Кабель ПвКсП 1-х жильный

Кабель ПвКсП 1-х жильный: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвКсП 1-х жильный представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в медной экранированной оболочке, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях. Его применение регламентировано в электрических сетях на напряжение до 110 кВ включительно. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Кс – экран из медных проволок поверх проводящего слоя, П – плоская форма разделительного слоя (проводящая лента) под экраном. Конструкция кабеля оптимизирована для эффективного отвода тепла и обеспечения высокой электрической прочности в условиях длительной эксплуатации под высоким напряжением.

Конструктивные элементы кабеля ПвКсП 1-х жильный

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Основные элементы:

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки круглой формы. Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, применяется уплотненная жила (многопроволочная, скрученная по секторной или сегментной форме) для уменьшения общего диаметра кабеля и улучшения условий теплоотвода.
• Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран): Наносится экструзионным способом в виде слоя из сшитого полиэтилена, содержащего сажу. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция: Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Материал обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до 90°C) и стойкостью к трекингу.
• Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран): Аналогичен внутреннему экрану. Формируется в виде плоского слоя (индекс «П» в маркировке), что способствует более равномерному распределению электрического поля.
• Медный экран (экран из медных проволок, Кс): Состоит из спирально наложенных медных проволок малого диаметра. Выполняет функции защитного экрана от электромагнитных помех, нулевого проводника в режиме однофазного короткого замыкания на землю, а также служит элементом, отводящим токи утечки.
• Поясная изоляция: Накладывается в виде лент поверх медного экрана для его фиксации и дополнительной защиты.
• Оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает конструкцию от механических повреждений, влаги и агрессивных сред. Цвет оболочки, как правило, черный.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель ПвКсП предназначен для эксплуатации в широком диапазоне условий. Ключевые параметры:

• Номинальное напряжение, U₀/U (U_m): 64/110 (126) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей/экраном, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное рабочее напряжение.
• Диапазон сечений токопроводящей жилы: От 50 до 1200 мм² (по меди).
• Температурный режим: Допустимая температура жилы при длительной эксплуатации: +90°C. Максимальная температура при коротком замыкании (продолжительность не более 5 сек): +250°C.
• Минимальная температура прокладки: Без предварительного подогрева: -20°C.
• Радиус изгиба при прокладке: Не менее 20 наружных диаметров кабеля.
• Допустимые среды прокладки: Кабельные сооружения (тоннели, коллекторы, эстакады), земля (траншеи) при условии отсутствия растягивающих усилий. Не предназначен для прокладки в воде.
• Испытательное напряжение переменным током промышленной частоты: Для кабелей на 110 кВ – 192 кВ в течение 15 минут.

Таблица 1. Основные электрические параметры кабеля ПвКсП на 110 кВ

Сечение жилы, мм²	Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более	Емкость, мкФ/км	Индуктивность, мГн/км	Допустимый длительный ток нагрузки в земле (траншее)*, А
240	0.0754	0.17 — 0.20	0.5 — 0.7	470 — 520
400	0.0471	0.18 — 0.22	0.4 — 0.6	630 — 700
630	0.0283	0.20 — 0.24	0.3 — 0.5	810 — 900
800	0.0221	0.21 — 0.25	0.3 — 0.5	920 — 1020

• Точные значения зависят от конкретных условий прокладки: температуры грунта, удельного теплового сопротивления, глубины заложения, количества кабелей в траншее и их взаимного расположения. Приведены ориентировочные значения для стандартных условий.

Особенности монтажа и прокладки

Прокладка кабеля ПвКсП требует строгого соблюдения технологических регламентов. При монтаже в земле необходимо использовать песчаную подушку и засыпку, а также защиту кирпичом или бетонными плитами от механических повреждений. Обязательно применение систем маркировки (сигнальные ленты). В кабельных сооружениях кабель крепится на специальные конструкции с соблюдением допустимых радиусов изгиба. Критически важным этапом является монтаж концевых и соединительных муфт, который должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента в условиях чистоты, исключающих попадание влаги и загрязнений на торцы изоляции. Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с кабелями с бумажно-масляной изоляцией)

Преимущества:

• Отсутствие масла в конструкции, что исключает риск утечек и упрощает монтаж (нет необходимости в масляных подпитках и системах давления).
• Большая допустимая разность уровней при прокладке (до 100 м и более).
• Более высокая допустимая температура эксплуатации (90°C против 70-80°C для маслонаполненных).
• Меньший вес и внешний диаметр при аналогичных электрических параметрах.
• Простота монтажа и обслуживания, меньшая трудоемкость установки муфт.

Недостатки/особенности:

• Высокая чувствительность к частичным разрядам и механическим повреждениям изоляции при монтаже.
• Требовательность к качеству монтажа концевых заделок.
• Относительно высокая стоимость самого кабеля, хотя общие затраты на строительство линии могут быть ниже из-за упрощения монтажа и инфраструктуры.

Области применения

Кабель ПвКсП 1-х жильный применяется для создания силовых подключений в сетях высокого напряжения:

• Выходные линии от силовых трансформаторов на подстанциях 110 кВ.
• Межподстанционные связи в городских и промышленных сетях.
• Вводы на территории крупных промышленных предприятий, нефтехимических комплексов.
• Питающие линии для насосных станций, тяговых подстанций.
• Прокладка в кабельных коллекторах и тоннелях в условиях плотной городской застройки, где использование воздушных линий невозможно.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвКсП от кабеля ПвП?

Основное отличие — в конструкции экрана. В кабеле ПвП (где «П» — экран из медных проволок и проводящих лент) применяется экран в виде медких проволок, наложенных поверх проводящих медных лент. В кабеле ПвКсП экран выполнен только из медных проволок поверх плоского полупроводящего слоя. Конструкция ПвКсП часто считается более гибкой и удобной для монтажа, особенно на сложных трассах.

Можно ли прокладывать одножильный кабель ПвКсП в стальной трубе?

Прокладка в стальных трубах допустима только на коротких участках (например, для пересечения дорог) и с обязательным учетом возникновения вихревых токов. При протяженной прокладке в ферромагнитной трубе (сталь) возникают значительные потери на вихревые токи, приводящие к перегреву как кабеля, так и самой трубы. Для защиты от механических повреждений рекомендуется использовать пластиковые (ПНД, ПВХ) гофротрубы или жесткие двустенные трубы.

Как правильно выбрать сечение кабеля ПвКсП?

Выбор сечения осуществляется на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом всех условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, группировка кабелей), проверки по термической стойкости к токам короткого замыкания и по допустимой потере напряжения. Для проектов на 110 кВ этот расчет является обязательной частью проектной документации и выполняется с использованием специализированного программного обеспечения.

Требуется ли дополнительное заземление медного экрана кабеля?

Да, это обязательное требование. Медный экран (проволочный) должен быть заземлен с обеих сторон кабельной линии. Существуют различные схемы заземления: двустороннее, одностороннее, поперечное соединение экранов и их заземление через ограничители напряжения. Выбор схемы зависит от длины линии, режима работы сети и требований к защите. Неправильное заземление экрана может привести к возникновению на нем опасных напряжений и сокращению срока службы кабеля.

Каков гарантийный срок и срок службы кабеля ПвКсП?

Гарантийный срок, устанавливаемый производителем, обычно составляет 5 лет с момента ввода кабельной линии в эксплуатацию, но не более 4.5 лет с даты отгрузки. Расчетный (ожидаемый) срок службы при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации составляет не менее 30-40 лет.

Какой документ является основным для определения требований к кабелю ПвКсП?

Основополагающим документом является технические условия (ТУ) конкретного производителя, которые разрабатываются в соответствии с государственными стандартами, прежде всего ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и более строгими отраслевыми стандартами для кабелей на напряжение 110 кВ. В ТУ детально прописываются все конструктивные, электрические и эксплуатационные параметры.

Заключение

Кабель ПвКсП 1-х жильный является современным, надежным решением для строительства и реконструкции кабельных линий электропередачи класса напряжения 110 кВ. Его конструкция, основанная на использовании сшитого полиэтилена и медного проволочного экрана, обеспечивает высокие электрические и механические характеристики, долгий срок службы и относительную простоту монтажа по сравнению с традиционными маслонаполненными кабелями. Успешная эксплуатация линии на основе данного кабеля напрямую зависит от корректного выбора сечения, строгого соблюдения технологий прокладки и монтажа соединительной арматуры, а также правильной организации системы заземления экранов.