Кабель ПвКШв 120 мм
Кабель ПвКШв 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвКШв 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), напряжением до 35 кВ включительно, с медными жилами, бронированный стальными оцинкованными лентами и с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в современных высоковольтных распределительных сетях, обеспечивающим надежную передачу электроэнергии в условиях повышенных механических нагрузок и агрессивной внешней среды.
Расшифровка маркировки ПвКШв 120 мм²
- П – изоляция жил из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
- в – оболочка (внешняя) из поливинилхлоридного пластиката.
- К – бронепокров из круглых стальных оцинкованных проволок.
- Шв – защитный шланг (покров) поверх брони, выпрессованный из поливинилхлоридного пластиката.
- 120 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- Экран по жиле (полупроводящей слой): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного или наложенного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полимерной ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – 3,0 мм, для 35 кВ – 9,0 мм). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C) и стойкостью к трекингу.
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Аналогичен внутреннему, служит для симметрирования электрического поля.
- Магистральные линии в распределительных сетях 6-35 кВ: Питание районных подстанций, распределительных пунктов (РП), центров питания (ЦП) в городах и промышленных зонах.
- Питание мощных промышленных потребителей: Заводы, фабрики, крупные цеха, где требуется надежная подача энергии по кабельным линиям, проложенным в земле.
- Кабельные линии в условиях сложного рельефа и повышенных механических рисков: Броня из круглых проволок эффективно защищает от растягивающих нагрузок, что позволяет прокладывать кабель на мостах, в болотистой местности, в шахтах, карьерах.
- Прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью и в условиях блуждающих токов: При использовании оболочки Шв-2 и правильном выборе защитных мер (катодная защита).
- Вводы на территории подстанций и электростанций.
- Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ допускает нагрев жилы до +90°C, что на 15-20°C выше, чем у кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией (ААШв). Это позволяет передавать большую мощность при том же сечении.
- Отсутствие ограничений по перепаду высот: В отличие от кабелей с бумажной изоляцией и вязкой пропиткой, в СПЭ-кабеле нет миграции пропиточного состава, что позволяет прокладку на трассах с большими перепадами уровней.
- Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Полностью полимерная конструкция и герметичная оболочка обеспечивают стабильность параметров во влажном грунте.
- Механическая прочность: Броня из круглых проволок (тип «К») обеспечивает лучшую защиту от растяжения, чем ленточная броня (тип «Б» в ПвБШв).
- Длительный срок службы: Составляет не менее 30-40 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
- Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с бумажной изоляцией (ААШв) и несколько дороже кабелей с ленточной бронёй (ПвБШв).
- Большой вес и радиус изгиба: Броня из проволок и многослойная конструкция увеличивают массу и жесткость кабеля, усложняя монтаж, особенно в стесненных условиях.
- Чувствительность к качеству монтажа муфт: Требует высокой культуры производства работ при монтаже концевых и соединительных муфт. Необходима идеальная зачистка и изоляция экранов.
- Риск распространения водных древ: При повреждении оболочки и брони влага может проникать вдоль волокон полупроводящих экранов, приводя к постепенному выходу кабеля из строя. Современные конструкции экранов минимизируют этот риск.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение на открытом воздухе должно быть минимизировано, барабан должен быть защищен от прямых солнечных лучей и осадков.
- Прокладка: Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки барабана и измерить сопротивление изоляции. При прокладке в траншее необходимо обеспечить «постель» и «засыпку» из мягкого грунта или песка без камней, толщиной не менее 100 мм сверху и снизу. Глубина прокладки – не менее 0,7 м для линий до 20 кВ и 1,0 м для линий 35 кВ. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель должен быть проложен в защитных трубах или блоках.
- Монтаж муфт: Обязательно использование комплектов муфт, предназначенных specifically для кабелей с изоляцией из СПЭ. Критически важным является выполнение работ в условиях чистоты, с использованием специального инструмента для ступенчатой зачистки изоляции и экранов.
- Заземление: Броня, экраны и металлические элементы муфт должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии. Сечение заземляющих проводников должно соответствовать требованиям ПУЭ.
- Испытания после монтажа: Перед включением под напряжение кабельная линия должна быть испытана повышенным выпрямленным напряжением (например, для кабеля 10 кВ – 60 кВ в течение 10 минут) и проверена схема расположения муфт и кабеля (с помощью рефлектометра).
- нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная опасность, с большим объемом горючей нагрузки).
- LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
Конструкция кабеля ПвКШв 120 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и долговечность изделия.
1. Токопроводящая жила
Жила медная, соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (в многожильных кабелях) для компактности. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
2. Внутренняя экранная система
3. Поясная изоляция и заполнители
В многожильных кабелях поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция из ПВХ или полимерной ленты. Пространство между жилами заполняется жгутами из невулканизированной резиновой смеси или аналогичным материалом для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
4. Броневой покров
Броня типа «К» – из круглых стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх экрана или подушки. Основное назначение – защита от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов). Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость.
5. Защитный шланг
Внешняя оболочка из ПВХ-пластиката (шланг), наложенная поверх брони. Материал Шв-1 (для сухих помещений и кабельных сооружений) или Шв-2 (повышенной стойкости, для грунтов с высокой коррозионной активностью). Защищает броню от коррозии и обеспечивает дополнительную механическую и химическую защиту.
Основные технические характеристики и параметры
Таблица 1. Ключевые электрические и эксплуатационные параметры для кабеля ПвКШв 1х120
| Параметр | Значение для 10 кВ | Значение для 35 кВ | Примечание |
|---|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 8,7/10 | 26/35 | U0 – напряжение между жилой и землей |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | +90 | Длительно допустимая |
| Температура при коротком замыкании, °C | +250 | +250 | Длительность КЗ не более 5 сек |
| Минимальная температура монтажа, °C | -15 | -15 | Без предварительного прогрева |
| Допустимый радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля | Не менее 20 наружных диаметров кабеля | Для многожильных кабелей требования строже |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0,153 | 0,153 | По ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 25 (5 мин) | 65 (10 мин) | На готовом кабеле после изготовления |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (для кабеля 1х120, проложенного в земле при температуре грунта +25°C)
| Способ прокладки | Количество рабочих кабелей в траншее | Допустимый ток, А (для 8,7/10 кВ) |
|---|---|---|
| В траншее (глубина 0,7-1,0 м) | 1 | 375 |
| 2 | 340 | |
| 3 | 320 | |
| В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном сооружении) | 1 | 390 |
Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (температуры окружающей среды, удельного теплового сопротивления грунта, расстояния между кабелями) и должны уточняться по актуальным ПУЭ и расчетным методикам.
Область применения кабеля ПвКШв 120 мм²
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Важно: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. При групповой прокладке необходимо применять дополнительные противопожарные мероприятия (огнезащитные покрытия, разделительные слоя).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, ААШв, ПвБШв)
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля ПвКШв 120 мм² должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается ПвКШв от ПвБШв?
Основное отличие – тип брони. В ПвКШв используется броня из круглых стальных оцинкованных проволок (тип «К»), которая лучше воспринимает растягивающие нагрузки. В ПвБШв броня выполнена из двух стальных оцинкованных лент (тип «Б»), которая лучше защищает от продавливающих воздействий, но хуже – от растяжения. Выбор зависит от условий прокладки: для трасс с риском смещения грунта, на мостах предпочтительнее ПвКШв.
Можно ли прокладывать кабель ПвКШв 120 мм² в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно. Кабель предназначен для прокладки в воздухе в условиях отсутствия опасности механических повреждений. Однако необходимо учитывать воздействие солнечного излучения. Рекомендуется прокладка в тени или использование кабелей с защитным шлангом из светостабилизированного ПВХ (обычно в маркировке это не указывается, требуется уточнять у производителя) или применять дополнительные защитные кожухи.
Какое требуется сечение заземляющего проводника для брони и экранов кабеля 10 кВ?
Согласно ПУЭ (пункт 1.7.126-1.7.127), сечение заземляющих проводников для брони и экранов кабелей выше 1 кВ должно быть не менее: медных – 16 мм², алюминиевых – 25 мм². На практике для кабеля 120 мм² часто применяют медный проводник сечением 25-35 мм² для обеспечения механической прочности и низкого сопротивления.
Как правильно выбрать между ПвКШв 1х120 и ПвКШв 3х120?
Выбор зависит от схемы сети. Одножильные кабели (1х120) применяются, как правило, для прокладки фазных жил в раздельных трубах или с образованием треугольников/плоскостей, что снижает индуктивное сопротивление и потери. Они удобнее в монтаже на сложных трассах. Трехжильные кабели (3х120) компактнее при прокладке в одной траншее, требуют меньше монтажных работ по соединению, но имеют больший вес, диаметр и более сложную конструкцию муфт. Для сетей 6-35 кВ чаще применяются трехжильные кабели.
Что означает маркировка «ПвКШвнг(А)-LS»?
Дополнительные буквы в маркировке указывают на улучшенные пожаробезопасные свойства:
Такой кабель предназначен для прокладки в коллекторах, туннелях, метро, зданиях и других местах массового скопления людей, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности.
Каков реальный срок службы кабеля ПвКШв 120 мм²?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении всех условий: номинальная нагрузка, отсутствие перегрузок и коротких замыканий, правильный монтаж, отсутствие повреждений оболочки и брони, благоприятные условия окружающей среды. Критическим фактором является состояние соединительных муфт, которые требуют периодического контроля.