Кабель ПвП 1-х жильный
Кабель ПвП 1-х жильный: конструкция, стандарты и область применения
Кабель ПвП 1-х жильный – это силовой кабель с одной алюминиевой жилой, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 1 кВ частоты 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: «П» – изоляция из сшитого полиэтилена, «в» – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, «П» – наружный покров (защитная оболочка) из полиэтилена или поливинилхлорида (в зависимости от модификации). Цифра «1» указывает на класс гибкости жилы (моножила).
Конструкция кабеля ПвП 1х
Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в различных условиях эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (материал по ГОСТ 22483-2012). Для кабеля на 1 кВ используется жила круглой формы, класс 1 (моножила). Сечение жилы нормируется и выбирается в соответствии с проектом по токовой нагрузке. Диапазон сечений, как правило, от 16 до 240 мм², иногда до 400-500 мм² для специальных заказов.
- Экран по жиле (полупроводящей экран): Наносится поверх токопроводящей жилы. Выполнен из сшитого полиэтилена с добавлением сажи или другого токопроводящего наполнителя. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и местных концентраций напряженности поля, что предотвращает возникновение частичных разрядов и старение изоляции.
- Изоляция: Основной диэлектрический слой, выполненный из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а допустимая температура при коротком замыкании достигает +250°C (в течение 5 секунд). Толщина изоляции строго регламентирована ГОСТ 31996-2012 и зависит от номинального напряжения.
- Экран по изоляции (полупроводящей экран): Аналогичен экрану по жиле. Накладывается поверх изоляции и служит для симметрирования электрического поля и обеспечения надежного контакта с металлическим экраном.
- Металлический экран: Выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, гофрированной для обеспечения гибкости, или в виде оплетки из медных проволок. В кабелях ПвП 1х чаще применяется алюминиевая или медная лента. Основные функции: защита от внешних электромагнитных влияний, замыкание токов утечки при повреждении изоляции на землю (что приводит к срабатываению защитных устройств), а также использование в качестве нулевой жилы в системах заземления (при определенных условиях и расчетах).
- Оболочка: Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обозначается в маркировке буквой «в». Обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей, солнечного излучения), а также служит барьером от влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Наружный покров (броня): Обозначается последней буквой «П» в маркировке. В кабеле ПвП это не броня в классическом понимании (ленточная или проволочная), а защитный покров. Чаще всего представляет собой дополнительный слой из полиэтилена (тогда полная маркировка может трактоваться как ПвП) или ПВХ, накладываемый поверх металлического экрана для его защиты от коррозии и механических воздействий. В некоторых интерпретациях под «П» понимается просто наружная оболочка. Конкретная конструкция уточняется в технических условиях производителя.
- Прокладка в земле (траншеях): Кабель ПвП 1х допускается к прокладке в земле при условии защиты от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента, защитные плиты). Важно использовать все три жилы (для трех фаз) в непосредственной близости друг от друга для уменьшения индуктивного сопротивления и потерь. Металлические экраны должны быть заземлены с обеих сторон для циркуляции токов наведения.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Кабельные эстакады, галереи, тоннели, этажи, шахты. При групповой прокладке необходимо учитывать коэффициенты снижения токовой нагрузки.
- Прокладка в воздухе: По фасадам зданий, на опорах. Кабель устойчив к УФ-излучению. Необходима защита от прямого механического воздействия.
- Взрывоопасные зоны: Может применяться при условии соответствия оболочки требованиям к антистатичности и нераспространению горения.
Технические характеристики и стандарты
Кабель ПвП 1х производится в соответствии с ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ». Этот стандарт определяет все ключевые параметры.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 0,6/1 кВ (1,2 кВ) |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для эксплуатации в умеренном и холодном макроклимате, на открытом воздухе, в земле, каналах, помещениях). |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (окружающая среда) |
| Допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании | +250°C (не более 5 сек) |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 10 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 150-200 м (зависит от сечения и ТУ производителя) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 3,5 кВ в течение 5 мин. |
Область применения и особенности монтажа
Одножильные кабели ПвП применяются в трехфазных сетях, где фазы прокладываются раздельно. Их основное преимущество перед трехжильными кабелями – удобство монтажа на больших сечениях и снижение потерь в металлическом экране при определенных схемах заземления.
Критически важный аспект монтажа одножильных кабелей – правильное заземление металлических экранов. При протекании по жиле переменного тока, в экране наводится ЭДС. Если экран заземлен только в одной точке, в нем не будет циркулировать ток, но на незаземленном конце появится опасное напряжение относительно земли. При заземлении с двух сторон по экрану начинает протекать циркулирующий ток, вызывающий дополнительные потери и нагрев. Для их снижения применяют схему попеременного (шлейфования) или перекрестного соединения экранов на протяжении трассы, разбивая ее на электрически короткие участки. Выбор схемы заземления – задача проектировщика, основанная на расчете допустимых потерь и длине линии.
Отличия от аналогов и выбор кабеля
Кабель ПвП 1х часто сравнивают с другими марками кабелей на 1 кВ.
| Марка кабеля | Материал жилы | Изоляция/Оболочка | Ключевые отличия и применение |
|---|---|---|---|
| ПвП 1х | Алюминий | СПЭ / ПВХ | Для раздельной прокладки фаз. Высокая термостойкость, стойкость к токам КЗ. Основной конкурент АПвП. |
| АПвП 1х | Алюминий | СПЭ / Полиэтилен | Внешняя оболочка из полиэтилена, что обеспечивает лучшую влагостойкость и стойкость к агрессивным грунтам. Чаще для прокладки в земле. |
| ПвВ 1х | Медь | СПЭ / ПВХ | Медная жила имеет большую проводимость, гибкость, стойкость к окислению, но значительно дороже. Применяется при высоких требованиях к токовой нагрузке или в условиях частых изгибов. |
| АВВГ 1х | Алюминий | ПВХ / ПВХ | Изоляция и оболочка из ПВХ. Более низкая термостойкость (+70°C), меньшая стойкость к токам КЗ. Дешевле, но уступает по характеристикам. Без экрана, что ограничивает применение. |
Выбор в пользу ПвП 1х обоснован при проектировании протяженных линий, линий с высокими требованиями к надежности, в сетях с высокими уровнями токов короткого замыкания, а также при необходимости прокладки фаз раздельно (например, в трубах).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями ПвП и АПвП?
Буква «А» в начале маркировки по ГОСТ указывает на алюминиевую жилу. Однако в маркировке ПвП она часто опускается, но подразумевается. Основное различие кроется в последней букве. У ПвП наружный покров (или оболочка) из ПВХ, у АПвП – из полиэтилена. Полиэтиленовая оболочка более стойка к влаге и химически агрессивным средам, но менее устойчива к ультрафиолету и механическим истираниям. ПВХ-оболочка более распространена для общего применения.
Можно ли использовать три одножильных кабеля ПвП 1х вместо одного трехжильного?
Да, это распространенная практика, особенно на больших сечениях (от 240 мм²). Это облегчает монтаж и транспортировку. Однако при этом необходимо правильно рассчитать и смонтировать заземление экранов, а также учитывать взаимное влияние фаз при разносе кабелей (увеличение индуктивного сопротивления). Экономически такая схема может быть как выгоднее, так и дороже в зависимости от стоимости монтажных работ и цены кабеля.
Как правильно выбрать схему заземления экранов для ПвП 1х?
Существует три основные схемы: заземление с одной стороны (опасное напряжение на другом конце), заземление с двух сторон (циркулирующие токи, потери) и поперечное (перекрестное) соединение. Для линий длиной до нескольких сотен метров часто применяют двустороннее заземление, если потери допустимы. Для длинных линий высокого напряжения (6 кВ и выше) обязательно применяют поперечное соединение экранов, разбивая трассу на секции длиной 400-600 метров. Окончательное решение принимается на основе расчета в проектной документации.
Допускается ли прокладка кабеля ПвП 1х в воде?
Нет, кабель ПвП не является бронированным для прокладки в воде (типа АПвПу, АПвП2г). Его оболочка обеспечивает влагозащиту, но не рассчитана на постоянное давление воды и механические нагрузки (например, в руслах рек). Для прокладки в водной среде требуются специальные кабели с герметичной свинцовой или алюминиевой оболочкой и усиленной броней.
Как определить необходимое сечение жилы кабеля ПвП 1х?
Сечение выбирается по двум основным критериям: по длительно допустимому току нагрузки (с учетом условий прокладки и группировки) и по потере напряжения. Расчет ведется согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок), глава 1.3. Для предварительной оценки можно использовать таблицы допустимых токов для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, приведенные в ГОСТ 31996-2012 или справочной литературе.
Что означает класс гибкости жилы «1»?
Класс 1 (по ГОСТ 22483-2012) означает, что токопроводящая жила является однопроволочной (моножила). Она менее гибкая, чем многопроволочные жилы (классы 2, 3, 4 и выше), но обладает лучшими контактными свойствами при соединении в винтовых и болтовых зажимах, а также несколько дешевле в производстве. Для кабелей сечением до 240-300 мм² на 1 кВ моножила является стандартным и оптимальным решением.
Заключение
Кабель ПвП 1-х жильный представляет собой современное, надежное и технологичное решение для построения распределительных сетей напряжением до 1 кВ. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и термические характеристики, а наличие экранирования делает его применимым в условиях повышенных электромагнитных воздействий. Ключевым для корректной и долговечной эксплуатации является понимание особенностей монтажа одножильных экранированных кабелей, в первую очередь – правильная организация заземления металлических экранов. Выбор данной марки кабеля должен быть обоснован технико-экономическим расчетом, учитывающим условия прокладки, режимы работы сети и требования нормативной документации.