Кабель ПвКШв 3 кВ: конструкция, технические характеристики и область применения

Кабель ПвКШв 3 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки на номинальное переменное напряжение 3000 В частотой 50 Гц. Аббревиатура расшифровывается следующим образом: П – изоляция жил из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, К – броня из круглых оцинкованных стальных проволок, Шв – защитный шланг поверх брони из выпрессованного поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля является современной и надежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБ) в сетях среднего напряжения.

Конструкция кабеля ПвКШв 3 кВ

Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Выполняется из медной или алюминиевой проволоки, однопроволочной (сечением до 16 мм² включительно) или многопроволочной. Класс гибкости – 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жилы имеют стандартную цветовую или цифровую маркировку.
• Фазная изоляция: Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, сохраняет эластичность и механическую прочность полиэтилена, но приобретает стойкость к высоким температурам (до 90°C в длительном режиме и до 250°C при коротком замыкании). Обладает низкими диэлектрическими потерями и высокой стойкостью к трекингу.
• Экран по жиле: Представляет собой полупроводящий сшитый полиэтилен или полупроводящую ленту. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Поясная изоляция: Отсутствует как отдельный элемент, ее функцию выполняет общий экран.
• Общий экран (нулевая жила экранирования): Выполняется в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при повреждении. Для трехжильных кабелей сечением 50 мм² и более экран выполняется из отдельных проволок, что позволяет использовать его в качестве заземляющего проводника.
• Броня: Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения, наложенных поверх подушки. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
• Защитный шланг (покров Шв): Выпрессован из поливинилхлоридного пластиката поверх брони. Защищает броню от коррозии и обеспечивает дополнительную изоляцию.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель ПвКШв 3 кВ изготавливается в соответствии с ТУ 16.К71-335-2004 и другими актуальными техническими условиями. Его параметры регламентированы для обеспечения безопасной работы в электрических сетях.

Таблица 1. Ключевые технические параметры кабеля ПвКШв 3 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	3/3 кВ (3,6 кВ)
Количество и сечение жил	1, 3 жилы. Сечение: от 6 до 240 мм² (медь), от 10 до 240 мм² (алюминий)
Температура эксплуатации	От -50°C до +50°C
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C (длительно)
Максимальная температура при КЗ	+250°C (не более 5 сек)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 150 м для сечений до 50 мм², не менее 100 м для сечений 70 мм² и более
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное напряжение переменным током	6,5 кВ в течение 10 мин.

Область применения и способы прокладки

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

• Питание мощных электродвигателей (насосных, вентиляторных установок, компрессоров) на промышленных предприятиях, шахтах, нефтегазовой отрасли.
• Создание распределительных сетей 3 кВ на территории промышленных объектов, в том числе в зонах с повышенной взрывопожароопасностью (классы 1 и 2 по ПУЭ).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), по мостам и в производственных помещениях.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих нагрузок и риска механических повреждений, так как броня из круглых проволок в первую очередь защищает от ударов, а не от растяжения.
• Использование в сетях с изолированной или заземленной нейтралью.

Способы прокладки: Допускается прокладка по вертикальным и горизонтальным трассам без ограничения по разности уровней благодаря монолитной изоляции из СПЭ, не подверженной стеканию пропиточного состава. При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и защиту сигнальной лентой или плитами. Внутри помещений кабель крепится с помощью скоб, клиц или укладывается в лотки.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля ПвКШв 3 кВ:

• Высокая надежность изоляции: СПЭ не гигроскопичен, не стареет из-за потери пропитки, устойчив к термическим и электрическим перегрузкам.
• Большая допустимая температура: Длительная рабочая температура +90°C позволяет пропускать большие токи нагрузки по сравнению с кабелями с ПВХ или бумажной изоляцией того же сечения.
• Упрощенный монтаж и эксплуатация: Отсутствие необходимости в концевых муфтах с системой подпитки (как для бумажных кабелей), меньший вес и радиус изгиба.
• Стойкость к агрессивным средам: Пластикатовая оболочка и шланг обеспечивают защиту от влаги, масел, кислот и щелочей.
• Длительный срок службы: Гарантированный срок службы превышает 30 лет.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: Несмотря на броню, острые удары могут повредить изоляцию.
• Более высокая стоимость: По сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ или бумажно-пропитанными.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность при монтаже соединительных и концевых муфт.
• Ограничение по растягивающим нагрузкам: Броня из круглых проволок не предназначена для значительных растягивающих усилий (в отличие от брони из плоских лент).

Сравнение с кабелями других марок (ААШв, СБ, ПвП)

Таблица 2. Сравнительный анализ кабелей на напряжение 3 кВ

Параметр	ПвКШв	ААШв (с бумажной изоляцией)	ПвП (броня из стальных лент)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (СПЭ)	Бумага, пропитанная вязким составом	Сшитый полиэтилен (СПЭ)
Допустимая температура жилы	+90°C	+70°C (до 3 кВ)	+90°C
Стойкость к влаге	Высокая	Требует герметичных муфт, боится стекания пропитки	Высокая
Монтаж муфт	Относительно простой, сухой	Сложный, требует системы подпитки и герметизации	Относительно простой, сухой
Тип брони	Круглые проволоки (защита от ударов)	Стальные ленты (защита от растяжения, грызунов)	Стальные ленты
Радиус изгиба	15D	>25D	15D
Основное применение	Промышленные сети, питание двигателей, трассы с риском ударов	Старые сети, где требуется замена, при отсутствии перепадов высот	Прокладка в земле с риском растягивающих нагрузок

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвКШв и ААШв на 3 кВ?

Принципиальная разница заключается в материале изоляции. ПвКШв использует сшитый полиэтилен – современный полимерный диэлектрик, не требующий пропитки и не стареющий от влаги. ААШв имеет бумажно-пропитанную изоляцию, которая со временем теряет свойства, требует строгого соблюдения уровней прокладки и сложных герметичных муфт. ПвКШв обладает более высокой рабочей температурой, меньшим весом и упрощает монтаж.

Можно ли прокладывать кабель ПвКШв 3 кВ в земле (траншее)?

Да, прокладка в земле допускается. Однако необходимо учитывать, что броня из круглых проволок (литера «К» в маркировке) в большей степени защищает от ударов и сдавливания, но менее эффективно противостоит постоянным растягивающим нагрузкам. При прокладке в грунтах с риском просадок или смещений рекомендуется дополнительная защита (например, укладка в трубы или использование кабеля с броней из лент – ПвБШв). Обязательно устройство песчаной подушки и засыпки, а также укладка сигнальной ленты.

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ПвКШв 3 кВ?

Выбор сечения осуществляется по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки и по потере напряжения. Необходимо руководствоваться данными из ПУЭ (Глава 1.3) или использовать таблицы производителей, учитывая способ прокладки (в воздухе, в земле), температуру окружающей среды и количество работающих кабелей в пучке. Для питания асинхронных двигателей также выполняется проверка по пусковому току.

Требуется ли дополнительный заземляющий проводник при использовании кабеля ПвКШв?

Для трехжильных кабелей сечением 50 мм² и более в качестве заземляющего проводника может быть использован общий экран (нулевая жила экранирования), выполненный из медных проволок, при условии, что его сечение удовлетворяет требованиям ПУЭ к защитным проводникам. Для одножильных кабелей или кабелей меньшего сечения необходимо прокладывать отдельный заземляющий проводник рядом с кабелем. Сечение этого проводника также нормируется ПУЭ.

Какие муфты используются для монтажа кабеля ПвКШв 3 кВ?

Для соединения и оконцевания кабелей ПвКШв 3 кВ применяются специальные кабельные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ: соединительные (СТО) и концевые (КТО) муфты холодной или термоусаживаемой технологии. Крайне важно использовать комплекты, соответствующие напряжению 3 кВ и типу экрана. Монтаж должен производиться с соблюдением абсолютной чистоты, технологии заземления экрана и герметизации.

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

Гарантированный срок службы кабеля ПвКШв 3 кВ составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки и режима работы. Критическими факторами являются: длительные перегрузки по току (превышение температуры +90°C), частые токи короткого замыкания, механические повреждения оболочки и брони, приводящие к коррозии, нарушение технологии монтажа муфт, приводящее к попаданию влаги в изоляцию.

Заключение

Кабель ПвКШв 3 кВ является современным, надежным и технологичным решением для создания распределительных сетей среднего напряжения и питания мощного электрооборудования. Его ключевые преимущества – высокая термостойкость, негигроскопичность изоляции, удобство монтажа и длительный срок службы – обуславливают его широкое применение в промышленности и энергетике. Правильный выбор сечения, соблюдение условий прокладки и качественный монтаж аксессуаров являются залогом безаварийной работы кабельной линии на протяжении всего срока эксплуатации. При проектировании новых объектов или модернизации существующих сеть 3 кВ кабель ПвКШв следует рассматривать как один из оптимальных вариантов, особенно в условиях, где неприменимы кабели с бумажной изоляцией.