Кабель ПвВ 1х120: полное техническое описание и сфера применения

Кабель ПвВ 1х120 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и медной токопроводящей жилой сечением 120 мм². Данный тип кабеля относится к классу кабелей на среднее напряжение и предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях переменного напряжения частотой 50 Гц. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках с номинальным напряжением до 35 кВ включительно.

Расшифровка маркировки ПвВ 1х120

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и содержит всю ключевую информацию о его конструкции:

• П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• В – обозначение, что кабель предназначен для работы в сетях на номинальное переменное напряжение до 1 кВ (в контексте кабелей на среднее напряжение, это указывает на класс напряжения, для которого предназначена конкретная конструкция; для ПвВ это 6, 10, 20, 35 кВ).
• 1х120 – одна медная токопроводящая жила с номинальным сечением 120 квадратных миллиметров.

Конструкция кабеля ПвВ 1х120

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию для обеспечения надежности и долговечности в условиях высокого напряжения.

1. Токопроводящая жила

• Материал: медь (Cu), класс 1 или 2 по ГОСТ 22483.
• Сечение: 120 мм².
• Конструкция: жила может быть выполнена из множества проволок (многопроволочная), что обеспечивает высокую гибкость по сравнению с однопроволочной жилой. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Нанесен поверх токопроводящей жилы. Представляет собой слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей экструдированной ленты. Его задача – выровнять распределение электрического поля вокруг жилы, устранить микроскопические воздушные включения и предотвратить локальные перенапряжения на границе «жила-изоляция».

3. Основная изоляция

Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент кабеля, определяющий его вольтажную характеристику. Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенную термостойкость (до +90°C в длительном режиме и до +250°C в режиме короткого замыкания), механическую прочность и стойкость к растрескиванию под напряжением.

4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)

Нанесен поверх основной изоляции. Аналогичен экрану на жиле. Вместе они создают идеально гладкую цилиндрическую конфигурацию, внутри которой заключено электрическое поле, защищая изоляцию от внешних воздействий и предотвращая коронные разряды.

5. Поясная изоляция

Выполняется в виде обмотки из электропроводящей бумаги или полимерной ленты. Ее функция – обеспечить контакт между экраном на изоляции и металлическим экраном.

6. Металлический экран

Выполнен в виде медной ленты или проволок, наложенных продольно или в виде оплетки. Для кабеля ПвВ 1х120 чаще применяется экран из медных проволок. Основные функции:

• Защита от электромагнитных помех.
• Обеспечение симметрии электрического поля.
• Создание пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
• Функция заземляющего проводника.

7. Оболочка

Внешний защитный слой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных химических сред и обеспечивает необходимую стойкость к распространению горения. Имеет характерную оранжевую окраску для кабелей на среднее напряжение.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для номинального напряжения 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	6/10 (12) или 8,7/15 (17,5) или 12/20 (24) или 18/30 (36)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное, Um – максимальное рабочее
Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C	+90	Длительный режим работы
Допустимая температура жилы при КЗ, °C	+250	Длительность КЗ не более 5 сек
Минимальная температура прокладки, °C	-20	Без предварительного прогрева
Минимальный радиус изгиба	15 x D (наружного диаметра кабеля)	Для многопроволочных жил
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.153	Согласно ГОСТ 22483
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ	25 (для 10 кВ кабеля)	Продолжительность 10 мин.

Токовые нагрузки (примерные для кабеля 8,7/15 кВ, проложенного в земле)

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А	Условия расчета
В земле (траншее)	350 — 400	Глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт, одна кабельная линия
В воздухе (на лотке)	410 — 460	Температура воздуха +25°C, свободная прокладка без солнца

Важно: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, группировку, теплопроводность грунта и т.д.).

Области применения кабеля ПвВ 1х120

Кабель ПвВ 1х120 применяется для создания распределительных сетей среднего напряжения в следующих объектах и условиях:

• Стационарная прокладка в кабельных сооружениях: тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, производственных помещениях.
• Прокладка в земле (траншеях): при условии защиты от механических повреждений (броневыми лентами или плитами) в местах с повышенной активностью.
• Питание мощных электроприемников: подключение силовых трансформаторов, крупных электродвигателей, насосных и вентиляторных станций на промышленных предприятиях.
• Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры: вводы в здания, соединения между распределительными устройствами (РУ) подстанций 6-35 кВ.
• Объекты энергетики: вспомогательные цепи электростанций и подстанций.

Ограничения: Кабель не предназначен для прокладки в болотах, вечномерзлых грунтах, в условиях сильной коррозионной активности без дополнительной защиты. Не рекомендуется для подвижного монтажа.

Преимущества и недостатки кабеля ПвВ по сравнению с аналогами (например, с бумажно-масляной изоляцией)

Преимущества:

• Высокая допустимая температура: +90°C против +70°C для кабелей с бумажно-масляной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Отсутствие тока утечки и необходимости в сложном концевании: нет риска стекания пропиточного состава.
• Меньший вес и наружный диаметр: облегчает транспортировку, прокладку и монтаж.
• Высокая стойкость к термоциклированию: изоляция не стареет при циклических изменениях нагрузки.
• Простота монтажа и обслуживания: монтаж муфт и концевых заделок менее трудоемок.
• Допустимость прокладки на вертикальных участках с большим перепадом высот.

Недостатки:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям: при монтаже требуется аккуратность, повреждение изоляции может привести к развитию «древесного» пробоя.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: необходима абсолютная чистота и герметичность соединения.

Особенности монтажа и эксплуатации

При работе с кабелем ПвВ 1х120 необходимо строго соблюдать требования ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций заводов-изготовителей.

• Прокладка: Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции. Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля. При прокладке в земле обязательна песчаная подушка и засыпка, а также сигнальная лента.
• Заземление: Металлические экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
• Монтаж соединительных и концевых муфт: Требует высокой квалификации персонала. Рабочее место должно быть защищено от пыли и влаги. Обязательна фазировка кабеля после монтажа.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением или переменным напряжением частотой 0.1 Гц (VLF) в соответствии с нормативами.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвВ от кабеля ПвП?

Основное отличие – в материале внешней оболочки. У кабеля ПвП оболочка выполнена из полиэтилена (буква «П» в конце маркировки), а у ПвВ – из поливинилхлорида (ПВХ). Полиэтиленовая оболочка обладает лучшими влагозащитными и диэлектрическими свойствами, но ПВХ-оболочка, как правило, более стойка к распространению горения, маслам и солнечному излучению. Выбор зависит от условий прокладки.

Можно ли использовать несколько одножильных кабелей ПвВ 1х120 для трехфазной системы?

Да, для трехфазной системы обычно прокладывают три одножильных кабеля, по одному на каждую фазу. При прокладке в земле или на лотках их необходимо располагать вплотную в форме треугольника (для уменьшения индуктивного сопротивления и неравномерности распределения токов). При больших токах на каждую фазу может быть проложено по два или более кабеля параллельно.

Как правильно выбрать сечение кабеля ПвВ?

Выбор сечения жилы кабеля 120 мм² или другого осуществляется на основе:

• Расчетного длительного тока нагрузки.
• Допустимой токовой нагрузки для конкретных условий прокладки (с учетом всех поправочных коэффициентов).
• Проверки на потерю напряжения (должна быть в пределах нормы ПУЭ).
• Проверки на термическую стойкость к токам короткого замыкания.
• Экономической целесообразности (экономическая плотность тока).

Сечение 120 мм² является стандартным и часто применяемым для питания мощных распределительных трансформаторов 6-10/0.4 кВ и других значительных нагрузок.

Нужно ли использовать бронированный вариант кабеля ПвВ?

Стандартный ПвВ не имеет брони. Для прокладки в земле, особенно в местах с риском механических повреждений (стройплощадки, пересечения с дорогами), необходимо применять бронированные модификации: ПвБбШв (броня из стальных лент, защитный шланг из ПВХ) или ПвПБбШп (броня из стальных лент, шланг из полиэтилена). Броня обеспечивает защиту от грызунов, случайных ударов лопатой и других механических воздействий.

Какой срок службы у кабеля ПвВ 1х120?

Номинальный срок службы кабеля ПвВ, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может быть больше и зависит от режима работы (температурные перегрузки, количество циклов включения), коррозионной активности среды и качества обслуживания.

Как маркируются концы кабеля ПвВ?

Концы кабеля должны быть маркированы бирками с указанием номера линии, напряжения, сечения, марки кабеля и пунктов «откуда-куда». Непосредственно на изоляцию жил наносят цветовую или числовую маркировку (1, 2, 3 или А, В, С) для обозначения фаз. Металлический экран маркируется как земляной проводник (PE).

Что такое «водные триинги» и опасны ли они для кабеля ПвВ?

Водные триинги (водные древовидные образования) – это микроскопические каналы в изоляции из СПЭ, возникающие под воздействием влаги и электрического поля. Они являются одним из основных факторов старения кабелей с изоляцией из СПЭ. Для предотвращения этого явления современные кабели, включая ПвВ, имеют трехслойную изоляционную систему (два полупроводящих экрана и слой основного СПЭ), которая максимально защищена герметичной оболочкой. Качественный монтаж муфт, исключающий попадание влаги, также критически важен для борьбы с триингами.