Кабель ПвКсП 150 мм
Кабель ПвКсП 150 мм²: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ПвКсП 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), с медными жилами сечением 150 мм², с экраном из медных проволок и внешней оболочкой из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Он является современной, высокотехнологичной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа СБ) и широко применяется в энергосистемах.
Расшифровка маркировки ПвКсП 150 мм²
- П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
- в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (в данном контексте устаревшее обозначение, фактически оболочка из полиэтилена; современное обозначение для полиэтиленовой оболочки – «п», но исторически для кабелей на напряжение 6-35 кВ с СПЭ-изоляцией и полиэтиленовой оболочкой закрепилась марка ПвКсП).
- К – Защитный экран в виде оплетки из медных проволок.
- с – Экранированная изолированная жила (наличие экрана по каждой жиле).
- П – Наружная оболочка из полиэтилена (в современной трактовке).
- 150 мм² – Номинальное сечение токопроводящей жилы.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронирование проволочным экраном является достаточной защитой во многих случаях).
- Питание мощных промышленных потребителей: заводы, насосные станции, горнодобывающие предприятия.
- Вводы и распределение на территории трансформаторных подстанций и распределительных пунктов (КРУ, КТП).
- Устройство ответвлений от воздушных линий (ВЛ) с переходом на кабельную линию.
- Высокая допустимая температура: Длительная работа при +90°C против +70°C у кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать большие токи нагрузки при том же сечении.
- Отсутствие токов утечки и требований к градиенту давления: В отличие от маслонаполненных кабелей, не требует сложных систем подпитки и контроля давления масла.
- Высокая стойкость к влаге и термоциклированию: СПЭ-изоляция не впитывает влагу, кабель сохраняет свойства после многократных нагревов и охлаждений.
- Меньший вес и наружный диаметр: По сравнению с кабелями на то же напряжение с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Большая длина строительных отрезков: Возможность поставки барабанами длиной до 1000 м и более, что уменьшает количество муфт на линии.
- Простота монтажа и эксплуатации: Не требует специальной подготовки концов при монтаже концевых муфт (отсутствие стекания пропиточного состава).
- Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов в изоляции или экранировании развитие повреждения может быть более быстрым, чем у бумажной изоляции.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ на низкое напряжение.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединений, чтобы исключить попадание влаги и возникновение частичных разрядов.
- Ограниченная стойкость к прямому УФ-излучению: Требует защиты при открытой прокладке на солнце.
- ГОСТ 31565-2012 (IEC 60502-2:2005) «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 кВ до 30 кВ. Общие технические условия».
- ТУ 16.К71-335-2004 (и аналогичные от других производителей).
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ), Главы 1.3, 2.3, 7-е издание.
- СО 153-34.20.505-2003 «Инструкция по прокладке и монтажу силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6-35 кВ».
- Соединительные муфты (СТП) – для соединения двух отрезков кабеля. Бывают изолированные и не изолированные.
- Концевые муфты (КНТП, наружная установка) и внутренней установки (КВТП) – для подключения кабеля к шинам РУ или оборудованию.
- Стопорные муфты – для разделения трехфазного экрана в сетях с изолированной нейтралью.
Конструкция кабеля ПвКсП 150 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность и долговечность в эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Жила медная, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная, круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть как однопроволочной (для определенных условий монтажа), так и многопроволочной (более гибкой).
2. Экранирование жилы
Поверх токопроводящей жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение концентрации напряжений и поверхностных разрядов.
3. Изоляция
Изоляция выполняется из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля. Для СПЭ характерны высокие диэлектрические свойства, стойкость к тепловому старению и влаге. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C.
4. Экранирование изоляции
Поверх изоляции каждой фазы накладывается полупроводящий экран, аналогичный экрану жилы. Затем следует экран из медной ленты или проволоки, который заземляется и служит для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и выполнения функций нулевой жилы в аварийных режимах (протекание токов короткого замыкания).
5. Поясная изоляция и заполнение
В трехжильных кабелях экранированные изолированные жилы скручиваются вместе. Межфазное пространство заполняется поясной изоляцией или экранирующими материалами для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
6. Общий экран (броня)
В кабеле ПвКсП в качестве общего экрана и механической защиты применяется оплетка из медных оцинкованных проволок. Это отличает его от кабелей типа ПвП, где экран выполнен в виде медной ленты. Проволочный экран обладает более высокой механической прочностью на растяжение и лучше выдерживает усилия при монтаже, а также обладает меньшим сопротивлением для токов короткого замыкания.
7. Наружная оболочка
Внешняя оболочка из полиэтилена (обозначение «П» в конце марки) защищает экран от механических повреждений и воздействия агрессивных сред. Полиэтилен стоек к ультрафиолету, влаге и многим химическим веществам.
Основные технические характеристики
Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля ПвКсП 1х150 и 3х150 мм²
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10, 8,7/15, 20/35 |
| Сечение жилы, мм² | 150 |
| Количество и форма жил | 1, 3 (круглые или секторные) |
| Материал жилы | Медь (Cu), класс 1 или 2 |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Длительно допустимая температура жилы, °C | +90 |
| Макс. температура при КЗ (до 5 сек), °C | +250 |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15-20 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.124 (для 1 жилы) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (для 3-жильного кабеля 8,7/15 кВ в земле), А | ~330-360 (зависит от условий прокладки) |
Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (примерные для кабеля на напряжение 8,7/15 кВ)
| Конструкция | Наружный диаметр, мм | Масса 1 км, кг |
|---|---|---|
| ПвКсП 1х150 | 30-35 | 2000-2300 |
| ПвКсП 3х150 | 55-65 | 6000-7500 |
Область применения
Кабель ПвКсП 150 мм² применяется для создания кабельных линий электропередачи и распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы использования:
Кабель не предназначен для прокладки в воздухе без дополнительной защиты от солнечного излучения (полиэтиленовая оболочка подвержена УФ-старению), а также для подвижного соединения.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля ПвКсП 150 мм²:
Недостатки и ограничения:
Условия прокладки и монтажа
Прокладка кабеля ПвКсП 150 мм² должна осуществляться при температуре окружающей среды не ниже -20°C. При более низких температурах требуется предварительный прогрев кабеля. Минимальный радиус изгиба составляет 15-20 диаметров кабеля. При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и защиту кирпичом или плитами, если кабель не имеет дополнительной брони. Обязательно выполнение полного комплекса земляных работ с учетом требований ПУЭ (Глава 2.3). При прокладке в туннелях и каналах необходимо применять несгораемые разделительные перегородки между кабелями разных цепей.
Стандарты и нормативная база
Производство и испытания кабеля ПвКсП регламентируются следующими основными документами:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвКсП от ПвП?
Основное отличие в конструкции экрана. В кабеле ПвКсП экран выполнен в виде оплетки из медных проволок («К»), что обеспечивает повышенную механическую прочность на растяжение и лучше подходит для прокладки в земле с возможными смещениями грунта. В кабеле ПвП экран выполнен из медных лент («л» в маркировке), он менее стоек к растяжению, но обеспечивает полную герметизацию и защиту от влаги. Выбор зависит от условий прокладки.
Какое максимальное расстояние можно проложить кабель ПвКсП 150 мм² без установки соединительных муфт?
Длина строительной поставки ограничена в основном весом и габаритами барабана. Стандартно кабели поставляются в длинах до 500-1000 метров. Теоретически, при возможности транспортировки и монтажа, можно проложить всю трассу длиной в несколько километров без промежуточных муфт, что является большим преимуществом, так как муфты — потенциально слабые места линии.
Как правильно выбрать сечение 150 мм²? На какой ток нагрузки оно рассчитано?
Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки (в земле, в воздухе, в трубе), количества параллельных кабелей, температуры грунта/воздуха и допустимой температуры жилы. Для трехжильного кабеля ПвКсП 150 мм² на 10 кВ, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, допустимый ток составляет примерно 330-360 А. Точный расчет должен проводиться по методике, изложенной в ПУЭ (Глава 1.3) и ГОСТ 31996-2012.
Требуется ли для кабеля ПвКсП 150 мм² дополнительная броня при прокладке в земле?
Проволочный экран («К») в кабеле ПвКсП уже выполняет функцию брони легкого типа. Он защищает от механических воздействий при засыпке грунтом, растягивающих усилий. Однако при прокладке в грунтах с повышенной активностью (стройплощадки, зоны возможных раскопок) или при наличии камней рекомендуется дополнительная защита в виде асбестоцементных плит, кирпича или защитных пластиковых/металлических коробов. Для агрессивных условий существуют модификации с дополнительной броней из стальных оцинкованных лент (тип ПвБШп).
Как осуществляется заземление экрана кабеля ПвКсП?
Экран (оплетка из медных проволок) подлежит обязательному заземлению с двух концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности, отвода токов короткого замыкания и нормальной работы устройств релейной защиты. В некоторых схемах (для длинных линий) применяют одноточечное заземление или заземление через ограничитель перенапряжений для снижения потерь на вихревые токи. Конкретная схема заземления должна быть определена проектом и соответствовать ПУЭ.
Какие муфты используются для монтажа кабеля ПвКсП 150 мм²?
Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с СПЭ-изоляцией на соответствующее напряжение:
Монтаж муфт должен производиться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов в строгом соответствии с инструкцией производителя.