Кабель ПвП 150 мм
Кабель ПвП 150 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвП 150 мм² представляет собой силовой кабель с медными токопроводящими жилами сечением 150 квадратных миллиметров, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена (СПЭ). Буквенное обозначение расшифровывается следующим образом: «П» – изоляция жил из сшитого полиэтилена, «в» – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, «П» – наличие наружной защитной оболочки (брони) из плоских стальных оцинкованных проволок. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20, 35 кВ частотой 50 Гц.
Конструкция кабеля ПвП 150 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Медная, круглой формы, однопроволочная (монолитная) или многопроволочная, соответствующая классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость.
- Экран по жиле (фазный экран): Полупроводящий экран, выполненный в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена или наложенной полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C) и стойкостью к тепловым деформациям.
- Экран по изоляции (заземляемый экран): Состоит из двух элементов. Внутренний – полупроводящий слой (аналогичный фазному экрану) или медная полупроводящая лента. Внешний – медные ленты или проволоки, наложенные поверх полупроводящего слоя. Предназначен для создания равномерного электрического поля, защиты от внешних электромагнитных помех и использования в качестве заземляющего проводника при коротком замыкании.
- Поясная изоляция: Наматывается поверх скрученных изолированных жил. Выполняется из электроизоляционной ленты или экструдированного полимерного слоя.
- Броня: Выполнена из стальных оцинкованных плоских проволок (ПвП). Отличается от круглых (в кабелях ПвБ) повышенной устойчивостью к механическим растягивающим нагрузкам и сдавливанию. Обеспечивает защиту от грызунов, механических повреждений при прокладке в грунте.
- Наружная оболочка: Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложена поверх брони. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и защиты от агрессивных сред. Имеет характерную желтую окраску для кабелей на напряжение 6-35 кВ.
- Питание мощных промышленных объектов (заводы, фабрики, горнодобывающие предприятия).
- Устройство вводов и межсекционных соединений в распределительных устройствах (РУ) подстанций 6-35 кВ.
- Прокладка кабельных линий электропередачи в земле (траншеях) с высокой коррозионной активностью грунта и риском механических повреждений.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) при необходимости повышенной защиты от растяжения.
- Питание крупных узлов городской инфраструктуры (трансформаторные подстанции жилых районов, больницы, аэропорты).
- Прокладка в земле: Требуется подготовка траншеи с песчаной подушкой толщиной не менее 100 мм. Кабель укладывается волнообразно (без натяжения) и засыпается мягким грунтом без камней. Обязательна укладка сигнальной ленты, а в зонах повышенного риска – защитных плит поверх кабеля.
- Прокладка в воздухе: Крепление на тросах (кабельных струнах) или по конструкциям с использованием дистанционных прокладок. Необходимо учитывать допустимые растягивающие усилия и провисание.
- Монтаж концевых и соединительных муфт: Требует высокой квалификации персонала. Необходима тщательная зачистка изоляции, ступенчатая разделка концов, обеспечение надежного электрического контакта экранов и их заземления. Для изоляции применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты, рассчитанные на соответствующее напряжение и тип кабеля.
- Заземление: Медленные экраны (броня) на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены в соответствии с ПУЭ. Это обеспечивает безопасность и нормальную работу релейной защиты.
- ПвП vs ПвБ: Кабель ПвБ имеет броню из стальных оцинкованных круглых проволок. Он более гибкий, но менее устойчив к растяжению. ПвП с плоской проволокой лучше подходит для прокладки в грунтах с риском просадок и в вертикальных шахтах, где действуют значительные растягивающие нагрузки.
- ПвП vs АПвП: Кабель АПвП имеет алюминиевую жилу. Он легче и дешевле, но имеет большее электрическое сопротивление, больший диаметр при том же сечении и требует более внимательного подхода к монтажу контактных соединений из-за склонности алюминия к окислению.
- ПвП vs ПвВ: Кабель ПвВ (вместо ПВХ оболочки имеет оболочку из вулканизированного полиэтилена) обладает повышенной стойкостью к влаге и агрессивным средам, но, как правило, дороже.
- Коэффициент на температуру грунта (Kt). При повышении температуры грунта с +15°C до +30°C допустимый ток может снижаться на 10-15%.
- Коэффициент на количество работающих кабелей вплотную в одной траншее (Kn). При прокладке 4-х кабелей вплотную без промежутков допустимый ток для каждого может быть снижен до 70% от номинального.
- Коэффициент на термическое сопротивление грунта (Kgr). Для сухих песчаных грунтов с высоким термическим сопротивлением допустимый ток также существенно снижается.
- По допустимой токовой нагрузке (длительному току) с учетом всех поправочных коэффициентов.
- По потере напряжения (для протяженных линий).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка по минимально допустимому сечению).
- По экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В, согласно ПУЭ).
Основные технические параметры и характеристики
Параметры кабеля ПвП 150 мм² регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и ТУ 16.К71-335-2004 (для напряжений выше 1 кВ).
Таблица 1. Электрические и механические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное сечение жилы, мм² | 150 |
| Количество и форма жил | 1, 3 (реже 2, 4). Форма секторная в многожильных кабелях для компактности. |
| Номинальное напряжение, кВ (U0/U) | 6/10, 8,7/15, 20/35 |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации, °C | +90 |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 5 сек), °C | +250 |
| Допустимый нагрев жилы при перегрузке, °C | +130 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.124 (для многопроволочной) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/время | Зависит от Uном: для 10 кВ – 22 кВ / 10 мин. |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для многожильных бронированных) |
Таблица 2. Длительно допустимые токовые нагрузки (для кабеля 3×150 мм², проложенного в земле при температуре грунта +25°C)
| Условия прокладки | Токовая нагрузка, А (для 6/10 кВ) | Токовая нагрузка, А (для 20/35 кВ) |
|---|---|---|
| В траншее (однокабельная), глубина 0.7 м | 365 | 350 |
| В воздухе (в кабельном сооружении) | 390 | 375 |
Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов (температура грунта/воздуха, количество работающих кабелей вплотную, термическое сопротивление грунта).
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПвП 150 мм² применяется для создания магистральных и распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы использования:
Особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнение с аналогами и выбор
Выбор конкретного типа кабеля зависит от условий прокладки и эксплуатации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие кабеля ПвП от ПвБг?
Ключевое отличие заключается в типе брони. ПвП имеет броню из плоских стальных оцинкованных проволок, что обеспечивает повышенную стойкость к растягивающим нагрузкам. ПвБг имеет броню из круглых стальных оцинкованных проволок и поверхностный гидрозащитный слой («г» – голый, без наружной оболочки, но с герметизирующим покрытием брони). ПвБг более гибок, но менее устойчив к продольным механическим воздействиям.
Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля ПвП 150 мм²?
Номинальное напряжение выбирается исходя из параметров сети, в которой будет работать кабель. Обозначение 6/10 кВ означает, что кабель рассчитан на работу в сети с изолированной нейтралью, где линейное напряжение 10 кВ, а фазное напряжение относительно земли не превышает 6 кВ. Для сетей 35 кВ применяется кабель на напряжение 20/35 кВ. Выбор должен быть подтвержден расчетом, а использование кабеля на напряжение ниже требуемого категорически запрещено.
Каковы требования к заземлению экранов и брони кабеля ПвП?
Согласно ПУЭ (п. 1.7.83, гл. 3.1), металлические оболочки и броня силовых кабелей должны быть заземлены с обоих концов. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала (снятие напряжения с брони при повреждении основной изоляции), снижения электромагнитных помех и обеспечения корректной работы устройств релейной защиты, использующих токи нулевой последовательности. Сопротивление заземляющего устройства должно соответствовать нормам.
Какие поправочные коэффициенты наиболее критично влияют на токовую нагрузку кабеля ПвП 150 мм² при прокладке в земле?
Наиболее значимыми являются:
Все коэффициенты перемножаются.
Допустима ли прокладка кабеля ПвП в агрессивных грунтах?
ПВХ оболочка кабеля ПвП обеспечивает стойкость к большинству видов химической и электрохимической коррозии. Однако для прокладки в особо агрессивных средах (с высоким содержанием щелочей, кислот, солей, блуждающих токов) необходимо выполнить дополнительный коррозионный анализ и, возможно, рассмотреть вариант с кабелем в оболочке из полиэтилена (ПвВ), обладающей более высокой химической стойкостью, либо предусмотреть дополнительные меры защиты (кабельные каналы из непластифицированного ПВХ, дополнительная катодная защита).
Как определить необходимое сечение жилы 150 мм² для конкретного объекта?
Выбор сечения 150 мм² и его проверка производятся в следующем порядке:
Сечение 150 мм² является стандартным для питания мощных нагрузок (трансформаторов 1000-2500 кВА, крупных двигателей) на напряжение 6-10 кВ.