Кабель ПвП 3х120
Кабель ПвП 3х120: полное техническое описание и область применения
Кабель ПвП 3х120 – это силовой кабель с медными токопроводящими жилами, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена (СПЭ), с сечением основных жил 120 мм² в трехжильном исполнении. Маркировка расшифровывается следующим образом: «П» – изоляция жил из сшитого полиэтилена, «в» – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, «П» – наличие наружного защитного покрова (брони) из плоских стальных оцинкованных проволок. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц.
Конструкция кабеля ПвП 3х120
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет критически важную функцию.
- Токопроводящая жила: Медная, круглой формы, многопроволочная, секторной или сегментной формы (для кабелей на 6-10 кВ обычно круглой, на 35 кВ – секторной/сегментной для компактности). Сечение 120 мм² соответствует классу 2 по ГОСТ 22483. Жила обладает высокой электропроводностью и гибкостью.
- Экран на жиле (фазный экран): Полупроводящий экран, выполненный в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что является ключевым преимуществом кабелей с изоляцией из СПЭ.
- Изоляция: Основной слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,4 мм). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым деформациям.
- Экран на изоляции (поясной экран): Полупроводящий слой, аналогичный фазному экрану. Поверх него накладывается медная экранирующая лента или оплетка из медных проволок. Этот экран служит для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля, а также для защиты от внешних электромагнитных воздействий и выполнения функций заземления.
- Разделительный слой: Как правило, выполнен из электропроводящей бумаги или полимерной ленты, накладываемой поверх экрана.
- Броня: Защитный покров из стальных оцинкованных плоских проволок (ПвП) или, в некоторых исполнениях, круглых проволок (ПвК). Основное назначение – защита от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
- Наружная оболочка: Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложена поверх брони. Защищает броню от коррозии и обеспечивает дополнительную механическую и химическую стойкость кабеля. Цвет оболочки обычно черный.
- Питание мощных промышленных объектов (заводы, фабрики, нефтеперерабатывающие комплексы).
- Устройство вводов и межсекционных соединений в распределительных устройствах (РУ) подстанций 6-35 кВ.
- Прокладка кабельных линий в городах и населенных пунктах для питания районных трансформаторных подстанций (ТП).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), где требуется защита от механических воздействий.
- Укладка в землю (траншеи) в грунтах всех категорий, включая сейсмически активные районы и районы с высокой коррозионной активностью, благодаря оцинкованной броне и стойкой оболочке.
- Высокая допустимая температура: Длительно допустимая температура жилы +90°C против +70°C для кабелей с бумажно-масляной изоляцией (ААБл). Это позволяет передавать большую мощность при том же сечении или использовать меньшее сечение при той же мощности.
- Отсутствие риска течи масла: В отличие от маслонаполненных или бумажно-масляных кабелей, СПЭ-кабель не требует сложных систем подпитки и абсолютно безопасен для экологии.
- Высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
- Меньший вес и внешний диаметр: По сравнению с кабелем ААБл аналогичного напряжения и сечения, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Простота монтажа и соединения: Не требует специальной подготовки концов для остановки масла, как бумажная изоляция.
- Допустимость прокладки на вертикальных участках с большим перепадом высот без ограничений, характерных для маслонаполненных кабелей.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ (например, ВБбШв на 6 кВ).
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (например, при неаккуратном монтаже), что может привести к развитию «древесных» разрядов. Требует аккуратного обращения.
- Необходимость использования специальных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт, предназначенных specifically для СПЭ-изоляции.
- Более жесткие требования к качеству заземления экранов.
- Прокладка: Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции. Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля. При прокладке в траншее кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта, без натяжения, «змейкой». Сверху засыпается слоем мягкого грунта или песка и защищается сигнальной лентой или кирпичом перед полной засыпкой.
- Соединение и оконцевание: Обязательно применение специализированных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. При монтаже муфт критически важна чистота, соблюдение геометрии и технологии заземления экранов.
- Заземление: Медные экраны (проволочные/ленточные) всех трех жил на обоих концах кабеля должны быть надежно соединены и заземлены для обеспечения протекания токов короткого замыкания и безопасности персонала. Броня также подлежит заземлению.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным напряжением (например, для кабеля 10 кВ – напряжением 40 кВ в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции.
Основные технические характеристики
Параметры кабеля ПвП 3х120 регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004, а также международным стандартом МЭК 60502-2. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля на номинальное напряжение 10 кВ.
Таблица 1. Электрические и механические параметры
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ | 6/10 (12) или 8,7/15 (17,5) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Количество и сечение жил, мм² | 3х120 | Три основные жилы |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | Длительно допустимая |
| Температура при коротком замыкании (до 5 сек), °C | +250 | Не более |
| Минимальная температура прокладки, °C | -20 | Без предварительного подогрева |
| Допустимый радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля | Для многожильных кабелей с броней |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 1000 | При температуре +20°C |
Таблица 2. Токовые нагрузки (длительно допустимый ток) для кабеля ПвП 3х120 при прокладке в земле (траншее)
| Способ прокладки | Количество кабелей в траншее | Токовая нагрузка, А (при температуре земли +25°C и глубине прокладки 0,7-1,0 м) |
|---|---|---|
| В земле (грунте) | 1 | ~320-340 А |
| 2 | ~300-320 А (с учетом взаимного влияния) | |
| В воздухе (на трассе) | 1 | ~350-370 А (при температуре воздуха +25°C) |
Примечание: Точные значения зависят от удельного теплового сопротивления грунта, температуры окружающей среды и конкретных условий прокладки. Данные приведены справочно. Расчет должен выполняться по методике, указанной в ПУЭ гл. 1.3.
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвП 3х120 применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы использования:
Способ прокладки определяет выбор конкретной марки. ПвП с броней из плоских проволок особенно рекомендуется для прокладки в грунтах, где возможны смещения и растягивающие нагрузки.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, ААБл, ВБбШв)
Преимущества кабеля ПвП 3х120:
Недостатки/особенности:
Требования к монтажу и эксплуатации
Монтаж кабеля ПвП 3х120 должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвП от ПвВ?
Основное отличие – в конструкции защитного покрова. ПвП имеет броню из плоских стальных оцинкованных проволок, что обеспечивает повышенную стойкость к растягивающим нагрузкам. ПвВ имеет только наружную оболочку из поливинилхлорида (без брони) и применяется для прокладки в кабельных сооружениях, где механические воздействия исключены.
Какое напряжение выдерживает кабель ПвП 3х120?
Кабель выпускается на разные номинальные напряжения: 6, 10 и 35 кВ. Наиболее распространенным является исполнение на 10 кВ (класс напряжения 6/10 кВ). Максимальное длительно допустимое рабочее напряжение (Um) для такого кабеля составляет 12 кВ. Он испытывается на заводе переменным напряжением 25 кВ в течение 10 минут.
Как расшифровать маркировку на бирке/бухте кабеля?
Пример маркировки: ПвП 3х120-10 ТУ 16.К71-335-2004. Это означает: кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из ПВХ, с броней из плоских проволок, 3 жилы сечением 120 мм², на напряжение 10 кВ, изготовлен по техническим условиям 16.К71-335-2004. Также на бирке указывается длина партии, дата изготовления, товарный знак завода и номер барабана.
Как правильно выбрать сечение кабеля 120 мм²? Достаточно ли его для мощности 2000 кВА?
Сечение выбирается по допустимому току нагрузки и условиям прокладки. Для ориентировочной оценки мощности при напряжении 10 кВ: Полная мощность S = √3 U I. При токовой нагрузке ~330 А, S = 1.73 10000 330 = ~5.7 МВА. Однако для питания трансформатора 2000 кВА (2 МВА) номинальный ток на стороне 10 кВ составит около 115 А. Следовательно, сечения 120 мм² с запасом достаточно по току. Окончательный выбор должен учитывать потерю напряжения, ток короткого замыкания, экономическую плотность тока и должен быть зафиксирован в проекте электроснабжения.
Нужно ли использовать концевые муфты (концевики) при вводе кабеля в КРУ?
Да, обязательно. Для кабеля ПвП 3х120 на 6-10 кВ применяются специальные концевые муфты наружной (КНТ) или внутренней (КВТ) установки. Они обеспечивают плавный контроль электрического поля на конце экрана, герметизируют торец кабеля, позволяют удобно подключить жилы к шинам РУ и заземлить экраны и броню.
Каков срок службы кабеля ПвП 3х120?
Номинальный срок службы кабеля, при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации, установленный техническими условиями, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет.
Можно ли прокладывать кабель ПвП в воде?
Нет, кабель марки ПвП не предназначен для прокладки непосредственно в воде. Его наружная оболочка из ПВХ и броня не обеспечивают долговременную герметичность при постоянном погружении. Для прокладки в водных преградах используются специальные кабели в свинцовой или алюминиевой герметичной оболочке, например, ПвПу.
Заключение
Кабель ПвП 3х120 представляет собой современное, надежное и высокотехнологичное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения 6-35 кВ. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, обусловленная применением изоляции из сшитого полиэтилена, и механическая прочность, обеспечиваемая стальной броней. Правильный выбор, грамотный монтаж с использованием соответствующих аксессуаров и соблюдение правил эксплуатации гарантируют долгий и безотказный срок службы кабельной линии. При проектировании систем электроснабжения данный тип кабеля является предпочтительным для ответственных трасс, прокладываемых в земле, в условиях возможных внешних механических воздействий.