Кабель ПвКШв-ХЛ 1 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель ПвКШв-ХЛ на напряжение 1 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в медной экранированной жиле, с защитным покровом в виде шланга из поливинилхлоридного пластиката, предназначенный для эксплуатации в холодном климате (холодостойкое исполнение). Данный тип кабеля является современной, надежной альтернативой традиционным кабелям с бумажной пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для создания распределительных сетей, питания промышленного оборудования и объектов инфраструктуры.
Расшифровка маркировки ПвКШв-ХЛ
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ» и несет полную информацию о его конструкции:
- Пв – изоляция жил из сшитого (вулканизированного) полиэтина.
- К – наличие экрана (оболочки) поверх токопроводящих жил. В данном контексте указывает на экран из медных проволок или медной ленты.
- Шв – защитный покров в виде выпрессованного шланга из поливинилхлоридного пластиката.
- ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата, гарантирующее сохранение эластичности и механических свойств при низких температурах (до -60°С).
- 1 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- 4-х жильный – количество основных токопроводящих жил. Как правило, три жилы используются для фаз, одна — для нулевого рабочего проводника.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 16-25 мм²) или многопроволочными (большие сечения). Для кабелей на 1 кВ сечение жил нормируется от 1.5 мм² до 1000 мм².
- Фазная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтина (СПЭ). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает высокой теплостойкостью (до 90°С в длительном режиме и до 250°С при КЗ), отличными диэлектрическими характеристиками и стойкостью к трекингу.
- Поясная изоляция: Общий слой изоляции, накладываемый поверх скрученных изолированных жил. Обычно выполняется из того же СПЭ или термопластичного полиэтина.
- Экран: Состоит из двух элементов. Поверх поясной изоляции накладывается полупроводящий экран (из электропроводящего полиэтина или полимерной ленты), выравнивающий электрическое поле. Поверх него — экран из медных проволок (сечением не менее 16 мм² для кабелей на 1 кВ) или медной ленты. Экран предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и использования в качестве защитного проводника (PE) в системах заземления TN-S, TT.
- Разделительный слой: Чаще всего представляет собой обмотку из полимерной пленки или нетканого материала, предотвращающую адгезию экрана к внешней оболочке.
- Защитная оболочка (шланг): Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), стойкого к распространению горения. Индекс «ХЛ» означает использование специального морозостойкого компаунда, сохраняющего гибкость при экстремально низких температурах (до -60°С). Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (в трубах, блоках, тоннелях).
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и галереям.
- Прокладка внутри производственных помещений, в том числе с высокой влажностью (за исключением прямого попадания воды).
- Использование в районах с холодным климатом (Крайний Север, Сибирь), где обычные кабели с ПВХ изоляцией теряют эластичность и растрескиваются.
- Питание ответственных потребителей, чувствительных к электромагнитным помехам (медицинские учреждения, центры обработки данных, лаборатории).
- Высокая допустимая температура: Длительный режим +90°С против +70°С у кабелей с ПВХ изоляцией (ВВГ), что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Холодостойкость: Исполнение «ХЛ» позволяет вести монтаж и эксплуатацию при температурах до -60°С.
- Надежность изоляции: СПЭ не подвержена термическому старению и растрескиванию, не требует подпитки маслом, как бумажная изоляция.
- Наличие экрана: Защита от внешних помех и возможность использования в сетях с изолированной нейтралью или с заземлением типа TN-S.
- Стойкость к токам КЗ: Высокая термостойкость изоляции обеспечивает сохранение целостности при коротких замыканиях.
- Меньший вес и диаметр: По сравнению с кабелями АСБ аналогичного сечения и напряжения.
- Более высокая стоимость: По сравнению с неэкранированными кабелями (ВВГ) и кабелями с бумажной изоляцией.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: Требует аккуратной прокладки, защиты от ударов и защемлений.
- Сложность разделки концов: Требует специального инструмента и навыков для снятия экрана и монтажа концевых муфт.
- Ограничение по УФ-излучению: ПВХ оболочка требует защиты при открытой прокладке на солнце.
- (при прокладке в земле)
- Значения токов приведены для ориентировки. Точный расчет должен проводиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее и т.д.).
- Радиус изгиба: Должен быть не менее 7.5-10 наружных диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и экрана.
- Работа при низких температурах: Хотя кабель и является холодостойким, монтаж без прогрева рекомендуется проводить при температуре не ниже -15°С. При более низких температурах кабель необходимо предварительно выдержать в теплом помещении или прогреть трансформатором.
- Заземление экрана: Медный экран подлежит обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности и устранения наведенного напряжения. В схемах с одноточечным заземлением экрана (для длинных линий) необходимо строго следовать проектным решениям.
- Монтаж концевых и соединительных муфт: Требует применения специализированных муфт для кабелей с изоляцией из СПЭ. Технология включает ступенчатую разделку концов, заземление экрана, установку изоляционных деталей и герметизацию. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием профессионального инструмента.
- Засыпкой слоем мягкого грунта или песка (толщиной не менее 100 мм сверху и снизу).
- Укладкой поверх кабеля сигнальной пластиковой ленты или защитных кирпичей/бетонных плит.
- Прокладкой в асбоцементных, ПНД или ПВХ трубах (гофротрубах). Этот способ наиболее надежен, но и наиболее затратен.
- Цифровая: 1, 2, 3 — для фазных жил; 0 или 4 — для нулевой жилы.
- Цветовая: Допускается, но не является обязательной для кабелей на напряжение выше 0.66/1 кВ. Чаще используется сплошная окраска изоляции жил в черный или синий цвет с нанесением рельефных цифр или цветных полос. Нулевая жила может маркироваться голубым цветом. Точное обозначение указывается в паспорте производителя.
Конструкция кабеля ПвКШв-ХЛ 4х… 1 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и долговечность.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель ПвКШв-ХЛ соответствует строгим требованиям национальных и международных стандартов, что определяет его эксплуатационные параметры.
Таблица 1. Ключевые технические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0.6/1 |
| Частота, Гц | 50 |
| Длительно допустимая температура нагрева жил | +90°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 5 с) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15°C |
| Минимальная температура эксплуатации | -60°C |
| Строительная длина, не менее | 150-200 м (зависит от сечения и производителя) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | 3.5 кВ |
| Радиус изгиба при монтаже | Не менее 7.5 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвКШв-ХЛ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря экрану и холодостойкой оболочке, сфера его применения широка:
Важно: Прокладка кабеля по воздуху (на тросах) без дополнительной защиты от УФ-излучения не рекомендуется, так как ПВХ оболочка подвержена деградации под действием солнечного света. Для таких целей применяются кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, ПвКШп).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля ПвКШв-ХЛ:
Недостатки и ограничения:
Сечения, масса и электрические параметры (пример для 4-жильного кабеля)
В таблице ниже приведены ориентировочные данные для кабеля ПвКШв-ХЛ 4х[сечение] 1 кВ. Фактические значения могут незначительно отличаться у разных производителей.
Таблица 2. Справочные данные по сечениям и параметрам
| Номинальное сечение жил, мм² | Наружный диаметр, мм (прибл.) | Масса 1 км кабеля, кг (прибл.) | Допустимый длительный ток нагрузки, А | Сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|---|---|
| 4×4 | 18.0 | 450 | 45 | 4.61 |
| 4×10 | 23.5 | 750 | 70 | 1.83 |
| 4×16 | 26.5 | 1050 | 95 | 1.15 |
| 4×25 | 31.0 | 1500 | 130 | 0.727 |
| 4×35 | 34.5 | 1950 | 160 | 0.524 |
| 4×50 | 39.0 | 2600 | 195 | 0.387 |
| 4×70 | 44.0 | 3500 | 240 | 0.268 |
| 4×95 | 49.5 | 4600 | 290 | 0.193 |
| 4×120 | 54.0 | 5600 | 335 | 0.153 |
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвКШв-ХЛ требует соблюдения специфических правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между ПвКШв и ПвКШв-ХЛ?
Разница заключается в материале защитной оболочки. Стандартный кабель ПвКШв имеет оболочку из обычного ПВХ пластиката, минимальная температура монтажа и эксплуатации которого составляет около -50°С и -40°С соответственно, но при этом он теряет гибкость уже при -15…-20°С. Кабель с индексом «ХЛ» имеет оболочку из специального морозостойкого ПВХ компаунда, который сохраняет эластичность и не растрескивается при температурах до -60°С, что позволяет проводить монтаж в жестких климатических условиях.
Можно ли использовать экран кабеля в качестве заземляющего проводника (PE)?
Да, согласно ГОСТ Р 53769-2010 (п. 5.2.1.4), экран (металлическая оболочка) силовых кабелей на напряжение до 3 кВ может быть использован в качестве защитного заземляющего проводника (PE) при условии, что его проводимость соответствует требованиям ПУЭ. Для этого сечение медных проволок или ленты экрана нормируется. В кабелях на 1 кВ сечение экрана обычно составляет не менее 16 мм², что достаточно для большинства случаев. Однако окончательное решение должно быть закреплено в проектной документации.
Какой кабель выбрать для прокладки в земле: ПвКШв-ХЛ или АВБбШв?
Выбор зависит от условий и требований. Кабель АВБбШв (с алюминиевыми жилами, бумажной изоляцией, броней) традиционно дешевле и имеет броню из стальных лент, что обеспечивает лучшую защиту от механических повреждений (камни, грунтовые подвижки). Однако он тяжелее, имеет меньшую допустимую температуру нагрева (+70°С), требует соблюдения уклонов трассы для предотвращения стекания пропитки и не является холодостойким. ПвКШв-ХЛ легче, допускает большие токовые нагрузки, не требует учета уклонов, стоек к холоду, но не имеет брони и требует аккуратной засыпки песком и защиты плитами при риске повреждений. Для ответственных линий в холодном климате предпочтительнее ПвКШв-ХЛ, прокладываемый в трубах или с сигнальной лентой/плитами.
Требуется ли дополнительная защита кабеля ПвКШв-ХЛ при прокладке в земле?
Поскольку кабель не имеет брони, при прямой прокладке в земле (траншее) согласно ПУЭ (Глава 2.3) необходимо обеспечить его защиту от механических повреждений. На практике это достигается:
Выбор метода защиты определяется проектом, исходя из активности земляных работ на территории и характера грунта.
Как маркируются жилы кабеля ПвКШв-ХЛ 4х?
Маркировка жил осуществляется в соответствии с ГОСТ 31996-2012:
Каков гарантийный срок на кабель ПвКШв-ХЛ?
Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителями, как правило, составляет 5 лет с даты ввода кабеля в эксплуатацию, но не более 5.5 лет с даты изготовления. При этом расчетный срок службы кабеля при соблюдении условий хранения, транспортировки, монтажа и эксплуатации составляет не менее 30 лет.
Заключение
Кабель силовой ПвКШв-ХЛ 4-жильный на напряжение 1 кВ представляет собой современное, технологичное решение для создания надежных распределительных сетей в условиях умеренного и холодного климата. Его ключевые преимущества — высокая температурная стойкость изоляции из сшитого полиэтилена, наличие экрана для защиты от помех и возможность работы в качестве защитного проводника, а также сохранение работоспособности при экстремально низких температурах. Выбор данного кабеля оправдан для ответственных объектов, промышленных предприятий и регионов с суровым климатом, где его эксплуатационные характеристики превосходят возможности традиционных кабелей с бумажной или ПВХ изоляцией. Корректный монтаж, заземление экрана и применение соответствующих аксессуаров (муфт) являются обязательными условиями для реализации всего ресурса данного кабельного изделия.