Кабель ПвП 1х150
Кабель ПвП 1х150: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвП 1х150 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и внешней защитной оболочкой из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 20 кВ и 35 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (в устаревших обозначениях) или, в современной трактовке ГОСТ, вторая буква «П» указывает на материал оболочки – полиэтилен; 1 – количество жил; 150 – номинальное сечение токопроводящей жилы в мм².
Конструкция кабеля ПвП 1х150
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.
- Токопроводящая жила: Выполнена из алюминия или меди (марка кабеля будет АПвП или ПвП соответственно) сечением 150 мм². Жила может быть однопроволочной (сегментной или круглой) для кабелей на 20-35 кВ или многопроволочной. Класс гибкости обычно 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для жилы 150 мм² чаще применяется уплотненная многопроволочная конструкция.
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Наносится экструзионным способом непосредственно на токопроводящую жилу. Выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
- Изоляция: Основной слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от класса напряжения (например, для 35 кВ – не менее 9.0 мм). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым деформациям благодаря поперечным связям в молекулярной структуре.
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Также выполнен из полупроводящего СПЭ. Вместе с внутренним экраном формирует цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле вокруг жилы.
- Металлический экран: Выполнен в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Для кабеля 1х150 он является заземляющим и предназначен для защиты от внешних электромагнитных влияний, обеспечения симметрии электрического поля, а также для использования в качестве проводника тока утечки и тока короткого замыкания. Сечение медных проволок нормируется.
- Защитная оболочка: Внешний защитный слой из полиэтилена (обозначение «П» в маркировке). Полиэтиленовая оболочка обеспечивает высокую стойкость к влаге, агрессивным химическим средам, ультрафиолетовому излучению и механическим воздействиям. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Прокладка в земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Требует наличия песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальной лентой. Кабель должен иметь достаточную стойкость к коррозии, механическому давлению грунта и электролитическим процессам. Полиэтиленовая оболочка хорошо подходит для этих целий.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: В таких случаях важна стойкость оболочки к УФ-излучению (полиэтилен ее имеет) и распространению пламени. Для коллекторов и туннелей может потребоваться кабель с пониженной пожарной опасностью (индекс «нг»), но базовая марка ПвП не является огнестойкой.
- Прокладка в блоках: Возможна, но требует учета минимального радиуса изгиба и механических усилий при протяжке.
- Использование в качестве одиночных кабелей в сетях с изолированной нейтралью или сетях с компенсацией емкостных токов: Надежная изоляция и экранирование делают его пригодным для таких ответственных применений.
- Преимущества:
- Высокая влагостойкость: Отсутствие гигроскопичных материалов в конструкции.
- Отличные электрические характеристики: Низкие диэлектрические потери, высокая электрическая прочность.
- Большая допустимая температура жилы: +90°C против +70°C для кабелей с бумажно-масляной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Меньший вес и радиус изгиба: Облегчает транспортировку и монтаж.
- Простота монтажа и соединения: Не требует сложных технологий осушки и герметизации концов, как кабели с бумажной изоляцией.
- Отсутствие риска течи пропиточного состава.
- Длительный срок службы: Более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Недостатки:
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям (надрезы, задиры): Может привести к концентрации напряжений и инициированию роста водных древ (трекинга).
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и точность при заделке.
Основные технические характеристики и параметры
Характеристики регламентируются ГОСТ Р 53769-2010 (кабели на напряжение 10, 20 и 35 кВ) или ТУ 16.К71-335-2004.
| Параметр | Значение / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 20/35 кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное, Um – максимальное |
| Частота | 50 Гц | Для переменного тока |
| Сечение токопроводящей жилы | 150 мм² | Номинальное, с допустимым отклонением |
| Материал жилы | Алюминий (АПвП) или медь (ПвП) | Определяет токовые нагрузки и стоимость |
| Допустимая длительная температура жилы | +90°C | В нормальном режиме работы |
| Максимальная температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 сек |
| Минимальная температура монтажа | -15°C | Без предварительного прогрева |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля | Для многопроволочных жил |
| Сопротивление изоляции | Не менее 1000 МОм·км | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение | 65 кВ (для 35 кВ) в течение 10 мин. | На готовом кабеле |
| Параметр | АПвП 1х150 | ПвП 1х150 (Cu) |
|---|---|---|
| Длительно допустимый ток нагрузки (Iдоп) | ~320 А | ~400 А |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км | ~0.206 | ~0.124 |
| Активное сопротивление при +90°C, Ом/км | ~0.258 | ~0.155 |
| Масса 1 км кабеля | ~2500 кг | ~3500 кг |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвП 1х150 применяется для создания кабельных линий электропередачи среднего класса напряжения в различных условиях.
Кабель не предназначен для прокладки по воздуху на тросах (для этого существуют кабели с тросом, например, ПвПу) и для регулярного перемещения.
Преимущества и недостатки кабеля ПвП 1х150 по сравнению с аналогами (например, с бумажной изоляцией)
Особенности монтажа и оконцевания
Монтаж кабеля ПвП 1х150 требует соблюдения строгих правил. Запрещается прокладка при температуре ниже -15°C без предварительного прогрева. При протяжке необходимо использовать вращающиеся ролики и линейку, не превышать допустимое тяговое усилие. Радиус изгиба должен строго соблюдаться. Для соединения и оконцевания применяются специальные кабельные муфты (соединительные и концевые) для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Критически важным этапом является подготовка кабеля: ступенчатая зачистка изоляции с удалением полупроводящих слоев, тщательная зачистка и заземление металлического экрана. Все работы должны проводиться в условиях чистоты для исключения попадания влаги и загрязнений.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями ПвП и ПвВ?
Основное отличие – материал внешней защитной оболочки. У кабеля ПвП оболочка выполнена из полиэтилена, а у ПвВ – из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Полиэтилен обладает более высокой стойкостью к влаге, химикатам и УФ-излучению, но хуже сопротивляется распространению пламени. ПВХ-оболочка является более эластичной при низких температурах и обладает лучшими противопожарными свойствами (не распространяет горение при одиночной прокладке). Выбор зависит от условий прокладки.
Как правильно выбрать сечение медного экрана для кабеля 1х150?
Сечение медного экрана нормируется стандартами и выбирается производителем исходя из условий токов короткого замыкания. Для кабеля на 20-35 кВ с сечением жилы 150 мм², как правило, применяется экран с минимальным сечением 25 мм² (например, оплетка из медных проволок диаметром 0.5-0.6 мм). Для точного выбора в проекте необходимо выполнить расчет тока КЗ и его длительности.
Можно ли прокладывать кабель ПвП 1х150 в пожароопасных помещениях?
Базовая исполнение кабеля ПвП не имеет индексов пониженной пожарной опасности. Для прокладки в пожароопасных помещениях, коллекторах и туннелях группами следует применять его модификации: ПвПнг(А)-LS (с пониженным дымо- и газовыделением, не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А) или ПвПнг(А)-FR с огнестойкостью. Исполнение «нг» достигается применением специальных негорючих наполнений в оболочке.
Каков реальный срок службы кабеля ПвП 1х150?
Номинальный срок службы, заявляемый производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении всех условий: номинальные токовые нагрузки, отсутствие перегрузок, правильный монтаж, отсутствие механических повреждений, работа в допустимом диапазоне температур и влажности. Критическим фактором является качество монтажа соединительных муфт.
Какой кабель лучше для прокладки в грунте с высокой агрессивностью: ПвП или ААБл?
Для грунтов с высокой химической агрессивностью (засоленность, наличие щелочей, кислот, блуждающих токов) кабель с полиэтиленовой оболочкой (ПвП) имеет неоспоримое преимущество перед кабелем с бумажной изоляцией и алюминиевой оболочкой (ААБл). Полиэтилен инертен к большинству химических веществ, в то время как алюминиевая оболочка может подвергаться коррозии. Однако для таких условий рекомендуется также использовать кабель с усиленной защитой, например, в оболочке из полиэтилена повышенной прочности (ПвПу).
Требуется ли дополнительная защита при прокладке кабеля ПвП 1х150 в траншее?
Да, согласно ПУЭ и СП, кабель при прокладке в земле должен быть защищен от механических повреждений. Стандартная практика: подушка из песка (не менее 100 мм), укладка кабеля, затем слой песка, и сверху – защитное покрытие (кирпич, бетонные плиты, полимерные сигнальные ленты с надписью «Осторожно кабель!»). Глубина прокладки для кабелей 20-35 кВ обычно составляет 0.7-1.0 м от планировочной отметки.