Кабель ПвП2гж 1х500: полное техническое описание и область применения

Кабель ПвП2гж 1х500 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях высокого напряжения. Данный тип кабеля является ключевым элементом в современных энергосистемах, обеспечивая передачу и распределение электроэнергии на напряжении до 110 кВ включительно. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности в условиях интенсивной эксплуатации.

Расшифровка маркировки ПвП2гж 1х500

• П – Изоляция из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный).
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• П – Наличие экрана из полупроводящего полиэтилена поверх изолированной жилы.
• 2г – Двойная герметизация: водоблокирующие ленты в экране и оболочке.
• ж – Жила однопроволочная (монолитная).
• 1х500 – Одна жила с номинальным сечением 500 мм².

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвП2гж 1х500 является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 500 мм² выполнена из медной проволоки по ГОСТ 22483. Класс жилы – 1 (однопроволочная). Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к электроэрозии. Монолитная конструкция жилы оптимальна для данного сечения с точки зрения сохранения формы и удобства монтажа концевых заделок.

2. Экран на жиле (Экранирующая оболочка)

Поверх жилы наложен экструдированный экран из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.

3. Основная изоляция

Изоляция выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормирована в соответствии с напряжением 110 кВ. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термомеханические свойства: высокая допустимая температура длительной эксплуатации (+90°C), стойкость к коротким замыканиям (до +250°C), устойчивость к тепловому старению и трекингу.

4. Экран на изоляции (Внешний проводящий экран)

Состоит из двух элементов:

• Полупроводящий слой – экструдированный, аналогичный экрану на жиле, для обеспечения идеального контакта с изоляцией.
• Электропроводящий слой – выполнен из медных проволок, наложенных продольно или в виде спиральной оплетки. Этот слой является заземляемым и предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при касании.

5. Герметизация (Индекс «2г»)

Для защиты от продольного распространения влаги в случае повреждения оболочки кабель имеет двойную герметизацию:

• Водоблокирующие ленты или нити в экране под оболочкой.
• Водоблокирующий слой (гидрофобный заполнитель) под оболочкой или сама оболочка из специального материала.

При контакте с водой эти материалы набухают, герметизируя поврежденный участок.

6. Защитная оболочка

Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Она обеспечивает механическую защиту от повреждений, стойкость к агрессивным средам (масла, щелочи, кислоты), ультрафиолетовому излучению и выполняет функцию дополнительной электрической изоляции. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Технические параметры кабеля ПвП2гж 1х500

Параметр	Значение / Описание	Нормативный документ
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	64/110 (126) кВ	ГОСТ 31996-2012
Количество и сечение жил	1 x 500 мм²	—
Материал жилы	Медь, класс 1 (однопроволочная)	ГОСТ 22483
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)	—
Материал оболочки	ПВХ пластикат	—
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	—
Допустимая температура при КЗ (до 5 с)	+250°C	—
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-20°C	—
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.0361 Ом/км	ГОСТ 22483
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа	192 кВ (2.5U0) в течение 15 мин.	ПУЭ, гл. 1.8
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) для прокладки в земле*	~710-780 А	ПУЭ, табл. 1.3.23-1.3.27
Минимальный радиус изгиба при монтаже	20 x (D + d), где D – наружный диаметр, d – диаметр жилы	Указания завода-изготовителя

• Точное значение зависит от конкретных условий прокладки: температуры грунта, удельного теплового сопротивления, глубины заложения, количества кабелей в траншее и их взаимного расположения.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвП2гж 1х500 применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 110 кВ частотой 50 Гц.

• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, каналах, эстакадах, галереях, по стенам зданий. Обязательно использование нераспространяющих горение исполнений (индекс «нг» в маркировке, если предусмотрен).
• Прокладка в земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требует подготовки песчаной подушки и засыпки, защиты кирпичом или сигнальными лентами. Не рекомендуется прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью без дополнительных мер.
• Прокладка в воде: Возможна при условии использования бронированных модификаций кабеля (например, ПвП2гжБ, с броней из стальных оцинкованных проволок).

Важное замечание: Для сетей с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью, где возможно длительное воздействие линейного напряжения при однофазном замыкании на землю, кабель должен быть рассчитан на напряжение, соответствующее линейному (U), а не фазному (U₀).

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

Таблица 2. Сравнение с кабелями с БМИ (например, МВДТ, МНДТ)

Критерий	Кабель ПвП2гж (XLPE)	Кабель с бумажно-масляной изоляцией (БМИ)
Допустимая температура жилы	Выше (+90°C против +70-80°C)	Ниже
Токовая нагрузка	Выше на 10-30% при равном сечении	Ниже
Монтаж	Проще, допустимы большие перепады по высоте трассы, нет ограничений по длине из-за давления масла	Сложнее, строгие ограничения по перепадам высот, необходимы маслонаполнительные устройства
Обслуживание	Практически не требуется	Требует контроля давления масла и состояния маслопроводов
Пожароопасность	Ниже (нет горючего масла)	Выше
Экологичность	Выше	Риск утечки масла в грунт
Чувствительность к дефектам	Чувствителен к микротрещинам и частичным разрядам при неправильном монтаже муфт	Менее чувствителен к локальным дефектам из-за жидкой диэлектрической среды
Стоимость	Сопоставима или несколько ниже с учетом полного жизненного цикла	Выше за счет сложной системы маслоснабжения

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля 110 кВ требует высокой квалификации персонала и соблюдения строгих технологических правил.

• Раскатка: Производится с помощью специальных роликов, установленных на трассе. Запрещается волочение кабеля по землю, сбрасывание с транспортных средств. Минимальный радиус изгиба должен строго соблюдаться.
• Подготовка концов: Перед установкой концевой или соединительной муфты необходимо аккуратно снять слои оболочки, экрана и изоляции с использованием специальных шаблонов и инструментов. Край изоляции должен быть гладким, без заусенцев, и иметь коническую фаску (конус).
• Монтаж муфт: Является критически важной операцией. Поверхность изоляции должна быть тщательно очищена, обезжирена и шлифована. Монтаж проводится в условиях чистоты, исключающих попадание пыли и влаги. Для соединения экранов используются медные сетки или проволочные бандажи.
• Заземление: Медные экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены. В длинных линиях применяют cross-bonding (поперечное соединение экранов) для снижения потерь в экранах.
• Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний выпрямленным напряжением или переменным напряжением очень низкой частоты (VLF).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие ПвП2гж от ПвПгж?

Индекс «2г» указывает на наличие двойной системы герметизации от продольного распространения влаги. В кабеле ПвПгж такая система, как правило, отсутствует или является упрощенной. Для прокладки в грунтах с высокой влажностью или в условиях возможного подтопления предпочтительнее кабель с индексом «2г».

2. Почему жила однопроволочная (монолитная) для такого большого сечения? Не лучше ли многопроволочная?

Для кабелей на напряжение 110 кВ с сечением жилы 500 мм² использование жилы класса 1 (однопроволочной) регламентировано стандартами и техническими условиями. Это связано с обеспечением оптимального электрического поля вокруг жилы, удобством монтажа концевых заделок (не требуется опрессовка множества проволок) и достаточной гибкостью кабеля для стационарной прокладки. Многопроволочные жилы (класс 2) применяются на более низких напряжениях или для кабелей, требующих повышенной гибкости.

3. Каков расчетный срок службы кабеля ПвП2гж 1х500?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и установленный ГОСТ 31996-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа, эксплуатации в пределах номинальных параметров и отсутствии внешних повреждений.

4. Как определить необходимое сечение кабеля для конкретного объекта?

Выбор сечения жилы силового кабеля 110 кВ является комплексной инженерной задачей и выполняется на основе:

• Расчетного длительного тока нагрузки.
• Условий прокладки (в земле, воздухе, туннеле) и параметров окружающей среды (температура грунта, удельное тепловое сопротивление).
• Требований к потере напряжения.
• Термической стойкости при токах короткого замыкания.
• Экономической плотности тока (для оптимизации капитальных затрат и потерь электроэнергии).

Расчеты выполняются в соответствии с ПУЭ (глава 1.3) и другими нормативными документами, часто с применением специализированного программного обеспечения.

5. Можно ли использовать кабель ПвП2гж 1х500 для прокладки в воздухе?

Да, можно. Однако при прокладке на открытом воздухе или на солнечной стороне необходимо учитывать нагрев от солнечной радиации. В таких случаях в расчетах допустимого тока нагрузки вводится поправочный коэффициент, либо рассматривается вариант кабеля с оболочкой, стойкой к УФ-излучению. Также должна быть обеспечена защита от прямого механического воздействия.

6. Что означает буква «ж» в маркировке и всегда ли она присутствует?

Буква «ж» означает, что токопроводящая жила выполнена однопроволочной (монолитной). В маркировке кабелей на напряжение 110 кВ она указывается практически всегда, так как это стандартное исполнение. Ее отсутствие в аналогичной маркировке может означать, что жила многопроволочная, что для данного класса напряжения является исключением и должно быть специально оговорено в технических условиях.

Заключение

Кабель ПвП2гж 1х500 является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации магистральных кабельных линий электропередачи класса напряжения 110 кВ. Его преимущества, такие как высокая пропускная способность, отсутствие необходимости в сложных системах поддержания давления, относительная простота монтажа и низкие эксплуатационные расходы, делают его предпочтительным выбором по сравнению с традиционными кабелями с бумажно-масляной изоляцией. Успешное применение данного кабеля напрямую зависит от грамотного проектирования трассы, строгого соблюдения технологий монтажа, особенно установки муфт, и проведения регламентных испытаний и диагностики в процессе эксплуатации.