Кабель ПвП 10 кВ 70 мм
Кабель ПвП 10 кВ 70 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвП 10 кВ 70 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. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, П – наружный покров (защитная оболочка) из полиэтилена или поливинилхлорида. Кабель является современной, надежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа СБ) и широко применяется в электросетевом хозяйстве.
Конструкция кабеля ПвП 10 кВ 70 мм²
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.
- Токопроводящая жила: Жила сечением 70 мм² выполняется из медной или алюминиевой проволоки, скрученной по правильной концентрической конструкции. Для меди класс гибкости, как правило, 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для определенных условий монтажа, но чаще используется многопроволочная для обеспечения необходимой гибкости.
- Экран по жиле (полупроводящая экранирующая оболочка): Непосредственно на изолированную жилу накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Этот слой выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные концентрации напряженности и ионизационные процессы, которые разрушают изоляцию.
- Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована стандартами (например, ГОСТ 15150 или ТУ 16-705.500-2006) и для напряжения 10 кВ составляет, как правило, 3,0-3,4 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные стойкости: длительно допустимая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки — до +130°C.
- Экран по изоляции (полупроводящий слой): Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он предназначен для отвода емкостных токов и обеспечения симметрии электрического поля.
- Поясная изоляция: В трехжильных кабелях поверх каждого экранированного изолированного сердечника может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов для формирования общего сердечника.
- Металлический экран: Повторяя форму скрученных жил, накладывается металлический экран. Он выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, гофрированной медной трубки или оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание на землю токов однофазного короткого замыкания, обеспечение симметрии электрического поля. Для кабеля 70 мм² сечение медного экрана (проволок или ленты) нормируется для обеспечения стойкости к токам КЗ.
- Оболочка: Наружная защитная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Она обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей), влаги и ультрафиолета. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Наружный покров (броня): Буква «П» в конце маркировки может обозначать как просто наружный покров, так и броню. В классическом исполнении ПвП не имеет брони. Однако, существуют модификации (например, ПвПг). Для усиленной защиты от механических воздействий может применяться броня из двух стальных оцинкованных лент (марка ПвБ) или проволок (ПвК).
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении или использовать меньшее сечение при том же токе.
- Отсутствие течи пропиточного состава, возможность прокладки на вертикальных и наклонных трассах без ограничения по перепаду высот.
- Меньший вес и наружный диаметр, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Высокая стойкость к термоциклированию и перегрузкам.
- Более простая технология монтажа муфт и концевых заделок.
- При прокладке в земле необходима песчаная подушка и защита от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента, защитные плиты).
- Радиус изгиба при монтаже должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 7.5 – для многожильных.
- Обязательным является качественное заземление металлических экранов с двух концов линии для отвода токов и обеспечения безопасности. В схемах с изолированной нейтралью или компенсированных могут применяться специальные схемы заземления через ограничители напряжения.
- При монтаже концевых и соединительных муфт требуется тщательная зачистка и обезжиривание изоляции, точное соблюдение технологических карт производителя муфт.
Основные технические характеристики и параметры
Эксплуатационные параметры кабеля ПвП 10 кВ 70 мм² определяются его конструкцией и материалами. Ниже приведены ключевые характеристики.
Таблица 1. Электрические и температурные характеристики
| Параметр | Значение для меди / алюминия | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | |
| Длительно допустимая температура токопроводящей жилы, °C | +90 | |
| Максимальная температура жилы при КЗ (до 5 сек), °C | +250 | |
| Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке, °C | +130 | |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C | -20 | |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0,268 / 0,443 | По ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (продолжительность 10 мин.) | 18 | |
| Испытательное постоянное напряжение, кВ (продолжительность 15 мин.) | 30 | |
Таблица 2. Токовые нагрузки (примерные, для условий прокладки)
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А (медь) | Длительно допустимый ток, А (алюминий) |
|---|---|---|
| В земле (траншее), при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1.0 К·м/Вт | 285 | 220 |
| В воздухе, при температуре воздуха +25°C | 310 | 240 |
| В трубе (в воздухе) | 270 | 210 |
Примечание: Фактические токовые нагрузки требуют точного расчета с учетом всех поправочных коэффициентов: на температуру окружающей среды, количество работающих кабелей вплотную, глубину прокладки и т.д., согласно ПУЭ гл. 1.3.
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПвП 10 кВ 70 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Он применяется для сооружения питающих и распределительных линий 10 кВ, ввода электроэнергии на территории промышленных предприятий, подключения трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
Ключевые преимущества перед кабелями с бумажной изоляцией (СБ):
Особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнение с другими типами кабелей 10 кВ
Помимо ПвП, на напряжение 10 кВ широко применяются кабели марок АПвП (с алюминиевой жилой), ПвВ (в поливинилхлоридной оболочке без наружного покрова), а также бронированные модификации: ПвБбШв (с броней из стальных лент), ПвПг (в свинцовой оболочке с изоляцией СПЭ). Выбор марки зависит от условий прокладки: для агрессивных грунтов и участков с риском механических повреждений предпочтительны бронированные кабели (ПвБ, ПвК). Для прокладки в кабельных сооружениях и туннелях достаточно небронированного ПвП.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями ПвП и АПвП 10 кВ 70 мм²?
Разница заключается в материале токопроводящей жилы. «А» в маркировке АПвП обозначает алюминиевую жилу. Соответственно, все электрические параметры (сопротивление, токовые нагрузки) будут отличаться. Алюминиевый кабель дешевле и легче, но имеет большее электрическое сопротивление, что приводит к более высоким потерям электроэнергии. Медный кабель (ПвП) надежнее с точки зрения контактных соединений и долговечности, но имеет более высокую стоимость.
Как правильно выбрать сечение экрана для кабеля ПвП 10 кВ?
Сечение медного экрана нормируется для обеспечения прохождения токов однофазного короткого замыкания. Для кабеля 70 мм² стандартное минимальное сечение экрана (суммарное сечение проволок или эквивалентное сечение ленты) обычно составляет 16 или 25 мм². Точное значение должно быть указано в технических условиях на кабель и проверено расчетом токов КЗ в конкретной проектируемой сети согласно ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.52-2011.
Допускается ли совместная прокладка в одной траншее кабелей ПвП 10 кВ и кабелей более низкого напряжения (0.4 кВ)?
Совместная прокладка в одной траншее без разделительных перегородок не рекомендуется и, как правило, запрещена нормами (ПУЭ 2.3.86). Это связано с риском повреждения кабеля 0.4 кВ при земляных работах на линии 10 кВ, а также с влиянием электромагнитных полей. При необходимости прокладки в общей кабельной канализации или туннеле между группами кабелей разных напряжений должны быть установлены несгораемые перегородки.
Каков срок службы кабеля ПвП 10 кВ и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации напрямую зависит от условий прокладки, соблюдения токовых нагрузок, качества монтажа соединительных муфт и концевых заделок, а также от отсутствия механических повреждений. Критически важным является соблюдение температурного режима и защита от перегрузок.
Как определить необходимость применения бронированной модификации вместо ПвП?
Бронированный кабель (марки ПвБ, ПвК) необходимо применять при прокладке в земле (траншеях) при наличии следующих рисков: наличие строительного мусора, камней, вероятность раскопок сторонними организациями, перемещение тяжелой техники над трассой, повышенная коррозионная активность грунта (для оцинкованной брони). В кабельных лотках, туннелях, по стенам зданий, как правило, достаточно небронированного кабеля ПвП.
Какие испытания должен проходить кабель ПвП 10 кВ после монтажа?
После монтажа кабельная линия в сборе с муфтами подвергается приемо-сдаточным испытаниям согласно «Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП) и «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ). Основным испытанием для кабеля 10 кВ является подача на него повышенного выпрямленного (постоянного) напряжения 30 кВ в течение 15 минут. Также измеряется сопротивление изоляции мегомметром на 2.5 или 5 кВ, проверяется целостность и фазировка жил, сопротивление заземления экранов и концевых устройств.