Кабель ПвКсП 1х800: полное техническое описание и область применения

Кабель ПвКсП 1х800 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в медной экранированной оболочке, с полимерной внешней защитой. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 110 кВ включительно. Конструкция кабеля оптимизирована для передачи и распределения электрической энергии в условиях высоких и сверхвысоких требований к надежности, электрической прочности и долговечности.

Расшифровка маркировки ПвКсП 1х800

• П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• Кс – Медный экран в виде оплетки (концентрический) поверх изоляции.
• П – Наружная защитная оболочка из полиэтилена.
• 1х800 – Одна жила сечением 800 мм².

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвКсП 1х800 является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила выполнена из меди, что обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность. Для сечения 800 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для уменьшения общего диаметра кабеля) и состоит из множества проволок, скрученных по определенной технологии. Класс жилы – 2 (многопроволочная) согласно ГОСТ 22483.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой. Его задача – выравнивание электрического поля, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов (коронного разряда) – главной причины старения изоляции на высоком напряжении.

3. Основная изоляция

Изготовлена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что придает ему выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (длительно до +90°C, в аварийном режиме до +130°C), отличные диэлектрические характеристики, механическую прочность и стойкость к трекингу. Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 110 кВ).

4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)

Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он, совместно с экраном на жиле, создает идеально гладкое, равномерное электрическое поле внутри изоляции.

5. Медный экран (концентрический)

Представляет собой оплетку из медных проволок или, реже, продольно наложенную медную ленту. Основные функции:

• Защита от электромагнитных помех (ЭМП).
• Создание пути для тока короткого замыкания.
• Симметризация электрического поля вокруг жилы.
• Защита от внешних электромагнитных наводок.

Для кабеля 1х800 сечение медного экрана нормируется и обычно составляет от 25 до 50 мм², в зависимости от требований к току КЗ.

6. Наружная оболочка

Изготавливается из полиэтилена (обозначение «П» в маркировке). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям (УФ-излучению, осадкам), агрессивным химическим средам, обладает хорошими механическими свойствами. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвКсП 1х800

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	64/110 кВ (123 кВ)
Количество и сечение жил	1 х 800 мм²
Материал жилы	Медь, многопроволочная, класс 2
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура в режиме перегрузки	+130°C (не более 100 ч/год)
Температура при коротком замыкании	+250°C (не более 5 с)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 20-25 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C	Не более 0.0221 Ом/км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	160 кВ (для новых кабелей после прокладки)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл)	~1000-1200 А*

• Точное значение зависит от способа прокладки (в земле, воздухе, канале), температуры окружающей среды и количества кабелей в группе.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвКсП 1х800 применяется для создания ответственных участков высоковольтных сетей:

• Магистральные линии электропередачи 110 кВ в городской черте.
• Вводы на территории крупных промышленных предприятий, нефтехимических комплексов.
• Соединения между открытыми распределительными устройствами (ОРУ) и силовыми трансформаторами.
• Прокладка в тоннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
• Участки, где требуется высокая надежность и невозможна прокладка воздушных линий (ВЛ).

Способы прокладки:

• В земле (траншее): С обязательной песчаной подсыпкой, защитой кирпичом или сигнальными лентами. Не рекомендуется в одной траншее с кабелями других напряжений.
• В кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, этажи. Крепление на лотках с соблюдением допустимого радиуса изгиба.
• На воздухе (по конструкциям): С защитой от прямых солнечных лучей (если оболочка не светостабилизирована) и механических повреждений.

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

Таблица 2. Сравнение кабеля ПвКсП с кабелем с БМИ

Критерий	Кабель ПвКсП (XLPE)	Кабель с бумажно-масляной изоляцией (БМИ)
Монтаж	Проще. Меньшие ограничения по перепадам высот, нет необходимости в сложных масляных муфтах.	Сложный, требует специальных муфт для остановки масла, контроля давления масла.
Эксплуатация	Практически не требует обслуживания. Нет риска утечки масла.	Требует мониторинга давления масла, долива, опасность загрязнения почвы при повреждении.
Токовая нагрузка	Выше при одинаковом сечении из-за более высокой допустимой температуры жилы.	Ниже.
Ремонт	Соединение и ремонт производятся с помощью сухих муфт, быстрее.	Требует маслонаполненных муфт, более длительный процесс.
Стоимость	Сопоставима или несколько ниже с учетом полного жизненного цикла.	Выше затраты на эксплуатацию и обслуживание.
Недостатки	Чувствительность к механическим повреждениям при монтаже, необходимость контроля качества монтажа муфт.	Пожароопасность при утечке масла, экологические риски.

Требования к монтажу и соединению

Монтаж кабеля ПвКсП 1х800 должен выполняться квалифицированным персоналом с соблюдением СП 76.13330.2016, ПУЭ 7-го издания и инструкций заводов-изготовителей. Ключевые этапы:

• Раскатка: С применением роликов для предотвращения механических повреждений. Запрещено волочение кабеля по земле или острым кромкам.
• Изгиб: Радиус изгиба должен строго соблюдаться, особенно для кабелей высокого напряжения.
• Соединение и оконцевание: Выполняются с помощью специальных соединительных и концевых муфт на 110 кВ. Процесс включает:
  • Послойную зачистку.
  • Тщательную очистку и шлифовку полупроводящих экранов.
  • Точную установку изоляционных и экранирующих компонентов муфты.
  • Заполнение муфты изоляционным компаундом или использование термоусаживаемых элементов.
  • Подключение медного экрана и его заземление с двух сторон.
• Заземление: Медный экран кабеля подлежит обязательному двухстороннему заземлению для обеспечения безопасности и нормального режима работы.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвКсП от кабеля АПвП?

Основное отличие – в материале токопроводящей жилы. «А» в маркировке АПвП означает алюминиевую жилу. Кабель ПвКсП имеет медную жилу (отсутствие буквы «А» по ГОСТ обозначает медь). Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку (на 20-30% при том же сечении) и лучшую коррозионную стойкость, но существенно дороже и тяжелее.

Как правильно выбрать сечение медного экрана?

Сечение медного экрана выбирается исходя из ожидаемого тока короткого замыкания (КЗ) в точке установки кабеля и его длительности. Расчет ведется по формуле термической стойкости, аналогично выбору сечения жилы. Проектная организация выполняет этот расчет. Для напряжения 110 кВ и сечения жилы 800 мм² типовое сечение экрана составляет 35-50 мм².

Можно ли прокладывать одножильные кабели ПвКсП 1х800 в стальных трубах?

Прокладка в стальных трубах возможна, но не рекомендуется для одножильных кабелей из-за значительных потерь в стали от вихревых токов, что приводит к перегреву и снижению пропускной способности. Если такая прокладка необходима по условиям механической защиты, трубы должны быть выполнены из немагнитных материалов (например, нержавеющая сталь) или применяться специальные меры (продольные разрезы в трубе для размыкания магнитного контура). Предпочтительнее использовать неметаллические трубы или короба.

Каков срок службы кабеля ПвКсП 1х800?

Номинальный срок службы, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется состоянием изоляции, которое можно контролировать методами диагностики (например, измерение частичных разрядов, анализ тангенса дельта).

Как осуществляется контроль состояния изоляции в процессе эксплуатации?

Основными методами неразрушающего контроля являются:

• Измерение частичных разрядов (ЧР): Самый информативный метод для кабелей с изоляцией XLPE. Позволяет выявить микроскопические дефекты в изоляции и в муфтах.
• Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ): Оценка общего состояния диэлектрика, выявление влаги и старения изоляции.
• Измерение сопротивления изоляции мегомметром на постоянном токе (2.5-5 кВ): Дает общую оценку, но малоинформативно для диагностики ранних стадий деградации сшитого полиэтилена.
• Тепловизионный контроль: Выявление локальных перегревов в точках соединения и на трассе.

Что означает требование «поперечное сечение жилы 800 мм²»?

Это номинальное значение площади поперечного сечения токопроводящей части жилы в квадратных миллиметрах. Фактическое сечение может незначительно отличаться, но электрическое сопротивление жилы постоянному току должно строго соответствовать требованиям ГОСТ или ТУ. Для меди сечением 800 мм² оно не должно превышать 0.0221 Ом/км при температуре +20°C.