Кабель ПвПу 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвПу 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, с медными жилами сечением 240 мм², в поливинилхлоридной оболочке, уложенный плоским способом. Данный кабель является одним из наиболее востребованных в распределительных сетях среднего напряжения благодаря оптимальному сочетанию пропускной способности, надежности и относительно компактных габаритов. Его применение регламентируется ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ» и ТУ 16.К71-335-2004, а также рядом других технических условий.

Расшифровка маркировки ПвПу 240 мм²

• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• Пу – форма укладки жил: плоская. Токопроводящие жилы и нулевая жила (если есть) уложены параллельно в одной плоскости, что уменьшает общий диаметр кабеля и упрощает монтаж в стесненных условиях.
• 240 – номинальное сечение основной токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля ПвПу 240 мм²

Конструкция кабеля многослойна, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность эксплуатации.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 240 мм² изготавливается из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для данного сечения, как правило, применяется уплотненная конструкция: множество проволок скручиваются в несколько повивов, что обеспечивает гибкость и сохраняет требуемое сечение. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для стационарной прокладки, но чаще используется многопроволочная.

2. Экран на жиле (для кабелей на 6 кВ и выше)

Поверх изолированной жилы накладывается экран в виде проводящего слоя из сшитого полиэтилена или медной ленты, а также полупроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение локальных перенапряжений и коронных разрядов.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C, аварийная перегрузка до +130°C, короткого замыкания до +250°C), стойкостью к влаге и химическим воздействиям. Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что кардинально улучшает механические и температурные свойства по сравнению с обычным ПЭ.

4. Поясная изоляция и экран

Поверх скрученных изолированных жил накладывается общий экран. Он состоит из полупроводящего слоя (для выравнивания поля) и токопроводящего слоя, который обычно выполнен в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных помех, является элементом системы заземления и обеспечивает безопасность при обслуживании.

5. Оболочка

Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей) и ультрафиолетового излучения. Цвет оболочки, как правило, черный. Плоская форма укладки жил (Пу) достигается на этапе скрутки и фиксируется оболочкой.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвПу 240 мм² (на примере 10 кВ)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ; 12/20 (24) кВ
Количество и сечение жил	1х240, 2х240, 3х240, 3х240+1х120, 4х240 (и другие комбинации)
Материал жилы	Медь (Cu), класс 1 или 2
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Материал оболочки	Поливинилхлорид (ПВХ)
Допустимая температура длительной эксплуатации	+90°C
Максимальная температура при коротком замыкании	+250°C (продолжительность не более 5 сек)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей)
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	Для кабеля 10 кВ: 30 кВ в течение 10 мин.
Строительная длина	Не менее 250 м (может быть оговорена в заказе)

Таблица 2. Электрические параметры медной жилы 240 мм²

Параметр	Значение
Активное сопротивление жилы при +20°C, не более	0.0754 Ом/км
Активное сопротивление жилы при +90°C, не более	0.095 Ом/км
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) для кабеля 3х240 в земле*	~ 440-480 А (зависит от условий прокладки, температуры грунта и др.)
Индуктивное сопротивление (X0)	~ 0.08-0.11 Ом/км (зависит от взаимного расположения жил)

• Точное значение I_доп определяется по ПУЭ гл. 1.3 с учетом конкретных условий прокладки: температуры грунта, удельного теплового сопротивления, количества кабелей в траншее и их взаимного расположения.

Область применения

Кабель ПвПу 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 20 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-20 кВ: Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений, по мостам и вдоль железнодорожных путей.
• Питание мощных потребителей: Подключение трансформаторных подстанций, крупных промышленных предприятий, насосных и компрессорных станций, горно-обогатительных комбинатов.
• Городское электроснабжение: Создание магистральных линий и вводов в здания в условиях плотной городской застройки, где важна компактность плоской конструкции.
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, спортивные комплексы, торговые центры.

Важное ограничение: Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена не рекомендуется прокладывать по трассам с значительными перепадами уровней (вертикальные участки большой длины) без применения специальных арматуры и креплений, так как возможна миграция компонентов изоляции.

Преимущества и недостатки кабеля ПвПу 240 мм²

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Большое сечение в сочетании с высокой допустимой температурой изоляции (+90°C) обеспечивает передачу значительных мощностей.
• Надежность и долговечность: Изоляция из СПЭ устойчива к тепловому старению, влаге, химическим воздействиям. Срок службы достигает 30-40 лет.
• Плоская форма (Пу): Уменьшает габариты, облегчает прокладку в лотках и кабельных каналах, снижает расходы на монтаж и материалы (кабельную арматуру).
• Удобство монтажа и оконцевания: Многопроволочная жила обладает достаточной гибкостью. Для монтажа применяется стандартная кабельная арматура для среднего напряжения.
• Высокая стойкость к токам короткого замыкания.

Недостатки:

• Высокая стоимость: Медная жила и технология производства СПЭ делают кабель дороже аналогов с бумажно-пропитанной изоляцией или изоляцией из ПВХ.
• Чувствительность к механическим точечным воздействиям: Требует аккуратного обращения при прокладке, защиты от ударов и защемлений.
• Необходимость квалифицированного монтажа муфт и оконцеваний: Требуется строгое соблюдение технологии зачистки, экранирования и герметизации.
• Ограничения по вертикальной прокладке.

Особенности монтажа и прокладки

Прокладка кабеля ПвПу 240 мм² должна производиться в соответствии с требованиями ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкций завода-изготовителя.

• Температура прокладки: Без предварительного подогрева кабель можно прокладывать при температуре не ниже -20°C. При более низких температурах требуется подогрев в тепляках или термочехлами.
• Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 15-20 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей. Для одножильных кабелей радиус определяется диаметром жилы.
• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7 м до верха кабеля. На дно траншеи укладывается песчаная подушка (10 см). Кабель должен быть защищен от механических повреждений кирпичом, бетонными плитами или сигнальной лентой. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм (для кабелей 10-20 кВ).
• Прокладка в кабельных сооружениях: Допускается прокладка в лотках, коробах, по эстакадам. Плоская форма упрощает крепление. Необходимо соблюдать правила разделения силовых и контрольных кабелей.
• Заземление: Медные экраны (пояса) кабеля на обоих концах должны быть надежно заземлены для обеспечения безопасности и нормального режима работы. Система заземления должна соответствовать ПУЭ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями ПвПу и АПвПу?

Ответ: Буква «А» в маркировке АПвПу обозначает, что токопроводящая жила выполнена из алюминия. Таким образом, ПвПу – с медной жилой, АПвПу – с алюминиевой. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к коррозии и механическую прочность, но существенно дороже. Алюминиевый легче и дешевле, но требует большего сечения для той же пропускной способности и более внимательного подхода к контактным соединениям.

Вопрос 2: Можно ли использовать кабель ПвПу 240 мм² для прокладки в воде?

Ответ: Нет, стандартная конструкция кабеля ПвПу не предназначена для прокладки непосредственно в воде. Для подводной прокладки требуются специальные кабели с усиленной герметизирующей оболочкой (например, из полиэтилена), бронепокровом из оцинкованных проволок и другими конструктивными особенностями, предотвращающими проникновение влаги. ПвПу можно прокладывать в кабельных коллекторах, подверженных затоплению, но не как подводный кабель.

Вопрос 3: Как определить необходимое сечение 240 мм² для конкретного объекта?

Ответ: Выбор сечения является результатом комплексного расчета, который включает:

1. Определение максимального рабочего тока линии с учетом нагрузки и коэффициента спроса.
2. Проверку по допустимому длительному току (I_доп) для конкретных условий прокладки (в земле, в воздухе, температура окружающей среды, количество параллельных кабелей).
3. Проверку по потере напряжения (должна быть в пределах норм ПУЭ).
4. Проверку на термическую стойкость к токам короткого замыкания.
5. Экономическую целесообразность.

Сечение 240 мм² часто выбирается для фидеров с током нагрузки 350-450 А в зависимости от условий.

Вопрос 4: Требуется ли для кабеля ПвПу 240 мм² дополнительная защита при прокладке в земле в городских условиях?

Ответ: Да, обязательно. Согласно ПУЭ, кабели напряжением выше 1 кВ, прокладываемые в местах, где возможны механические повреждения (территории городов, под дорогами, в местах частых раскопок), должны быть защищены от таких повреждений. Защита осуществляется путем укладки в асбоцементных или пластиковых трубах, либо путем засыпки слоем кирпича или бетонными плитами поверх кабеля.

Вопрос 5: Какие муфты применяются для соединения и оконцевания кабеля ПвПу 240 мм²?

Ответ: Для кабелей с изоляцией из СПЭ на среднее напряжение применяются специальные соединительные и концевые муфты. Наиболее распространены муфты с технологией холодной усадки (на основе эластомерных материалов, которые усаживаются за счет снятия спиральной поддерживающей ленты) и горячей усадки (требуют нагрева строительным феном). Также существуют муфты с заливкой компаундом. Выбор конкретного типа муфты зависит от условий эксплуатации, квалификации монтажников и требований проекта. Работы должны выполняться специализированными организациями.

Заключение

Кабель ПвПу 240 мм² является современным, надежным и высокотехнологичным решением для построения и модернизации сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, долговечность и удобство монтажа благодаря плоской форме – делают его предпочтительным выбором для ответственных объектов. Однако его применение требует тщательного проектного расчета, соблюдения норм прокладки и квалифицированного монтажа кабельной арматуры. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация кабеля ПвПу 240 мм² гарантируют бесперебойное и безопасное энергоснабжение на протяжении десятилетий.