Кабель ПвКШв-ХЛ 240 мм
Кабель ПвКШв-ХЛ 240 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель ПвКШв-ХЛ с номинальным сечением токопроводящей жилы 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными лентами, с медными жилами, предназначенный для эксплуатации в районах с холодным климатом (ХЛ). Данный кабель относится к классу продукции высокого напряжения и является ключевым элементом в современных кабельных линиях электропередачи.
Расшифровка буквенно-цифрового обозначения (маркировка)
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked polyethylene, XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (PVC).
- К – бронепокров из круглых стальных оцинкованных проволок.
- Шв – защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката поверх брони.
- ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата (рабочая температура до -60°C).
- 240 – номинальное сечение основной токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах.
- Диапазон рабочих температур: от -60°C до +50°C (окружающая среда).
- Стойкость к нагреву жилы: Допускается длительная работа при +90°C, кратковременная перегрузка до +130°C.
- Испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц: Для кабеля 6/10 кВ – 30 кВ в течение 10 мин.; для 8,7/15 кВ – 37 кВ в течение 10 мин.
- Стойкость к распространению горения: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Групповая прокладка требует дополнительных мер огнезащиты.
- Магистральные и распределительные линии в сетях 6-10 кВ.
- Вводы и выводы на подстанциях и распределительных пунктах.
- Питание мощных электроприемников: насосных станций, вентиляторных установок, компрессорных цехов.
- Промышленные предприятия, в том числе в северных регионах (ХЛ-исполнение).
- Шахты, рудники, объекты нефтегазовой отрасли (при наличии дополнительных требований к взрывозащите).
- В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Требует подготовки песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальной лентой. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений грунтом и при земляных работах.
- В воздухе: По эстакадам, галереям, стенам зданий. Крепление осуществляется с помощью кабельных металлических лент, скоб, подвесов. ХЛ-исполнение оболочки гарантирует отсутствие растрескивания на морозе.
- В кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается групповая прокладка с учетом снижающих коэффициентов на токовую нагрузку. Необходимо соблюдение требований пожарной безопасности.
- Более высокая допустимая рабочая температура: +90°C против +70°C для кабелей с бумажно-масляной изоляцией (ААБл). Это позволяет пропускать больший ток при том же сечении или использовать меньшее сечение при той же мощности.
- Отсутствие ограничений по перепаду высот: В отличие от маслонаполненных кабелей, в сшитом полиэтилене нет миграции пропиточного состава.
- Меньший вес и наружный диаметр: Облегчает транспортировку, монтаж и позволяет использовать кабельную арматуру меньших размеров.
- Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных систем подпитки маслом и постоянного мониторинга давления.
- Высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
- Холодостойкость: Исполнение ХЛ специально разработано для суровых климатических условий.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям при монтаже: Задиры, вмятины на изоляции могут стать очагами развития электрического дерева. Требуется аккуратная работа.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
- Необходимость использования специальной кабельной арматуры (муфт, оконцевателей), рассчитанной на работу с изоляцией из сшитого полиэтилена.
- Раскатка: Запрещена раскатка бронированного кабеля с барабана методом сбрасывания колец. Необходимо использовать кабельные транспортеры, ролики или лебедки.
- Изгиб: Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля.
- Соединение и ответвление: Осуществляются с помощью специальных соединительных и ответвительных муфт (стопорных, проходных) на соответствующее напряжение. Технология включает послойное восстановление изоляции, экранов и брони с использованием термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов.
- Оконцевание: Выполняется кабельными концевыми заделками (КНЗ) наружной или внутренней установки, которые обеспечивают электрическую прочность, герметизацию и подключение к шинам распределительного устройства или силового трансформатора.
- Заземление: Металлический экран и броня кабеля должны быть надежно заземлены с двух сторон для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- Расчет длительно допустимого тока нагрузки с учетом установленной мощности и коэффициента спроса.
- Проверку по допустимой потере напряжения.
- Проверку на термическую стойкость при токах короткого замыкания.
- Учет способа прокладки и условий окружающей среды (температура, группировка), применяя соответствующие поправочные коэффициенты к табличным значениям токовых нагрузок.
Конструкция кабеля ПвКШв-ХЛ 240 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Жила медная, соответствует 2-му классу по ГОСТ 22483 (многопроволочная, уплотненная). Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы для оптимального заполнения и компактности кабеля. Использование меди обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
2. Фазная изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу сшивки (образования поперечных молекулярных связей), обладает выдающимися свойствами: высокая длительно допустимая рабочая температура (+90°C), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к тепловому старению и перегрузкам, низкое влагопоглощение.
3. Экран по изоляции жилы
Представляет собой экструдированный полупроводящий слой, наложенный поверх изоляции каждой жилы. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные концентрации напряженности и ионизационные процессы.
4. Поясная изоляция
Выполняется из полупроводящего экструдированного полиэтилена или полупроводящей ленты. Объединяет экранированные изолированные жилы в единый сердечник, обеспечивая его круглую форму.
5. Общий экран (металлический экран)
Состоит из медных проволок (допускается применение проволок из медного сплава) и/или медной ленты, наложенной поверх поясной изоляции. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, использование в качестве жилы защитного заземления при коротком замыкании.
6. Бронепокров (армирование)
Броня типа «К» – это повив из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, наложенных поверх подушки. Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов). Для кабеля 240 мм² броня является обязательным элементом конструкции при прокладке в земле (траншеях).
7. Наружная оболочка
Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) холодостойкого исполнения (ХЛ). Оболочка защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к агрессивным средам, ультрафиолету (при открытой прокладке) и низким температурам (до -60°C). Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (для напряжения 6-10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ или 8,7/15 (17,5) кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C | В нормальном режиме работы |
| Максимальная температура при КЗ | +250°C | Продолжительность до 5 с |
| Минимальная температура прокладки | -15°C | Без предварительного прогрева |
| Минимальный радиус изгиба | 15 x Dнар. | Dнар. – наружный диаметр кабеля |
| Сопротивление изоляции | Не менее 100 МОм·км | При температуре +20°C |
Токовые нагрузки (примерные, для кабеля 6/10 кВ, проложенного в земле)
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А | Ток односекундного КЗ, кА |
|---|---|---|
| В земле (траншее), +25°C, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт | ~ 355 — 380 А | ~ 12 — 15 кА (зависит от конструкции экрана и времени срабатывания защиты) |
| В воздухе, +25°C | ~ 400 — 425 А |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7-е изд., гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов (группировка, температура среды, глубина прокладки).
Механические и климатические характеристики
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвКШв-ХЛ 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 15 кВ частотой 50 Гц.
Типовые объекты применения:
Допустимые способы прокладки:
Запрещена прокладка по дну водоемов и в блоках без дополнительной защиты от продольного распространения влаги.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с кабелем ААБл)
Преимущества кабеля ПвКШв-ХЛ:
Недостатки/особенности:
Требования к монтажу, соединению и оконцеванию
Монтаж кабеля ПвКШв-ХЛ 240 мм² должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций заводов-изготовителей.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвКШв от кабеля ПвБШв?
Основное отличие – в типе брони. У ПвКШв броня типа «К» – круглые стальные проволоки, что обеспечивает повышенную стойкость к растягивающим нагрузкам. У ПвБШв броня типа «Б» – две стальные оцинкованные ленты, наложенные с зазором, что защищает в основном от механических повреждений (ударов, сдавливания). Для прокладки в грунтах с риском смещений или растягивающих нагрузок предпочтительнее ПвКШв.
Какое сечение заземляющего проводника должно быть у кабеля 240 мм²?
Согласно ПУЭ (п. 1.7.126), сечение заземляющих проводников в системе до 1000 В должно быть не менее значений, указанных в таблице. Для силовых кабелей выше 1000 В сечение заземляющего проводника (экрана) нормируется ГОСТ. Для кабеля 240 мм² сечение экрана (медных проволок) обычно составляет от 25 до 35 мм², что обеспечивает требуемую стойкость при коротком замыкании.
Можно ли прокладывать кабель ПвКШв-ХЛ в помещении?
Да, можно. Однако при групповой прокладке в лотках, коробах или по конструкциям необходимо учитывать, что обычное исполнение кабеля (без индекса «нг(А)-LS» или «нг(А)-FR») не обладает свойством нераспространения горения при групповой прокладке. В таких случаях требуется либо применение кабеля с огнестойкой изоляцией, либо выполнение дополнительных мер огнезащиты (покрытие специальными составами, использование противопожарных перегородок).
Как определить необходимое сечение кабеля 240 мм² для конкретного объекта?
Выбор сечения является результатом комплексного расчета, включающего:
Сечение 240 мм² часто применяется для фидеров с током нагрузки 300-400 А в сетях 6-10 кВ.
Каков гарантийный срок на кабель ПвКШв-ХЛ 240 мм²?
Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителями, обычно составляет 5 лет с даты ввода кабеля в эксплуатацию, но не более 5.5 лет с даты изготовления. При этом срок службы кабеля при соблюдении условий хранения, транспортировки, монтажа и эксплуатации оценивается в 30 лет и более.
Что означает индекс «ХЛ» в маркировке и чем он обеспечивается?
Индекс «ХЛ» (холодостойкое исполнение) означает, что материалы изоляции и, в особенности, оболочки кабеля сохраняют свои эластичные и механические свойства при экстремально низких температурах (до -60°C). Это достигается использованием специальных рецептур ПВХ-пластиката для оболочки, в которые вводятся пластификаторы, не теряющие эффективность на морозе. Это предотвращает растрескивание оболочки при изгибах в холодное время года.
Заключение
Кабель ПвКШв-ХЛ 240 мм² является современным, надежным и технологичным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения в условиях умеренного и холодного климата. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, надежной бронезащиты и морозостойкой оболочки, делает его предпочтительным выбором для ответственных объектов промышленности и энергетики. Корректный подбор, монтаж с соблюдением всех нормативных требований и использование качественной кабельной арматуры являются залогом многолетней и безаварийной службы кабельной линии на основе данного кабеля.