Кабель ПвКШв 50 мм
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.
- 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.
- 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.
- 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.
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:
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:
Недостатки и ограничения:
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.