Кабель СПлШв 6 кВ
Кабель СПлШв 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель СПлШв 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6 кВ. Аббревиатура расшифровывается следующим образом: С – силовой, Пл – изоляция из полиэтилена сшитого, Шв – защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой бумажно-масляным кабелям и кабелям с изоляцией из поливинилхлорида (ПВХ) на среднее напряжение.
Конструкция кабеля СПлШв 6 кВ
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию. Основные компоненты, начиная от центра:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки, круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и более эффективно использовать пространство в кабельных линиях. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для малых и средних сечений или многопроволочной для обеспечения гибкости на больших сечениях.
- Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
- Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена под воздействием высокой температуры и давления придает материалу исключительные свойства: высокую температурную стойкость (до 90°C в длительном режиме и до 250°C при коротком замыкании), отличные диэлектрические характеристики, механическую прочность и стойкость к трекингу.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран). Аналогичен экрану по жиле. Вместе они формируют коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляционного слоя.
- Поясная изоляция. В трехжильных кабелях поверх экранов отдельных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов для формирования общей симметричной конструкции.
- Медная экранирующая оплетка. Выполняется в виде оплетки из медных проволок или медной ленты. Основные функции: защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве проводника для токов утечки и, что критически важно, для токов короткого замыкания (путь для тока КЗ при повреждении основной жилы).
- Разделительный слой. Как правило, представляет собой поясную изоляцию из полимерных лент или экструдированного полимера, отделяющую экран от внешней оболочки.
- Защитная оболочка (шланг). Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), обозначается в маркировке как «Шв». Оболочка обеспечивает механическую защиту от повреждений, стойкость к истиранию, защиту от влаги, масел, агрессивных сред и ультрафиолетового излучения. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Магистральные и распределительные линии в сетях 6 кВ.
- Питание мощного промышленного оборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры, электродвигатели).
- Создание кабельных вводов на подстанциях и распределительных пунктах.
- Прокладка в кабельных сооружениях электростанций и крупных предприятий.
- В земле (траншеях): При условии защиты от механических повреждений (бронированный вариант – СПлШвБбШв или использование защитных плит/кирпича). Прямая прокладка СПлШв без брони в земле не рекомендуется из-за риска повреждения грызунами или при земляных работах.
- В кабельных каналах, тоннелях, эстакадах, галереях: Является основным и рекомендуемым способом для данного типа кабеля.
- В производственных помещениях: На стенах, конструкциях, в лотках и коробах.
- На открытом воздухе: При условии защиты от прямых солнечных лучей (использование гофр, лотков с крышками) или при наличии УФ-стабилизатора в оболочке.
- Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C против +70°C для кабелей с ПВХ-изоляцией, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
- Отличные диэлектрические свойства и стойкость к частичным разрядам: Сшитый полиэтилен имеет низкие диэлектрические потери и высокую электрическую прочность.
- Влагостойкость: Отсутствие гигроскопичных материалов в конструкции.
- Гибкость и легкость монтажа: По сравнению с бумажно-масляными кабелями, СПлШв имеет меньший вес, допускает большие перепады по трассе и более прост в разделке и монтаже муфт.
- Отсутствие риска течи масла: В отличие от маслонаполненных кабелей, что важно для экологии и пожарной безопасности.
- Длительный срок службы.
- Чувствительность к механическим повреждениям (в небронированном исполнении): Требует аккуратной прокладки и защиты в грунте.
- Чувствительность к точечным нагрузкам и ударам: При монтаже необходимо избегать повреждения изоляции острыми кромками.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение или с ПВХ-изоляцией.
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима идеальная зачистка и изоляция, так как электрическое поле в кабеле 6 кВ сильно сконцентрировано.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель СПлШв 6 кВ соответствует требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 15150 (климатическое исполнение), ТУ 16.К71-335-2004 и другим отраслевым нормативам. Его ключевые параметры представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Основные эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение или характеристика |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/6 (7,2) кВ |
| Частота переменного тока | 50 Гц |
| Длительно допустимая температура нагрева жил | +90°C |
| Максимальная температура жил при коротком замыкании (длительность до 4 сек) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля для одножильных, 10 – для многожильных |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата, для прокладки в земле, каналах, тоннелях, помещениях и на открытом воздухе) |
Таблица 2. Примеры сечений жил и массо-габаритные показатели (трехжильный кабель с алюминиевыми жилами)
| Сечение жил, мм² | Примерный наружный диаметр, мм | Примерная масса 1 км кабеля, кг | Допустимый длительный ток при прокладке в земле (грунт 1.0 К*м/Вт), А |
|---|---|---|---|
| 3×50 | 45-50 | 2500-3000 | 170-180 |
| 3×95 | 55-60 | 3800-4300 | 235-250 |
| 3×150 | 65-70 | 5500-6200 | 300-320 |
| 3×240 | 75-85 | 8000-9000 | 380-400 |
*Точные значения необходимо уточнять в технической документации производителя, так как они могут варьироваться в зависимости от конкретной конструкции (форма жилы, толщины изоляции и оболочки).
Область применения и способы прокладки
Кабель СПлШв 6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Допустимые способы прокладки:
Запрещена прокладка по воздуху на тросах (для этого существуют специальные марки с несущим тросом) и в блоках.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля СПлШв 6 кВ:
Недостатки и ограничения:
Маркировка и идентификация
Кабель имеет цветовую и буквенную маркировку. На оболочку через равные промежутки наносится несмываемая маркировка, содержащая: товарный знак завода-изготовителя, марку кабеля (СПлШв), число и сечение жил (например, 3х150), напряжение (6 кВ), дату изготовления, длину в метрах, знак соответствия. Экранированные жилы в трехжильных кабелях, как правило, имеют стандартную цветовую идентификацию изоляции или цифровую маркировку (1, 2, 3).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие СПлШв от ВВГз-6 кВ?
Основное отличие – материал изоляции. ВВГз использует изоляцию из ПВХ (поливинилхлорида), которая имеет худшие диэлектрические потери и нижний температурный предел (+70°C). СПлШв со сшитым полиэтином обладает более высокой температурной стойкостью (+90°C), большей пропускной способностью, стойкостью к влаге и длительным сроком службы в сетях среднего напряжения.
Можно ли прокладывать СПлШв 6 кВ в земле без защиты?
Прямая прокладка в земле небронированного кабеля СПлШв не рекомендуется нормами ПУЭ (Правила устройства электроустановок). Для прокладки в земле следует использовать бронированные модификации, такие как СПлШвБбШв (с броней из стальных лент) или обязательно применять защиту в виде асбоцементных плит, кирпича или специальных коробов.
Как правильно выбрать сечение кабеля СПлШв 6 кВ?
Выбор сечения осуществляется на основе расчета по следующим критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (нагреву); 2) По потере напряжения (для протяженных линий); 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания; 4) По экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В). Исходными данными являются мощность нагрузки, cos φ, схема питания, способ прокладки и длина линии. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик.
Требуется ли дополнительное заземление экрана СПлШв?
Да, медный экранирующий оплетка подлежит обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности (снятие потенциала), нормальной работы релейной защиты и для протекания токов короткого замыкания в случае повреждения. Существуют схемы заземления экрана в одной точке (для коротких линий) и в двух точках. На практике для сетей 6 кВ чаще применяется двустороннее заземление, но окончательное решение принимается проектом с учетом возможных наведенных токов.
Какие муфты используются для монтажа кабеля СПлШв 6 кВ?
Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Это термоусаживаемые или холодноусаживаемые (ХВС) муфты. Их конструкция включает в себя проводники для соединения жил, изоляционные и полупроводящие элементы, воссоздающие конструкцию экрана кабеля, и заземляющие проводники для экрана. Качество монтажа муфт является критическим фактором надежности всей линии.
Как отличить кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена при визуальном осмотре?
Внешне, по оболочке, отличить сложно. Основной признак – маркировка на оболочке («СПл…»). При разделке кабеля изоляция жил имеет характерный гладкий, плотный, нелипкий вид, часто слегка полупрозрачная или матовая. Для точного определения следует запрашивать сертификаты качества у производителя или поставщика.
Заключение
Кабель СПлШв 6 кВ является современным, надежным и эффективным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его эксплуатационно-технические характеристики, такие как высокая допустимая температура, влагостойкость и долговечность, делают его предпочтительным выбором для ответственных объектов промышленности и энергетики. Успешная эксплуатация напрямую зависит от правильного выбора сечения, соблюдения норм прокладки и высококачественного монтажа с использованием соответствующих кабельной арматуре.