Кабель ПвП 1-х жильный 10 кВ
Кабель ПвП 1-х жильный 10 кВ: полное техническое описание и сфера применения
Кабель ПвП 1х жильный на напряжение 10 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 10 кВ частоты 50 Гц. Аббревиатура «ПвП» расшифровывается следующим образом: П – изоляция из сшитого полиэтилена (ПВС), в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, П – наружный покров (защитная оболочка) из полиэтилена или поливинилхлорида. Конструкция кабеля является одножильной, что подразумевает наличие одной токопроводящей жилы в отдельной экранированной оболочке.
Конструкция кабеля ПвП 1х жильного 10 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность, долговечность и безопасность эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила может быть секторной или круглой формы. Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, используется уплотненная конструкция.
- Экран по жиле (полупроводящей экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила-изоляция.
- Изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу сшивки, обладает высокой нагревостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к трекингу.
- Экран по изоляции (полупроводящей экран): Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции. Обычно выполняется в виде экструдированного слоя.
- Металлический экран: Выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от электромагнитных помех, использование в качестве заземляющего проводника для стока токов утечки и токов короткого замыкания.
- Поясная изоляция: Лента, наложенная поверх металлического экрана для его защиты от коррозии и механического повреждения.
- Оболочка: Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, агрессивных сред (химических, атмосферных) и выполняет функцию барьера от влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Наружный покров (броня): В марке ПвП под «П» может подразумеваться броня из гофрированной стальной ленты (тип ПвБп) или просто защитный шланг из полиэтилена (ПвП). В классическом исполнении для прокладки в земле используется броня. Защищает кабель от механических воздействий (растяжения, сдавливания, грызунов).
- Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, термическое сопротивление) и должны определяться по ПУЭ 7 изд. или методом теплового расчета.
- Питающие и распределительные линии от подстанций 35/10(6) кВ к городским и промышленным распределительным пунктам (РП), трансформаторным подстанциям (ТП).
- Вводы электроэнергии на крупные промышленные предприятия, объекты инфраструктуры.
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, эстакадах и галереях.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и риска механических повреждений. Для прокладки в земле обязательно используется бронированная модификация (ПвБп).
- На открытом воздухе по конструкциям зданий и сооружений.
- Преимущества:
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C для СБ), что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
- Отсутствие ограничений по перепаду уровней прокладки, так как нет риска стекания пропиточного состава.
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Более высокая стойкость к динамическим нагрузкам и вибрации.
- Простота монтажа муфт и концевых заделок благодаря жесткой конструкции изоляции.
- Меньшие требования к обслуживанию в процессе эксплуатации.
- Недостатки:
- Более высокая чувствительность к частичным разрядам при наличии дефектов в изоляции или монтаже.
- Требовательность к качеству разделки и монтажа соединительной арматуры: необходима абсолютная чистота и соблюдение геометрии.
- Как правило, более высокая стоимость самого кабеля, хотя общие затраты на проект (с учетом монтажа и обслуживания) часто ниже.
- Разделка кабеля: Послойное снятие оболочки, брони, экранов с точным соблюдением длин, указанных в инструкциях к муфтам. Используются специальные кольцевые ножи.
- Подготовка изоляции: Снятие полупроводящего слоя с изоляции с помощью шлифовальной бумаги или специального инструмента. Фазирование кромки изоляции.
- Монтаж соединительной или концевой муфты: Установка на очищенную поверхность изоляции электрического стресс-концентратора (для выравнивания поля), соединение жил с помощью механического соединителя или сварки, послойное восстановление экранов, изоляции и герметизация. Для изоляции используются термоусаживаемые или холодноусаживаемые компоненты.
- Заземление: Обязательное заземление металлического экрана и брони с двух сторон кабельной линии. Для одножильных кабелей применяются специальные схемы заземления (одностороннее, перекрестное) для снижения токов в экране.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель ПвП 1х10 кВ изготавливается в соответствии с ТУ 16.К71-335-2004 и другими аналогичными техническими условиями. Его ключевые параметры определяются условиями эксплуатации в сетях среднего напряжения.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) |
| Частота | 50 Гц |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для прокладки в земле, кабельных сооружениях, на открытом воздухе) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (без монтажа при температуре ниже -15°C) |
| Допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании | +250°C (продолжительность не более 5 сек) |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с сечением до 50 мм² и не менее 20 диаметров для сечений от 70 мм² и выше. |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Сечения и электрические параметры (ориентировочные)
| Номинальное сечение жилы, мм² | Наружный диаметр кабеля, мм (примерно) | Масса 1 км кабеля, кг (примерно, медь/алюминий) | Допустимый длительный ток нагрузки, А (прокладка в земле)* |
|---|---|---|---|
| 50 | 35-40 | 1800 / 1100 | 215 |
| 70 | 38-43 | 2200 / 1300 | 265 |
| 95 | 42-47 | 2800 / 1600 | 320 |
| 120 | 45-50 | 3300 / 1900 | 365 |
| 150 | 48-53 | 3900 / 2200 | 415 |
| 185 | 52-57 | 4700 / 2600 | 470 |
| 240 | 57-63 | 5900 / 3200 | 550 |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвП 1х10 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего класса напряжения 6-10 кВ. Основные сферы применения:
Важное замечание: При прокладке одножильных кабелей в металлических лотках, трубах или в земле в стальной броне, из-за явления электромагнитной индукции, в оболочках и броне наводятся значительные циркулирующие токи, приводящие к дополнительным потерям и нагреву. Для их снижения применяется специальная схема перекладки (треугольник, «впритык»), а также использование немагнитных материалов для брони (алюминий, нержавеющая сталь) или выполнение перекрестного соединения экранов и брони на участках.
Преимущества и недостатки кабеля ПвП по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (типа СБ)
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвП 1х10 кВ требует специальной подготовки персонала и использования инструмента для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Процесс включает:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие кабеля ПвП от ПвВ?
Основное отличие заключается в материале наружного покрова. В кабеле ПвП наружный покров (защитный шланг) выполнен из полиэтилена, а в кабеле ПвВ – из поливинилхлорида. Полиэтилен обладает лучшими влагозащитными свойствами и стойкостью к агрессивным средам, но менее устойчив к ультрафиолету. ПвВ более распространен для общего применения.
Обязательно ли использовать бронированную модификацию для прокладки в земле?
Да, для непосредственной прокладки в земле (траншее) согласно нормам ПУЭ и для защиты от механических повреждений (камни, строительный мусор, грызуны) необходимо применять кабель с броней, например, ПвБп (броня из стальных оцинкованных лент с наружным покровом). Прокладка небронированного кабеля в земле допускается только в трубах или блоках.
Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ПвП 1х10 кВ?
Выбор сечения осуществляется в два этапа: 1) По допустимому длительному току нагрузки (нагреву) с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов (ПУЭ, Глава 1.3). 2) По проверке на потерю напряжения и экономической плотности тока. Для ответственных линий также выполняется проверка на термическую стойкость к токам короткого замыкания. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик.
Почему при прокладке нескольких одножильных кабелей в одной траншее их необходимо укладывать «треугольником» или «впритык»?
Это делается для уменьшения индуктивного сопротивления и потерь мощности в линии. При укладке с промежутками индуктивность петли «жила-экран» возрастает, что увеличивает падение напряжения и нагрев экранов. Укладка «впритык» или треугольником минимизирует расстояние между фазами, снижая индуктивность и циркулирующие токи в экранах.
Можно ли соединять кабель ПвП с кабелем со старой бумажно-масляной изоляцией?
Да, технически это возможно с использованием специальных переходных соединительных муфт, которые обеспечивают герметичный переход между двумя различными типами изоляции и конструкций экранов. Однако такое соединение требует высокой квалификации монтажников и является слабым звеном линии, нуждающимся в регулярном контроле.
Каковы основные методы диагностики состояния проложенного кабеля ПвП?
Основными методами являются: измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2,5 или 5 кВ, испытание повышенным выпрямленным напряжением постоянного тока (по нормам ПУЭ), диагностика частичных разрядов (ЧР/PD-диагностика), измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и его зависимости от напряжения, тепловизионный контроль соединений.