Кабель ПвКШв 50 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвКШв 50 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях напряжением до 10 кВ включительно. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках. Буквенная маркировка расшифровывается следующим образом: П – провод (кабель), в – изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена, К – контрольный (в данном контексте – наличие экрана), Ш – защитный покров в виде шланга, в – выпрессованный из поливинилхлоридного пластиката. Цифра 50 обозначает номинальное сечение основной токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля ПвКШв 50 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность и долговечность в условиях эксплуатации. Кабель может быть как одножильным, так и многожильным (чаще трехжильным). Рассмотрим типовую конструкцию трехжильного кабеля ПвКШв 50 мм² 10 кВ.

• Токопроводящая жила: Номинальное сечение 50 мм². Выполняется из медной проволоки по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для сечений обычно до 50 мм² включительно или многопроволочной. Для 50 мм² чаще применяется монолитная жила класса 1 или 2 (в зависимости от требований гибкости).
• Фазная изоляция: Изготовлена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу вулканизации (сшивке молекул), обладает значительно более высокими термическими и механическими характеристиками по сравнению с обычным полиэтиленом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,4 мм).
• Экран на жиле: Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена или токопроводящей ленты. Он предназначен для выравнивания электрического поля и предотвращения локальных перенапряжений в изоляции.
• Поясная изоляция: Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков для придания кабелю круглой формы.
• Общий экран: Поверх скрученных жил накладывается экран в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Он служит для защиты от внешних электромагнитных помех и в качестве элемента системы заземления.
• Разделительный слой: Как правило, это поясная изоляция или обмотка из полимерных лент, отделяющая экран от защитного шланга.
• Защитный шланг (оболочка): Выпрессован из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обеспечивает защиту от механических повреждений, воздействия влаги, агрессивных сред (кислот, щелочей, масел). Цвет оболочки обычно черный.

Основные технические характеристики и параметры

Технические характеристики кабеля ПвКШв 50 мм² регламентируются ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3 и 10 кВ) и ТУ 16.К71-310-2001.

Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры для кабеля ПвКШв 50 мм² (10 кВ, трехжильный)

Параметр	Значение / Описание	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное, Um – максимальное
Частота тока	50 Гц	Стандартная промышленная частота
Количество и сечение жил	1х50, 3х50, 4х50 (3+1)	Наиболее распространен трехжильный
Материал жилы	Медь (Cu), класс 1 или 2	Высокая проводимость, коррозионная стойкость
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Рабочая температура до +90°C в длительном режиме
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	Длительно допустимая
Температура при коротком замыкании	+250°C (не более 5 сек)	Сопротивление изоляции сохраняется
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля	Для многожильных кабелей
Допустимый ток нагрузки (Iдоп)	~205 А (для 3х50, прокладка в земле)	Зависит от условий прокладки, температуры земли, числа кабелей в траншее
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C	Не более 0.387 Ом/км	Для медной жилы 50 мм²
Испытательное переменное напряжение	30 кВ (50 Гц) в течение 10 мин.	Для кабелей на 10 кВ после изготовления
Срок службы	Не менее 30 лет	При соблюдении условий эксплуатации и монтажа

Таблица 2. Сравнение условий прокладки и влияния на допустимый ток нагрузки (ориентировочно для 3х50 мм²)

Способ прокладки	Условия	Ориентировочный Iдоп, А	Коэффициенты поправки
В земле (траншее)	Глубина 0.7 м, температура земли +15°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, один кабель	205	Базовые условия
В земле (траншее)	Температура земли +25°C	~185	Коэффициент k1 ≈ 0.9
В земле (траншее)	Рядом проложены 2 кабеля с расстоянием 250 мм между ними	~180	Коэффициент k2 ≈ 0.88
В воздухе (лотки, эстакады)	Температура воздуха +25°C, свободный обдув, одиночная прокладка	~215	Может быть выше из-за лучшего охлаждения
В воздухе	Температура воздуха +40°C	~185	Коэффициент kt ≈ 0.86

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвКШв 50 мм² на напряжение 6/10 кВ применяется для создания стационарных электрических подключений в сетях переменного тока. Основные сферы использования:

• Питающие линии от распределительных подстанций 10/6 кВ к цеховым трансформаторным подстанциям (ТП) и распределительным пунктам (РП) на промышленных предприятиях.
• Магистральные линии в системах энергоснабжения городов и поселков (кабельные вставки в воздушных линиях).
• Питание мощного электрооборудования: насосных станций, вентиляционных установок, компрессоров.
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях, где требуется стойкость к влаге и механическая защита.
• Укладка в земле (траншеях) при условии низкой коррозионной активности грунтов и отсутствия значительных механических нагрузок (растяжения, вибрации). Для условий с риском повреждений рекомендуется прокладка в трубах или защитных блоках.

Особенности монтажа: Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500 В). Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля. При прокладке в траншее необходима подсыпка и защита песчаной подушкой и кирпичом или сигнальной лентой. Концевые муфты (КНТп, ПСТп) и соединительные муфты должны быть предназначены specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Обязательно требуется качественное заземление экранов с обеих сторон.

Преимущества и недостатки кабеля ПвКШв 50 мм²

Преимущества:

• Высокие электрические характеристики: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к частичным разрядам, отличные диэлектрические свойства СПЭ.
• Повышенная термостойкость: Допустимая температура жилы +90°C (против +70°C для кабелей с ПВХ изоляцией), что позволяет пропускать большие токи нагрузки или использовать меньшее сечение.
• Стойкость к коротким замыканиям: Изоляция выдерживает нагрев жилы до +250°C.
• Механическая прочность и гибкость: Конструкция с защитным шлангом из ПВХ и свойства СПЭ обеспечивают хорошую стойкость к изгибам и умеренным механическим воздействиям.
• Влагостойкость и химическая стойкость: ПВХ оболочка устойчива к влаге, многим маслам, кислотам и щелочам.
• Длительный срок службы: Более 30 лет при правильной эксплуатации.

Недостатки и ограничения:

• Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями с бумажной или ПВХ изоляцией на аналогичное напряжение.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При повреждении оболочки и экрана возможно возникновение частичных разрядов в месте повреждения, что со временем приведет к пробою.
• Требовательность к качеству монтажа: Необходимость специального инструмента для разделки, строгое соблюдение технологии установки муфт, чистота поверхностей изоляции.
• Ограничение по температуре монтажа: Не рекомендуется производить прокладку при температурах ниже -15°C без предварительного подогрева, так как ПВХ оболочка теряет эластичность и может треснуть.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвКШв и АПвКШв?

Первая буква в маркировке указывает на материал токопроводящей жилы: отсутствие буквы «А» означает, что жила медная. Буква «А» (например, АПвКШв) указывает на алюминиевую жилу. Таким образом, ПвКШв – кабель с медной жилой, АПвКШв – с алюминиевой. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку (при одинаковом сечении) и лучшую коррозионную стойкость, но он тяжелее и значительно дороже.

Можно ли проложить кабель ПвКШв 50 мм² открыто по фасаду здания?

Да, можно. ПВХ оболочка кабеля обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако при длительной прокладке под прямыми солнечными лучами рекомендуется использование кабелей с защитным шлангом из светостабилизированного полиэтилена (маркировка «сшп», например, ПвКШв сшп) или прокладка в защитных коробах/лотках для увеличения срока службы.

Как правильно выбрать между кабелями на 6/10 кВ и 8,7/10 кВ?

Выбор определяется режимом нейтрали в конкретной сети. Кабель на напряжение 6/10 кВ (где 6 кВ – напряжение между жилой и землей) применяется в сетях с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью. Кабель на 8,7/10 кВ (8,7 кВ – напряжение жила-земля) используется в сетях с эффективно заземленной нейтралью (где в аварийном режиме возможно увеличение напряжения неповрежденной фазы относительно земли). Необходимо руководствоваться проектом и техническими условиями, выданными сетевой организацией.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

ПВХ оболочка обеспечивает достаточную защиту от влаги и умеренной агрессии грунта. Однако для защиты от механических повреждений (лопата, техника) обязательно требуется: укладка на песчаную подушку, присыпка песком, укладка сигнальной ленты, а поверх – слой земли. В местах с повышенным риском (под дорогами, вводах в здания) рекомендуется прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах, либо в двустенных гофрированных трубах.

Как проверить целостность кабеля перед включением под напряжение?

После монтажа, но до установки концевых муфт, необходимо выполнить следующие проверки:
1. Измерить сопротивление изоляции мегомметром 2500 В между каждой жилой и экраном, а также между экранами разных фаз. Сопротивление должно быть не менее 100 МОм (обычно сотни и тысячи МОм).
2. Проверить целостность и сопротивление жил (фаза-фаза) микроомметром или точным омметром.
3. После монтажа муфт проводится высоковольтное испытание повышенным выпрямленным (постоянным) напряжением. Для кабеля 10 кВ испытательное напряжение составляет 60 кВ (6U₀) в течение 10 минут. Ток утечки отслеживается и должен быть стабильным.

Что означает маркировка «ож» в дополнение к ПвКШв 50 мм²?

Маркировка «ож» (например, ПвКШв-ож 1х50) означает «одна жила». Это указание на конструкцию кабеля – он одножильный. Соответственно, для трехжильного кабеля маркировка будет «3х50». Одножильные кабели применяются, как правило, для прокладки пофазно в трубах или на большие расстояния в сетях с высокими токами, где важно снизить потери на вихревые токи.

Заключение

Кабель ПвКШв 50 мм² является современным, надежным и высокотехнологичным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения до 10 кВ. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и защитном ПВХ шланге, обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы и возможность прокладки в различных условиях: в земле, кабельных сооружениях, по воздуху. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с учетом всех поправочных коэффициентов и требований нормативных документов являются залогом бесперебойного и безопасного электроснабжения ответственных объектов.