Кабель ПвП 10 кВ 50 мм
Кабель ПвП 10 кВ 50 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвП 10 кВ 50 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Буквенное обозначение расшифровывается следующим образом: П – изоляция из полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, П – наружный покров (защитная оболочка) из полиэтилена или поливинилхлорида. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой бумажно-масляным кабелям, широко применяется в электросетевом хозяйстве для строительства воздушных линий (в т.ч. СИП), прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях и коллекторах.
Конструкция кабеля ПвП 10 кВ 50 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую надежность и долговечность.
- Токопроводящая жила: Жила сечением 50 мм² выполняется из медной или алюминиевой проволоки. В зависимости от требований к гибкости, жила может быть однопроволочной (класс 1 по ГОСТ 22483) для стационарной прокладки или многопроволочной (классы 2, 3, 4). Для кабеля 10 кВ жила, как правило, имеет круглую форму и секторное или сегментное исполнение не применяется.
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения частичных разрядов (коронных) на микронеровностях поверхности жилы, что критически важно для кабелей среднего напряжения.
- Изоляция: Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована и для напряжения 10 кВ составляет, как правило, 4,5 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные стойкость (до 90°C в длительном режиме) и механическую прочность по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Поверх изоляции накладывается экструдированный полупроводящий слой, аналогичный внутреннему. Он также служит для выравнивания электрического поля.
- Металлический экран: Поверх внешнего полупроводящего слоя накладывается металлический экран. В кабелях ПвП он выполняется в виде медной ленты, наложенной продольной или спиральной обмоткой, либо в виде оплетки из медных проволок. Для сечения 50 мм² экран имеет номинальное сечение, обычно 16 или 25 мм². Функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание токов утечки (емкостных токов) в случае повреждения изоляции, а также использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и заземления.
- Поясная изоляция: В качестве разделительного слоя между металлическим экраном и оболочкой может применяться поясная изоляция в виде ленты или экструдированного слоя полимера.
- Защитная оболочка: Наружный покров кабеля из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) или полиэтилена (обозначается как «П» в маркировке). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (влаги, химикатов) и выполняет функцию изоляции металлического экрана от земли. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Прокладка в земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, защищается сигнальной лентой или кирпичом, после чего производится обратная засыпка. Необходимо учитывать коррозионную активность грунтов, наличие блуждающих токов и механических нагрузок. Для дополнительной защиты могут применяться трубы (ПНД, асбестоцементные) или кабельные блоки.
- Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях и по стенам зданий. В этом случае кабель крепится на специальных конструкциях с соблюдением требований по разделению силовых и контрольных кабелей, а также противопожарным нормам (использование огнестойких покрытий, перегородок).
- Воздушная прокладка: Кабель может быть подвешен на опорах ЛЭП с помощью несущего троса (система «кабель-трос»). При этом оболочка кабеля ПвП обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Также используется для ответвлений от ВЛ к потребителям.
- Прокладка в агрессивных средах: Благодаря герметичной конструкции и стойкости материалов оболочки и изоляции, кабель может эксплуатироваться в условиях повышенной влажности, в грунтах с высокой коррозионной активностью (при дополнительных мерах защиты).
- Преимущества:
- Более высокая допустимая температура жилы (90°C против 70-80°C), что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
- Отсутствие тока утечки и необходимости в сложных системах маслоподпитки и сигнализации.
- Меньший вес и внешний диаметр, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Возможность прокладки на трассах с большими перепадами по высоте без ограничений, связанных с течением пропиточного состава.
- Высокая стойкость к термическим и механическим перегрузкам.
- Более простой и быстрый монтаж муфт и концевых заделок.
- Меньшие диэлектрические потери.
- Недостатки:
- Более высокая чувствительность к точечным механическим повреждениям при монтаже (задиры, вмятины), которые могут стать очагами развития электрического дерева.
- Более высокая стоимость самого кабеля (хотя общая стоимость проекта с учетом простоты монтажа может быть ниже).
- Требовательность к качеству монтажа соединительной арматуры – необходима абсолютная чистота и герметичность.
- Раскатка: Запрещается сбрасывать кабель с барабана, использовать механизмы, которые могут повредить оболочку. Радиус изгиба должен соблюдаться.
- Подготовка конца кабеля: Послойное удаление оболочки, экранов и изоляции с помощью специального монтажного инструмента. Критически важна фазировка концов кабеля.
- Монтаж соединительных и концевых муфт: Используются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты, специально предназначенные для кабелей с изоляцией из СПЭ. Процесс включает:
- Оголение и соединение жил (с помощью опрессовки или сварки).
- Восстановление внутреннего и внешнего полупроводящих экранов.
- Восстановление изоляции.
- Восстановление металлического экрана (перемычка между экранами соединяемых участков).
- Герметизация и защита от влаги.
- Заземление: Металлические экраны кабеля с двух сторон должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности персонала и корректной работы релейной защиты.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры кабеля ПвП 10 кВ 50 мм² регламентируются ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3, 6, 10, 20, 35 кВ. Общие технические условия) и ТУ производителя.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 |
| Сечение основной жилы, мм² | 50 |
| Материал жилы | Медь (Cu) или Алюминий (Al) |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | 90 (длительно), 130 (в режиме перегрузки), 250 (при КЗ, не более 5 с) |
| Минимальная температура прокладки, °C | -15 (без предварительного подогрева) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей) |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 1000 (при 20°C) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/время | 18 кВ / 10 мин. (для новых кабелей после изготовления) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (для меди, прокладка в земле +25°C, глубина 0.7м), А | Около 200-220 А (зависит от конкретных условий прокладки и числа кабелей в траншее) |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C (медь), Ом/км, не более | 0.387 |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C (алюминий), Ом/км, не более | 0.641 |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвП 10 кВ 50 мм² применяется для создания распределительных сетей 6-10 кВ в условиях, требующих высокой надежности и стойкости к внешним воздействиям.
Преимущества и недостатки кабеля ПвП по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (например, ААШв, АСБ)
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвП 10 кВ требует строгого соблюдения технологии. Ключевые этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями ПвП и ПвВГ?
Основное отличие – в материале внешней оболочки. У кабеля ПвП наружный покров (защитная оболочка) выполнен из полиэтилена, а у ПвВГ – из поливинилхлоридного пластиката (второй символ «В»). Полиэтиленовая оболочка (П) обладает лучшими влагозащитными и механическими характеристиками, большей стойкостью к химикатам и истиранию. Кабель ПвП чаще применяется для прокладки в земле и в агрессивных средах, тогда как ПвВГ может быть более распространен для прокладки в воздухе и помещениях.
Как правильно выбрать сечение экрана для кабеля 10 кВ?
Сечение медного экрана нормируется и выбирается исходя из ожидаемого тока короткого замыкания в сети. Для кабеля 10 кВ сечением 50 мм² стандартным является экран 16 или 25 мм². Точный выбор должен быть выполнен на основе расчета токов КЗ в проекте электроснабжения, чтобы обеспечить термическую стойкость экрана за время срабатывания защиты.
Можно ли использовать кабель ПвП для ремонта участка линии, выполненной бумажно-масляным кабелем?
Да, это допустимо и часто практикуется. При соединении двух разных типов кабелей необходимо использовать специальные переходные муфты, которые обеспечивают корректное соединение не только жил, но и изолируют друг от друга разные среды (масло-полиэтилен). Также важно учитывать возможную разницу в допустимых токах нагрузки.
Каков срок службы кабеля ПвП 10 кВ и от чего он зависит?
Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, качества монтажа (особенно муфт), режимов нагрузки и перегрузок, воздействия внешних дестабилизирующих факторов (вибрация, удары, затопление). Регулярный мониторинг состояния изоляции (диагностика частичных разрядов, измерение тангенса дельта) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.
Какой кабель предпочтительнее для прокладки в земле в условиях высокой коррозионной активности: ПвП или ААБл?
Кабель ПвП с полиэтиленовой оболочкой обладает значительно более высокой стойкостью к химической и электрохимической коррозии, чем бронированный кабель ААБл с алюминиевыми лентами и защитным покровом из битума и покровом из ПВХ. В очень агрессивных грунтах (с высоким содержанием щелочей, кислот, солей, блуждающих токов) предпочтение отдается кабелям с пластмассовой изоляцией и оболочкой. Для дополнительной защиты кабель ПвП может прокладываться в полиэтиленовых трубах (гофротрубах ПНД).
Требуется ли дополнительная защита кабеля ПвП при прокладке в земле от грызунов?
Полиэтиленовая и ПВХ оболочки не являются надежной защитой от зубов грызунов (крыс, мышей). В регионах, где такая проблема актуальна, рекомендуется: прокладка кабеля в трубах (ПНД, металлических), использование бронированных модификаций кабеля (например, ПвПБбШв с броней из стальных лент), либо применение кабелей с особо проной оболочкой, маркированной как «стойкая к грызунам» (что должно быть подтверждено испытаниями).