Кабель ПвПу2гж 35 кВ 50 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПу2гж 35 кВ 50 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель марки ПвПу2гж 35 кВ 50 мм² представляет собой силовой кабель высокого напряжения, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность прокладки в сложных условиях, включая грунты с высокой коррозионной активностью и трассы с наличием блуждающих токов.

Расшифровка маркировки ПвПу2гж

• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Пу – усиленная защитная оболочка (броня) из гофрированной стальной ленты, наложенной поверх герметизирующего слоя.
• 2г – обозначение гидроизоляции: «2» – наличие экрана по изоляции в виде медных проволок, «г» – водоблокирующие ленты в поясной изоляции и под оболочкой. Полная герметизация.
• ж – жила из меди (в маркировке медных жил может опускаться, но здесь указана явно).
• 35 кВ – номинальное напряжение 35 кВ.
• 50 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПу2гж 35 кВ 50 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии она включает:

• 1. Токопроводящая жила. Круглая, однопроволочная или многопроволочная (как правило, секторной или сегментной формы для кабелей больших сечений, но для 50 мм² чаще круглая многопроволочная), выполнена из медной проволоки по ГОСТ 22483. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
• 2. Экран на жиле (полупроводящий слой). Наносится экструзией поверх жилы. Выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей композиции. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• 3. Изоляция. Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (СПЭ) (XLPE). Толщина изоляции нормирована для напряжения 35 кВ. СПЭ обладает выдающимися диэлектрическими и температурными характеристиками: рабочая температура жилы +90°C, допустимая температура при коротком замыкании +250°C.
• 4. Экран на изоляции (полупроводящий слой). Аналогичен экрану на жиле. Вместе с экраном на жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля.
• 5. Поясная изоляция. Выполнена из полупроводящих и металлизированных водоблокирующих лент. Обеспечивает дополнительную герметизацию и стабильность экранирующей системы.
• 6. Медный экран (заземляющий). Выполнен в виде медных проволок, спирально наложенных поверх поясной изоляции, или в сочетании с медной лентой. Предназначен для пропускания токов утечки и токов короткого замыкания, а также для защиты от внешних электромагнитных помех. Является обязательным элементом для безопасного заземления.
• 7. Разделительный слой. Из полимерных лент или крепированной бумаги. Защищает медный экран от контакта с броней.
• 8. Герметизирующий слой (под броней). Из битумного состава или полимерно-битумных лент. Обеспечивает дополнительную защиту от влаги и коррозии металлической брони.
• 9. Броня. Выполнена из гофрированной стальной оцинкованной ленты (Пу). Гофрирование придает броне гибкость и позволяет сохранять герметичность при изгибах. Защищает кабель от механических повреждений (натяжение, удары, давление грунта, грызуны).
• 10. Наружная оболочка. Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Имеет яркую окраску (обычно черный или оранжевый для высокого напряжения). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию внешней изоляции. Наносится экструзией поверх брони.

Основные технические характеристики и параметры

Таблица 1. Основные технические параметры кабеля ПвПу2гж 35 кВ 50 мм²

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	20,6 / 35 кВ (40,5 кВ)
Количество и сечение жил	1 x 50 мм²
Материал жилы	Медь (Cu), класс 1 или 2 по гибкости
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90 °C
Допустимая температура жилы при КЗ (до 5 с)	+250 °C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 1000 МОм·км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц	65 кВ (на готовом кабеле), продолжительность 10 мин.
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*	~220-250 А (зависит от условий прокладки)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C	Не более 0,387 Ом/км
Масса 1 км кабеля	Приблизительно 3500-4000 кг

• Точное значение I_доп определяется по ПУЭ 7-го изд., глава 1.3, с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества работающих кабелей в траншее и т.д.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвПу2гж 35 кВ 50 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение 35 кВ. Основные сферы применения:

• Питающие линии от подстанций 35/6(10) кВ к главным понижающим подстанциям промышленных предприятий.
• Распределительные сети в крупных городах (кабели 35 кВ часто используются как магистральные в глубоких вводах).
• Соединение распределительных устройств (ОРУ, ЗРУ) напряжением 35 кВ.
• Питание энергоемкого оборудования (печи, мощные двигатели).
• Прокладка в районах с высокой плотностью застройки, где невозможна воздушная линия.

Способы прокладки:

• В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную подушку из мелкой земли без камней или песок, с защитой кирпичом или сигнальными лентами. Броня и герметизация обеспечивают защиту от грунтовых вод, механических нагрузок и коррозии.
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Броня защищает от возможных повреждений при обслуживании.
• В помещениях и закрытых электроустановках. Не рекомендуется прокладывать в воздухе без дополнительной защиты от УФ-излучения, так как ПВХ-оболочка подвержена его воздействию.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СБ)

Таблица 2. Сравнение кабеля ПвПу2гж с кабелем СБ 35 кВ

Критерий	Кабель ПвПу2гж (СПЭ-изоляция)	Кабель с бумажно-масляной изоляцией (СБ)
Рабочая температура	Выше (+90°C против +70°C), выше пропускная способность.	Ниже, требует учета теплового режима.
Монтаж	Проще. Допускает большие перепады по высоте трассы, нет ограничений по маслотечению.	Строгие ограничения по разности уровней из-за движения масла.
Обслуживание	Практически не требует. Не нужны масляные хозяйства, компенсаторы давления.	Требует постоянного контроля уровня и давления масла.
Экологичность и безопасность	Безопасен, нет горючего масла.	Риск утечки масла, пожарная опасность.
Стойкость к КЗ	Высокая (до +250°C).	Ограничена стойкостью бумажной изоляции.
Стоимость	Выше первоначальная стоимость кабеля.	Ниже стоимость кабеля, но выше стоимость сопутствующего оборудования и обслуживания.
Герметичность	Полная, конструктивно заложена.	Зависит от целостности металлической оболочки и системы подпитки маслом.

Требования к монтажу и эксплуатации

Монтаж кабеля 35 кВ должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя.

• Радиус изгиба: Не менее 20 D_нар при прокладке и 15 D_нар после монтажа в концевой муфте.
• Температура прокладки: Без предварительного подогрева прокладка допускается при температуре не ниже 0°C. При более низких температурах кабель необходимо прогреть в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов тока.
• Растягивающее усилие: Должно быть ограничено. Не допускается передача усилия на броню или оболочку через захваты за эти элементы. Используются кабельные чулки, захватывающие броню и жилу.
• Концевые и соединительные муфты: Обязательно применение специализированных муфт на 35 кВ (проходные, соединительные, стопорные). Монтаж муфт – ответственная операция, требующая чистоты и точного соблюдения технологии.
• Заземление: Медные экраны (проволочные) с обоих концов кабеля должны быть надежно заземлены для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.
• Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания выпрямленным напряжением (постоянным током) величиной 85 кВ (для 35 кВ) продолжительностью 10 мин.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвПу2гж от АПвПу2г?

Основное отличие – материал жилы. АПвПу2г имеет алюминиевую (А) жилу, в то время как ПвПу2гж – медную (ж). Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к коррозии и механическую прочность на разрыв, но существенно дороже и тяжелее. Выбор зависит от экономического расчета и условий прокладки (например, при больших растягивающих нагрузках медь предпочтительнее).

Что означает индекс «2г» в маркировке и почему это важно?

Индекс «2г» указывает на полную герметизацию кабеля. «2» – экран из медных проволок, «г» – применение водоблокирующих (гидрофобных) лент. Эти ленты, содержащие влагопоглощающий порошок, расположены под оболочкой и в поясной изоляции. При попадании влаги порошок разбухает, блокируя ее продвижение вдоль кабеля. Это критически важно для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод и в условиях возможного повреждения наружной оболочки.

Можно ли прокладывать кабель ПвПу2гж в воздухе (по эстакадам, фасадам)?

Да, можно, но с важной оговоркой. ПВХ-оболочка данного кабеля не имеет устойчивости к ультрафиолетовому излучению. При длительной прокладке на открытом воздухе оболочка будет деградировать (терять эластичность, трескаться). Для воздушной прокладки рекомендуется использовать кабели с оболочкой из полиэтилена (П), например, ПвПуг или специальные марки с УФ-стабилизаторами. Если же прокладка ПвПу2гж в воздухе неизбежна, необходимо обеспечить его защиту от прямых солнечных лучей (в лотках под навесом, в гофротрубе).

Какой допустимый длительный ток для данного кабеля при прокладке в земле?

Для точного расчета необходимо использовать методику ПУЭ (Глава 1.3). Приблизительно, для однокабельной прокладки в траншее на глубине 0,7-1,0 м, при температуре грунта +15°C и удельном тепловом сопротивлении 1,2 К·м/Вт, допустимый ток для медного кабеля 35 кВ 50 мм² составляет около 220-240 А. Однако, если в одной траншее проложено два кабеля с расстоянием между ними менее 100 мм, токовая нагрузка на каждый должна быть снижена на 10-15%. При температуре грунта +25°C нагрузка также снижается. Точный расчет должен выполнять проектировщик.

Требуется ли для кабеля ПвПу2гж 35 кВ система постоянного контроля изоляции?

Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) система постоянного контроля изоляции с помощью постоянного тока (как для маслонаполненных кабелей) не применяется и даже вредна. Постоянное напряжение может создавать в СПЭ пространственные заряды, искажающие электрическое поле и ускоряющие старение. Контроль состояния осуществляется путем периодических (раз в 2-3 года или после монтажа) высоковольтных испытаний выпрямленным (постоянным) напряжением по специальным регламентам, а также мониторингом частичных разрядов с помощью датчиков.

Как правильно выбрать сечение 50 мм² для сети 35 кВ? Не мало ли?

Сечение 50 мм² по току является относительно небольшим для уровня напряжения 35 кВ. Его выбор обусловлен не столько пропускной способностью по току (которая, как видно из таблицы, около 250 А, что соответствует мощности ~15 МВт), сколько экономическими соображениями и условиями короткого замыкания. Такое сечение часто применяется для ответвлений, питания относительно небольших подстанций или в сетях, где токи КЗ ограничены. Для магистральных линий с большими нагрузками применяются сечения 120, 240, 400 мм² и более. Выбор сечения – результат технико-экономического расчета, учитывающего ток нагрузки, потери, стоимость кабеля, термическую стойкость к току КЗ.