Кабель ПвВ 1х150

Кабель ПвВ 1х150: полное техническое описание и область применения

Кабель ПвВ 1х150 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из ПВХ пластиката, В – обозначение, что кабель предназначен для работы в сетях на напряжение до 35 кВ включительно, 1х150 – одна жила сечением 150 мм².

Конструктивные элементы кабеля ПвВ 1х150

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.

Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки (материал – медь марки М1 по ГОСТ 859-2001). Для сечения 150 мм² жила, как правило, имеет класс 2 по ГОСТ 22483-2012 (многопроволочная, уплотненная). Это означает, что жила состоит из множества проволок, скрученных в несколько повивов, что обеспечивает необходимую гибкость и стойкость к переменным изгибам.
Экран по жиле (полупроводящий экран): Непосредственно на изолированную жилу накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
Изоляция: Основной изоляционный слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения. Для СПЭ характерны высокие диэлектрические свойства, температурная стойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C) и стойкость к тепловым ударам.
Экран по изоляции (полупроводящий слой): Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для симметрирования электрического поля и является частью экранирующей системы.
Металлический экран: Поверх полупроводящего экрана накладывается металлический экран. Для кабеля ПвВ 1х150 он выполняется в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание тока на землю в случае пробоя изоляции (функция нулевой последовательности), а также обеспечение симметрии электрического поля вокруг жилы.
Поясная изоляция: В качестве разделительного слоя между металлическим экраном и внешней оболочкой может накладываться поясная изоляция из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты. Она предотвращает возможное повреждение оболочки острыми кромками экрана.
Внешняя оболочка: Защитная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), накладываемая экструзией. Оболочка обеспечивает механическую защиту внутренних элементов кабеля от повреждений, а также защиту от влаги, агрессивных сред (масло, бензин, щелочи) и распространения пламени. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3, 6, 10, 20, 35 кВ. Общие технические условия) и ТУ 16.К71-335-2004.

Таблица 1. Электрические параметры кабеля ПвВ 1х150 на напряжение 10 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U₀/U, кВ	6/10, 8,7/10, 8,7/15, 12/20, 21/35	U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90	Длительно допустимая
Допустимая температура жилы при КЗ, °C	+250	Продолжительность не более 5 с
Минимальная температура прокладки, °C	-15	Без предварительного подогрева
Сопротивление изоляции, МОм·км	Не менее 100	При температуре +20°C
Испытательное переменное напряжение, кВ	Для 10 кВ: 30 кВ в течение 10 мин.	Частота 50 Гц
Электрическое сопротивление жилы при +20°C, Ом/км	Не более 0.124	ГОСТ 22483-2012
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.1	При частоте 50 Гц, зависит от взаимного расположения кабелей
Емкость, мкФ/км	~0.3	Типовое значение

Таблица 2. Механические и геометрические параметры (примерные)

Параметр	Значение
Строительная длина, м	Не менее 150 (может варьироваться по согласованию)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Наружный диаметр кабеля, мм (прим.)	~35-40 (зависит от производителя и напряжения)
Масса 1 км кабеля, кг	~3000-3500

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвВ 1х150 применяется для передачи электроэнергии в трехфазных сетях, где используется прокладка отдельных одножильных кабелей в фазе. Основные сферы применения:

Магистральные линии в сетях 6-35 кВ.
Вводы электроэнергии на промышленные предприятия, крупные объекты инфраструктуры.
Распределительные сети городской и сельской инфраструктуры.
Питание мощных электродвигателей и трансформаторов.
Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), в производственных помещениях, а также в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (броневыми лентами или трубами).

Условия эксплуатации: Кабель предназначен для эксплуатации в умеренном и холодном макроклиматических районах. Допускается прокладка в земле (в траншеях) с любой степенью коррозионной активности, включая блуждающие токи, при условии наличия антикоррозионной защиты. ПВХ-оболочка обеспечивает стойкость к грибкам и плесени. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.

Особенности монтажа и прокладки

Монтаж одножильных кабелей высокого напряжения имеет специфику, связанную с возникновением индуктивных потерь и наведенных токов в металлических экранах.

Расположение фаз: При прокладке в земле (траншее) или на воздухе одножильные кабели рекомендуется располагать вплотную треугольником (треугольная Formation) или плоской Formation с соблюдением расстояний, указанных в ПУЭ. Это позволяет минимизировать индуктивное сопротивление и потери в экранах.
Заземление экранов: Металлические экраны кабелей подлежат обязательному заземлению с двух концов для кабелей напряжением выше 1 кВ. Это необходимо для обеспечения безопасности и отвода токов КЗ. В длинных линиях может применяться поперечное соединение экранов (cross-bonding) для снижения циркулирующих токов.
Радиус изгиба: Запрещается изгибать кабель с радиусом менее 15 его наружных диаметров во избежание повреждения изоляции и экранов.
Термообработка: При прокладке при температуре ниже -15°C кабель необходимо предварительно выдержать в теплом помещении не менее 24 часов или прогревать трансформаторами тока.
Монтаж концевых муфт: Требует высокой квалификации персонала. Необходима тщательная ступенчатая зачистка изоляции и экранов, установка полупроводящих и изоляционных элементов для плавного выравнивания электрического поля.

Сравнение с аналогами и выбор

При выборе кабеля для проектов необходимо учитывать альтернативные марки и их отличия.

ПвВ vs АПвВ: Кабель АПвВ имеет алюминиевую жилу. При одинаковом сечении 150 мм² его пропускная способность по току ниже, а сопротивление выше, но он значительно дешевле и легче. Выбор зависит от требований проекта по току и бюджету.
ПвВ vs ПвП: Кабель ПвП имеет внешнюю оболочку из полиэтилена, а не ПВХ. Полиэтиленовая оболочка обладает лучшими влагозащитными свойствами и стойкостью к солнечному излучению, что делает ПвП более предпочтительным для прокладки на открытом воздухе.
ПвВ vs ПвВнг(А)-LS: Кабель с индексом «нг(A)-LS» имеет оболочку из ПВХ пластиката пониженной горючести с низким дымовыделением и газовыделением. Он обязателен для групповой прокладки в зданиях, метро, местах массового пребывания людей.
ПвВ vs СБШв: Бронированный кабель СБШв (с медной жилой, изоляцией СПЭ, броней из стальных оцинкованных лент и шлангом из ПВХ) применяется для прокладки в земле без дополнительных защитных труб, так как броня защищает от механических повреждений. ПвВ для прокладки в земле требует защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Почему для сетей 10 кВ часто используют именно три одножильных кабеля ПвВ 1х150, а не один трехжильный?

Использование трех одножильных кабелей (один на фазу) часто обусловлено соображениями монтажа, эксплуатации и ремонта. Такая конфигурация упрощает трассировку на сложных объектах, позволяет использовать меньшие радиусы изгиба по сравнению с жестким трехжильным кабелем большого сечения. Кроме того, в случае повреждения одной фазы, замене подлежит только один кабель, а не весь трехжильный, что может быть экономически выгоднее. Также это упрощает организацию систем заземления экранов (cross-bonding).

2. Как правильно выбрать номинальное напряжение U₀/U для кабеля ПвВ 1х150?

Выбор зависит от типа нейтрали в сети. Для сетей 10 кВ:

6/10 кВ: Применяется в сетях с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью, где напряжение между фазой и землей в нормальном режиме не превышает фазного (около 6 кВ).
8,7/10 кВ: Применяется в сетях с эффективно заземленной нейтралью (глухозаземленной), где в аварийном режиме (однофазное КЗ на землю) напряжение на неповрежденных фазах относительно земли может повышаться до 8,7 кВ. Это наиболее распространенный класс напряжения для кабелей 10 кВ в городских сетях.

Неправильный выбор класса напряжения может привести к ускоренному старению изоляции и пробою.

3. Обязательно ли использовать концевые муфты при подключении кабеля ПвВ 1х150 к оборудованию?

Да, обязательно. Концевая кабельная муфта (КНС, PGF) является неотъемлемой частью концевой заделки. Ее функции: плавное выравнивание электрического поля на конце экрана (за счет установки стресс-конуса), защита от увлажнения и загрязнения торца кабеля, обеспечение надежного электрического контакта экрана с землей и герметичного ввода жилы в клеммник оборудования. Монтаж без муфты недопустим.

4. Можно ли прокладывать кабель ПвВ 1х150 в земле (траншее) без дополнительной защиты?

Прямая прокладка кабеля ПвВ в земле без защиты не рекомендуется и часто запрещена ПУЭ. Отсутствие брони делает его уязвимым для механических повреждений при раскопках, от острых камней, грызунов. Для прокладки в земле необходимо: либо использовать бронированный аналог (например, ПвБбШв), либо прокладывать кабель ПвВ в асбоцементных или ПНД трубах, либо защищать его сверху кирпичом или бетонными плитами.

5. Как рассчитать длительно допустимый ток нагрузки для кабеля ПвВ 1х150?

Длительно допустимый ток (I_доп) зависит от множества факторов: способа прокладки (в воздухе, в земле, в трубе), температуры окружающей среды, количества параллельно проложенных кабелей и их взаимного расположения. Базовые значения приведены в ПУЭ (Глава 1.3, Таблицы 1.3.16-1.3.19). Например, для одного кабеля ПвВ 1х150, проложенного в земле (температура грунта +15°С, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт), I_доп составляет примерно 355 А. Для прокладки в воздухе (температура воздуха +25°С) – около 390 А. Для точного расчета в конкретных условиях необходимо использовать методики, учитывающие все поправочные коэффициенты.

6. В чем ключевое преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) перед бумажно-пропитанной (БПИ)?

Основные преимущества СПЭ (кабель ПвВ) перед БПИ (кабель АСБ, СБ):

Более высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70°C (для БПИ), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
Отсутствие риска стекания пропитки, что позволяет прокладывать кабель на вертикальных и наклонных участках без ограничений.
Меньший вес и наружный диаметр.
Более высокая стойкость к тепловым ударам и коротким замыканиям.
Проще и экологичнее монтаж муфт (не требуется спецпропитка).

Кабели с БПИ остаются востребованными из-за традиционно более низкой цены и долгой истории применения.

Заключение

Кабель ПвВ 1х150 является современным, надежным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики. Ключевыми для корректного применения являются правильный выбор класса напряжения, соблюдение правил монтажа (особенно заземления экранов и радиусов изгиба) и учет условий прокладки. При проектировании необходимо проводить технико-экономическое сравнение с бронированными и огнестойкими модификациями, а также с кабелями на алюминиевой основе, чтобы выбрать оптимальный вариант для конкретных задач энергоснабжения.