Кабель ПвВ 10 кВ 35 мм
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвВ 10 кВ 35 мм²: полный технический анализ
Кабель силовой марки ПвВ на напряжение 10 кВ с сечением токопроводящей жилы 35 мм² является ключевым элементом современных распределительных сетей среднего класса напряжения. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, В – наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, долговечность и соответствует современным тенденциям в кабельной технике, вытесняя устаревшие бумажно-масляные аналоги.
Конструктивные особенности и материалы
Кабель ПвВ 10 кВ 35 мм² имеет четко регламентированную многослойную конструкцию, каждый элемент которой выполняет критически важную функцию.
- Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки (материал М) или алюминиевой проволоки (материал А или АЕ). Для сечения 35 мм² жила, как правило, однопроволочная (ож). Медь обеспечивает более высокую проводимость, механическую прочность и стойкость к электрокоррозии, алюминий – меньший вес и стоимость. Жила имеет круглую форму.
- Экран по жиле (полупроводящей слой): Наносится поверх жилы в виде экструдированного или наложенного полупроводящего слоя. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных концентраций напряженности на микронеровностях медной или алюминиевой поверхности, что исключает возможность частичных разрядов в прижильной зоне.
- Изоляция: Выполняется из силанольносшитого полиэтилена (П). Это термореактивный материал, который в процессе производства подвергается поперечной сшивке молекул. Толщина изоляции строго нормирована ГОСТ 31996-2012 и для кабеля 10 кВ составляет 3,4 мм. Изоляция обладает высокой электрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями, отличной теплостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к тепловым ударам.
- Экран по изоляции: Состоит из двух обязательных элементов. Первый – полупроводящей слой, нанесенный непосредственно на изоляцию. Второй – медная лента или оплетка из медных проволок. Этот экран выполняет функцию заземляющего электрода, обеспечивает симметрию электрического поля вокруг жилы и предназначен для отвода токов утечки и токов короткого замыкания.
- Поясная изоляция: В качестве разделительного слоя между экраном и оболочкой может накладываться поясная изоляция из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты, предотвращающая повреждение экрана.
- Внутренняя оболочка (под оболочка): Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (в). Заполняет пространство под наружной оболочкой, придает кабелю круглую форму, обеспечивает дополнительную механическую и химическую защиту.
- Наружная оболочка: Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (В) черного цвета. Толщина оболочки рассчитывается в зависимости от диаметра кабеля под ней. Основные функции: защита от механических повреждений, агрессивных сред (масла, щелочи, кислоты, влага), ультрафиолетового излучения.
- Распределительные сети 6-10 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов (РП), центров питания (ЦП).
- Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, печей, технологических линий.
- Городская инфраструктура: Кабельные линии в коллекторах, туннелях, по эстакадам, а также в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений.
- Объекты нефтегазовой и химической промышленности: Благодаря стойкости оболочки к агрессивным средам.
- Сельское хозяйство: Для питания крупных сельскохозяйственных комплексов.
- Отсутствие риска утечки пропиточного состава, возможность прокладки на вертикальных и наклонных трассах без ограничений по перепаду высот.
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C для маслонаполненных), что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Меньший вес и внешний диаметр, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Более простая технология монтажа и монтажа муфт, отсутствие необходимости в сложных системах маслоподпитки и контроля давления.
- Высокая стойкость к динамическим нагрузкам и вибрации.
- Экологическая безопасность (отсутствие масла).
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (например, при ударе острым предметом), что может привести к развитию «древесного» пробоя.
- Необходимость тщательной подготовки и герметизации концевых заделок для исключения проникновения влаги в толщу изоляции.
- Относительно высокая стоимость по сравнению с алюминиевыми аналогами старых типов.
- Ступенчатую зачистку изоляции и экранов с соблюдением геометрии.
- Тщательную очистку и обезжиривание поверхности изоляции из СПЭ.
- Нанесение полупроводящего слоя на место соединения для выравнивания поля.
- Монтаж изолирующего корпуса муфты, заполненного диэлектрическим гелем или состоящего из термоусаживаемых элементов.
- Надежное соединение экранов и их заземление с двух сторон.
- Полную герметизацию узла для предотвращения доступа влаги и частичных разрядов.
Основные технические характеристики
Параметры кабеля ПвВ 10 кВ 35 мм² регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и 15150 (климатическое исполнение).
| Параметр | Значение для 35 мм² | Примечания |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной работе | +90°C | |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C | Длительность не более 5 сек. |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15°C | |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля | Для одножильных кабелей |
| Строительная длина | Не менее 250 м | По согласованию с заказчиком возможны отрезки короче |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 1000 МОм*км | Измеряется постоянным напряжением 5-10 кВ |
| Способ прокладки | Количество рабочих кабелей в траншее | Допустимый длительный ток, А |
|---|---|---|
| В земле (траншее) | 1 | 185 |
| В земле (траншее) | 2 | 165 |
| В воздухе (на открытом воздухе, в помещении) | 1 | 190 |
| В воздухе (на открытом воздухе, в помещении) | 2 | 170 |
Примечание: Для алюминиевой жилы токовые нагрузки умножаются на коэффициент 0.77. Значения являются справочными и требуют уточнения по ПУЭ 7 изд. с учетом конкретных условий прокладки (температура грунта/воздуха, удельное тепловое сопротивление грунта, наличие других кабелей и т.д.).
Области применения и способы прокладки
Кабель ПвВ 10 кВ 35 мм² применяется для создания и модернизации сетей электроснабжения в следующих условиях:
Способы прокладки: Допускается прокладка в земле (траншее) с защитой сигнальными лентами или плитами, в кабельных каналах, блоках, туннелях, коллекторах, по стенам зданий на лотках и кронштейнах. Запрещена прокладка в воде (для этого существуют кабели с гидрозащитой в свинцовой или алюминиевой оболочке).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля ПвВ перед кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СБ, ЦСБ):
Преимущества перед кабелями с изоляцией из ПВХ (ВВГ): Более высокая теплостойкость, меньшие диэлектрические потери, возможность работы на напряжение 10 кВ (ВВГ, как правило, до 1 кВ).
Недостатки:
Требования к монтажу, соединению и оконцеванию
Монтаж кабеля ПвВ 10 кВ требует профессионального подхода. Критически важным является использование специализированных кабельных муфт (соединительных и концевых), предназначенных именно для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Технология включает:
Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением согласно норм ПУЭ и ПТЭЭП.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями ПвВ и ПвП?
Буква «П» в конце маркировки ПвП обозначает наружную оболочку из полиэтилена. Кабель ПвП (например, ПвПуг) предназначен для прокладки в земле и обладает повышенной стойкостью оболочки к механическим воздействиям и влаге. Кабель ПвВ с ПВХ-оболочкой более универсален, стоек к ультрафиолету, маслам и химикатам, что позволяет прокладывать его открыто в помещениях и промышленных зонах.
Можно ли использовать кабель ПвВ 10 кВ для сети 6 кВ?
Да, можно. Номинальное напряжение кабеля 6/10 кВ означает, что он рассчитан на работу в сетях с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостных токов, где напряжение между жилой и землей (U0) составляет 6 кВ, а междуфазное (U) – 10 кВ. Для сети 6 кВ такое исполнение является стандартным и обеспечивает запас по электрической прочности.
Как определить необходимое сечение жилы 35 мм² для конкретного объекта?
Сечение 35 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям: допустимый длительный ток нагрузки (см. Таблицу 2) с учетом поправочных коэффициентов на условия прокладки; потери напряжения в линии (не должны превышать 5% от номинального); термическая стойкость к токам короткого замыкания; экономическая плотность тока (для проектов с большим количеством линий). Для большинства распределительных линий 10 кВ протяженностью до нескольких километров сечение 35 мм² является распространенным и оптимальным.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке кабеля ПвВ в земле?
Да, обязательно. Согласно ПУЭ, кабели напряжением выше 1 кВ, прокладываемые в земле, должны быть защищены от механических повреждений. Для этого применяют: кирпичную или бетонную защиту поверх кабеля, укладку в асбоцементных или пластиковых трубах, использование специальных защитных плит или сигнальных лент. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля.
Какой срок службы у кабеля ПвВ 10 кВ?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и гарантированный ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок, отсутствие перегрузок по току КЗ, целостность оболочки). Критическим фактором является качество монтажа муфт и заделок.
Чем отличается исполнение с нулевой жилой (ПвВнг) и без нее?
Маркировка «нг» (негорючий) относится к свойствам оболочки и изоляции, а не к наличию нулевой жилы. Кабель ПвВ 10 кВ является трехжильным (3х35 мм²), так как в сетях 6-10 кВ используется трехфазная система. Нулевая рабочая или защитная жила (PEN, PE, N) в кабелях на такое напряжение, как правило, не требуется, так как нейтраль сети 6-10 кВ часто изолирована или заземлена через дугогасящий реактор.
Заключение
Кабель ПвВ 10 кВ 35 мм² представляет собой современное, технологичное и надежное решение для построения воздушных и подземных кабельных линий распределения электроэнергии среднего класса напряжения. Его преимущества, такие как высокая пропускная способность, удобство монтажа и эксплуатации, долгий срок службы, делают его предпочтительным выбором для новых проектов и замены устаревших линий. Успешная эксплуатация напрямую зависит от корректного выбора сечения, соблюдения норм прокладки и, что наиболее важно, от квалифицированного монтажа соединительных и концевых муфт с использованием рекомендованных материалов и технологий.