распространяющий горение при групповой прокладке.
• (А) – высшая категория по нераспространению горения (испытание в наиболее жестких условиях по объему горючего вещества).
• HF (Halogen Free) – пониженное коррозионно-активное газо- и дымовыделение, отсутствие галогенов в материалах оболочки и изоляции. Это критически важно для прокладки в людных помещениях, метро, тоннелях, где выделение едкого дыма при пожаре представляет основную угрозу.

Таким образом, ПвКШвнг(А)-HF – это кабель, отвечающий самым строгим современным требованиям пожарной безопасности.

Как правильно выбрать сечение кабеля ПвКШв для подключения трансформатора 1000 кВА на напряжение 0,4 кВ?

Номинальный ток на стороне низкого напряжения трансформатора 1000 кВА составляет примерно I = S / (√3 U) = 1000000 / (1.732 400) ≈ 1443 А. Данный ток слишком велик для одного кабеля. Применяют разделение по фазам, используя несколько параллельных кабелей на фазу. Например, можно использовать 4 кабеля ПвКШв 1х240 на фазу (допустимый ток одного кабеля в воздухе ~570 А, для 4-х параллельных необходимо вводить понижающие коэффициенты на неравномерность распределения тока, группировку). Окончательный выбор и расчет должны выполняться проектным институтом с учетом всех реальных условий прокладки, включая температуру окружающей среды и расстояние между кабелями.

Заключение

Кабель ПвКШв 1-х жильный на 1 кВ представляет собой современное, технологичное решение для создания надежных силовых линий электроснабжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и наличии медного экрана, обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы и устойчивость к сложным эксплуатационным условиям. Правильный выбор сечения, учет особенностей монтажа экранированных одножильных кабелей и соблюдение требований ПУЭ при прокладке и заземлении являются залогом безопасной и безотказной работы кабельной линии на протяжении десятилетий. Применение модификаций с индексом «нг(А)-HF» делает данный кабель предпочтительным для объектов с повышенными требованиями к пожарной безопасности.