Кабель ПвКШв 3-х жильный 1 кВ

Кабель ПвКШв 3-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ

Кабель ПвКШв 3х жильный 1 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) в защитной оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях), на трассовых сооружениях (в лотках, коробах, по эстакадам, галереям), а также в производственных помещениях. Расшифровка маркировки: П – изоляция жил из силанольносшитого полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; К – броня из круглых оцинкованных стальных проволок; Шв – защитный шланг (покров) из поливинилхлоридного пластиката выпрессованный поверх брони; 3 – количество жил; 1 кВ – номинальное напряжение 1000 В.

Конструкция кабеля ПвКШв 3х1 кВ

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность и стойкость к внешним воздействиям. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра:

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (материал – медь, степень окисления – М1). Жилы могут быть однопроволочными (монолитными) для сечений до 50 мм² включительно и многопроволочными (скрученными из проволок) для сечений от 16 мм² и выше, в зависимости от требований стандарта или технических условий. Класс гибкости – 1 или 2. Жилы имеют стандартную цветовую маркировку: для трехжильных кабелей – желто-зеленая (земля), синяя (нейтраль) и коричневая (фаза), либо цифровая маркировка.
• Фазная изоляция. Каждая токопроводящая жила изолирована слоем силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Данный материал, полученный путем химического сшивания молекул полиэтилена, обладает превосходными диэлектрическими и температурными характеристиками по сравнению с поливинилхлоридом или обычным полиэтиленом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения и сечения жилы.
• Скрутка. Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними негигроскопичным экструдированным заполнителем на основе полимерных материалов. Это обеспечивает круглую форму сердечника и механическую стабильность.
• Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной ленты или экструдированного слоя, что дополнительно фиксирует сердечник.
• Броня. Поверх поясной изоляции (или непосредственно на скрученные жилы, если поясная изоляция не предусмотрена) накладывается броневой покров. В кабеле марки ПвКШв броня выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения (индекс «К»), наложенных виток к витку. Этот слой обеспечивает защиту от механических повреждений (растяжения, сдавливания, ударов), а также от грызунов.
• Защитный шланг (покров Шв). Броня покрыта выпрессованной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Этот шланг защищает стальные проволоки брони от коррозии и выполняет функцию внешней оболочки. Пластикат пониженной пожарной опасности обеспечивает нераспространение горения при одиночной прокладке.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 0.6/1 кВ (1.2 кВ). Где U₀ – напряжение между жилой и землей (600 В), U – междуфазное напряжение (1000 В).
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 3.5 кВ в течение 5 минут для готового кабеля.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C в продолжительном режиме работы.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность КЗ не более 5 сек).
• Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
• Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Строительная длина: Не менее 150 метров. Фактическая длина по согласованию с заказчиком может быть увеличена.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Таблица 1. Весогабаритные и электрические параметры кабеля ПвКШв 3х1 кВ (пример для отдельных сечений)

Сечение жил, мм²	Наружный диаметр, мм (приблизительно)	Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно)	Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*, А
3×16	23-26	1100-1300	1.15	95
3×25	26-30	1500-1800	0.727	125
3×50	32-37	2300-2700	0.387	165
3×95	41-47	3700-4300	0.193	230
3×150	48-55	5300-6200	0.124	285

• Значения I_доп приведены ориентировочно для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, глубине прокладки 0.7 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт. Точный расчет требует учета всех поправочных коэффициентов (на температуру, групповую прокладку и т.д.) согласно ПУЭ и методическим указаниям.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвКШв 3х1 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 0.4/0.66/1 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, вводно-распределительных устройств.
• Промышленные объекты: Прокладка в кабельных сооружениях (эстакадах, галереях, лотках, коробах) цехов и производственных зданий, питание мощного оборудования.
• Наружные трассы: Прокладка в земле (траншеях) с обязательной защитой от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента) при необходимости. Броня из стальных проволок эффективно защищает от почвенной коррозии, растягивающих нагрузок и повреждений при раскопках.
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, железнодорожные вокзалы, метрополитен, порты.

Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для подвижного монтажа.

Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля

Выбор между ПвКШв и другими марками кабелей зависит от условий прокладки и требований проекта.

Таблица 2. Сравнение кабеля ПвКШв 3х1 кВ с основными аналогами

Марка кабеля	Конструктивные отличия	Преимущества	Недостатки / Ограничения	Типовые сферы применения
ПвКШв	Изоляция СПЭ, броня из круглых проволок, оболочка ПВХ.	Высокая стойкость к растяжению, лучшая защита от механических повреждений, высокая термостойкость (+90°C).	Больший вес и радиус изгиба по сравнению с ленточной бронёй. Более высокая стоимость.	Трассы со значительными растягивающими нагрузками, каменистые грунты, сейсмически активные зоны.
ПвБШв	Изоляция СПЭ, броня из двух стальных оцинкованных лент, оболочка ПВХ.	Хорошая защита от сдавливания и порезов, меньший вес и радиус изгиба, чем у ПвКШв. Более низкая стоимость.	Меньшая стойкость к растягивающим нагрузкам по сравнению с проволочной бронёй.	Стандартная прокладка в земле (траншеях) и кабельных сооружениях без значительных растягивающих усилий.
ВВГ	Изоляция и оболочка из ПВХ пластиката, без брони.	Гибкость, меньший вес и стоимость.	Отсутствие брони требует защиты при прокладке в земле (трубы, блоки). Меньшая термостойкость (+70°C).	Прокладка внутри помещений, в кабельных лотках, по стенам.
АПвКШв	Алюминиевая жила, изоляция СПЭ, броня из круглых проволок, оболочка ПВХ.	Значительно меньшая стоимость, меньший вес.	Большее удельное сопротивление алюминия требует увеличения сечения для той же токовой нагрузки. Менее гибкий, склонность к окислению в местах контакта.	Магистральные линии, где решающим фактором является экономия на материале проводника.

Требования к монтажу и эксплуатации

• Радиус изгиба: При монтаже минимально допустимый радиус изгиба кабеля ПвКШв составляет 15 его наружных диаметров. Для кабелей с многопроволочными жилами в небронированных конструкциях радиус может быть меньше, но для ПвКШв следует придерживаться указанного значения для сохранения целостности брони и изоляции.
• Прокладка в земле: Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки. В траншее кабель укладывается на подготовленную подушку (слой просеянного песка или мягкого грунта без камней). При пересечении с коммуникациями и в местах повышенной опасности механических повреждений кабель должен быть защищен плитами или трубами. Обязательна укладка сигнальной ленты.
• Прокладка в воздухе: При прокладке по конструкциям необходимо крепить кабель с помощью хомутов, скоб или в лотках с учетом допустимых нагрузок. Следует избегать провисаний, особенно на длинных пролетах.
• Заземление брони: Броня и металлические экраны (если есть) кабеля должны быть заземлены с обеих сторон в соответствии с требованиями ПУЭ. Это необходимо для электробезопасности и отвода токов короткого замыкания.
• Соединение и оконцевание: Для соединения жил применяются кабельные муфты (соединительные, ответвительные). Для оконцевания – кабельные наконетели (опрессовка или пайка) и концевые муфты. Необходимо тщательно герметизировать места разделки кабеля.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвКШв от ПвБШв?

Ключевое отличие – в типе брони. ПвКШв имеет броню из круглых стальных проволок (К), что обеспечивает высокую стойкость к растягивающим нагрузкам. ПвБШв имеет броню из двух стальных лент (Б), которая лучше защищает от сдавливающих и режущих воздействий, но хуже противостоит растяжению. Выбор зависит от преобладающего вида механических угроз на трассе.

Можно ли прокладывать ПвКШв в земле без дополнительной защиты?

Да, броня из оцинкованных проволок является достаточной защитой для прямой прокладки в траншее согласно ПУЭ. Однако в зонах повышенного риска (места будущих раскопок, пересечения с дорогами, другие коммуникации) рекомендуется дополнительная защита в виде асбестоцементных плит, кирпича или защитных труб. Обязательна укладка сигнальной ленты на глубине 0.25-0.3 м от поверхности.

Какой срок службы у этого кабеля и от чего он зависит?

Гарантированный срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий: корректности монтажа (соблюдение радиусов изгиба, отсутствие повреждений при укладке), агрессивности среды (уровень pH грунта, наличие блуждающих токов), температурного режима и перегрузок в сети. Регулярный мониторинг и испытания позволяют продлить срок службы.

Требуется ли предварительный подогрев кабеля перед прокладкой при отрицательных температурах?

Минимальная температура монтажа без подогрева составляет -15°C. При температуре воздуха ниже этой отметки кабель необходимо выдержать в теплом помещении не менее 24 часов либо прогревать с помощью трансформаторов или других устройств. Прокладка непрогретого кабеля приведет к растрескиванию изоляции и оболочки.

Как правильно выбрать сечение кабеля ПвКШв?

Выбор сечения производится по трем основным критериям в соответствии с ПУЭ гл. 1.3:

1. По длительно допустимому току нагрузки (нагреву).
2. По потере напряжения (для протяженных линий).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания.

Основным является расчет по допустимому току с учетом всех поправочных коэффициентов: на температуру окружающей среды, групповую прокладку, способ прокладки. Окончательное сечение выбирается как наибольшее из полученных по всем критериям.

Нужно ли заземлять броню кабеля ПвКШв?

Да, броня кабеля подлежит обязательному заземлению с обеих сторон. Это требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71 и др.) обеспечивает безопасность персонала при повреждении изоляции (снижение напряжения прикосновения) и позволяет отводить токи короткого замыкания, способствуя быстрому срабатыванию защитной аппаратуры.

Заключение

Кабель ПвКШв 3-х жильный на напряжение 1 кВ является надежным и долговечным решением для создания силовых линий в условиях, требующих повышенной механической прочности, в частности, стойкости к растягивающим нагрузкам. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и броне из стальных оцинкованных проволок, обеспечивает высокие электрические характеристики, термостойкость и защиту от внешних воздействий. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа и эксплуатации в соответствии с ПУЭ и технической документацией гарантируют бесперебойную и безопасную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы. При проектировании необходимо проводить детальный сравнительный анализ с кабелями марок ПвБШв, АПвКШв и другими, учитывая конкретные условия трассы и экономические факторы.