Кабель ПвКШв 3 кВ
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.
- 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.
- 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.
- 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).
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.
| 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:
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:
Недостатки и ограничения:
Сравнение с кабелями других марок (ААШв, СБ, ПвП)
| 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.