Кабель ПвПг 20 кВ 240 мм

Кабель ПвПг 20 кВ 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвПг на напряжение 20 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 240 мм² представляет собой современное высокотехнологичное решение для строительства и модернизации кабельных линий электропередачи среднего класса напряжения. Данный тип кабеля полностью соответствует требованиям ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-310-2001, вытесняя устаревшие кабели с бумажно-масляной изоляцией благодаря превосходным электрическим и механическим параметрам, а также удобству монтажа и эксплуатации.

Расшифровка маркировки кабеля ПвПг 20 кВ 240 мм²

Маркировка кабеля содержит полную информацию о его конструкции и номинальных параметрах:

П – изоляция жил выполнена из сшитого полиэтилена (Пв – по ГОСТ, указывает на использование вулканизированного, т.е. сшитого полиэтилена).
в – оболочка кабеля из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
Пг – указывает на тип исполнения жилы: П – повышенной гибкости (многопроволочная), г – отсутствие герметизации (голый). В отличие от марок АПвПу (с алюминиевой оболочкой и герметизацией), кабель ПвПг не имеет продольной влагозащиты.
20 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель (междуфазное). Соответствует классу напряжения 20 кВ.
240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Таким образом, полное наименование описывает одножильный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с многопроволочной жилой, без встроенной герметизации, на напряжение 20 кВ, сечением 240 мм².

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвПг 20 кВ 240 мм² является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

Токопроводящая жила. Выполняется из медных проволок (категория 2 по ГОСТ 22483), скрученных в многопроволочную конструкцию круглой формы. Сечение 240 мм² обеспечивает высокую пропускную способность. Медь обеспечивает низкое удельное электрическое сопротивление, высокую электропроводность и стойкость к механическим нагрузкам.
Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои на границе жила/изоляция.
Основная изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции строго нормирована и для 20 кВ составляет, как правило, не менее 8.0 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к деформациям и трекингу.
Экран по изоляции (полупроводящий экран). Второй слой полупроводящего материала, нанесенный поверх основной изоляции. Вместе с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор, внутри которого заключено электрическое поле.
Медная экранирующая оплетка. Выполняется в виде оплетки из медных проволок малого сечения или медной ленты. Предназначена для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при касании. Является нулевой точкой и заземляется с двух сторон линии.
Поясная изоляция (бандаж). Накладывается поверх экрана в виде ленты из полимерного материала для фиксации экрана.
Внешняя оболочка. Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и ультрафиолета. Имеет цветовую маркировку (обычно черный) и нанесенную маркировку с данными о кабеле.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры

Таблица 1. Электрические характеристики кабеля ПвПг 20 кВ 1х240/25

Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 12/20 кВ (24 кВ)
Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90 °C
Допустимая температура при коротком замыкании: +250 °C (продолжительность не более 5 сек)
Температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15 °C
Минимальный радиус изгиба при монтаже: 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C: не более 0.0754 Ом/км
Индуктивное сопротивление (50 Гц): приблизительно 0.11-0.13 Ом/км (зависит от конструкции)
Емкостной ток: ориентировочно 1.2-1.5 А/км
Допустимый длительный ток нагрузки (I_дл.доп.): Зависит от условий прокладки.

Допустимые токовые нагрузки (I_дл.доп.)

Таблица 2. Допустимые длительные токи для кабеля ПвПг 20 кВ 240 мм² при прокладке в земле (траншее) и воздухе.

Условия для прокладки в земле: глубина заложения 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, температура грунта +15°C, удельное сопротивление жилы соответствует ГОСТ.

Однокабельная линия: ~425 А
Двухкабельная линия (с расстоянием между кабелями 0.3 м): ~395 А на кабель

Условия для прокладки в воздухе: температура воздуха +25°C, солнечная радиация 1000 Вт/м², удельное сопротивление жилы соответствует ГОСТ.

Однокабельная линия: ~510 А
Двухкабельная линия (с расстоянием между кабелями одной фазы 0.3 м): ~480 А на кабель

Примечание: Точные значения должны приниматься по актуализированным таблицам ПУЭ, ГОСТ или расчетным путем для конкретных условий прокладки (температура грунта/воздуха, количество кабелей в траншее, наличие коробов/лотков).

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвПг 20 кВ 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц.

Распределительные сети 6-10/20 кВ: Прокладка одиночных линий от ячеек РУ-20 кВ к трансформаторным подстанциям городского и промышленного назначения.
Питание мощных промышленных потребителей: Заводы, фабрики, крупные коммерческие объекты, где требуется высокая пропускная способность.
Вводы в здания и сооружения: Применяется для организации кабельного ввода на территории предприятий.
Прокладка в кабельных сооружениях: В кабельных каналах, туннелях, коллекторах, этажах, по эстакадам и галереям.
Прокладка в земле (траншее): Допускается, но требует защиты от механических повреждений (брони) в местах с повышенным риском. Стандартный ПвПг не имеет брони, поэтому для прокладки в земле без дополнительной защиты (например, в асбоцементных или ПНД трубах) рекомендуется применять бронированные модификации (например, ПвБбШв).

Важно: Кабель марки ПвПг не предназначен для прокладки в земле без дополнительных защитных мер из-за отсутствия металлической герметизирующей оболочки и брони. Основная сфера его применения – кабельные сооружения и воздушные трассы.

Сравнение с аналогами и выбор модификации

Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий прокладки и требований к надежности.

ПвПг vs. АПвПг: Основное отличие – материал жилы. АПвПг имеет алюминиевую жилу. Он легче и дешевле, но имеет большее электрическое сопротивление, больший диаметр при том же сечении и склонность к ползучести контактов. Медный кабель ПвПг надежнее, долговечнее, имеет более высокую пропускную способность, но дороже и тяжелее.
ПвПг vs. ПвПу/АПвПу: Кабели марок Пу (например, ПвПу 20 кВ) имеют герметизацию – алюминиевую или свинцовую оболочку поверх экрана, что обеспечивает абсолютную защиту от проникновения влаги и возможность прокладки в земле (в т.ч. в грунтах с высокой коррозионной активностью) без дополнительных труб. ПвПг такой защиты не имеет.
ПвПг vs. ПвБбШв/АПвБбШв: Марка БбШв означает наличие брони из двух стальных оцинкованных лент и защитного шланга из ПВХ. Это кабель для прокладки в земле без дополнительных труб в обычных грунтах. ПвПг для таких условий не подходит.
Когда выбирать ПвПг: При прокладке в кабельных каналах, туннелях, по стенам зданий, на эстакадах, где исключено прямое воздействие грунта и механических нагрузок, а контроль за состоянием трассы регулярен. Это экономичное решение для внутренних распределительных сетей.

Монтаж, соединение и оконцевание

Монтаж кабеля ПвПг требует соблюдения правил для кабелей среднего напряжения с полимерной изоляцией.

Подготовка: Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В).
Радиус изгиба: Не менее 15 внешних диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и экрана.
Температура: Монтаж производится при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении.
Соединение жил: Осуществляется с помощью специальных соединительных муфт (соединительных, ответвительных) на 20 кВ, предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Технология включает ступенчатую зачистку изоляции с сохранением экранов, установку термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов, обеспечивающих электрический контакт, изоляцию и непрерывность экрана.
Оконцевание: Выполняется с помощью концевых муфт (концевой заделки) наружной (КНН) или внутренней (КВН) установки. Заделка обеспечивает плавный контроль электрического поля на конце экрана и герметичный ввод в электрооборудование (ячейку КРУ, трансформатор).
Заземление: Медный экранирующий слой подлежит обязательному двухстороннему заземлению для обеспечения безопасности и отвода токов утечки. При большой длине линии применяют поперечное заземление или установку защитных устройств для предотвращения наведения опасных потенциалов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ПвПг от кабеля ПвВг на 20 кВ?

Марка ПвВг расшифровывается как «сшитый полиэтилен, изоляция, виниловая оболочка, голый» и, как правило, применяется для кабелей на напряжение до 1 кВ. Для среднего напряжения (6-35 кВ) корректной маркой является именно ПвПг, где вторая «П» указывает на многопроволочную жилу повышенной гибкости, что является стандартом для данного класса напряжения. Использование маркировки «ПвВг» для 20 кВ является некорректным с точки зрения действующих ТУ и ГОСТ.

Можно ли прокладывать кабель ПвПг 20 кВ 240 мм² в земле (траншее)?

Прямая прокладка в земле кабеля ПвПг без дополнительной защиты не рекомендуется и противоречит нормам ПУЭ для небронированных кабелей без металлической оболочки. Для прокладки в траншее необходимо применять бронированные кабели (ПвБбШв) или защищать кабель ПвПг на всем протяжении трубами (ПНД, асбоцементными) или лотками с крышкой, обеспечивающими механическую защиту. Решение о прокладке должно быть обосновано проектом.

Как правильно выбрать сечение 240 мм²? На какой ток он рассчитан?

Сечение 240 мм² выбирается на основе расчета токовой нагрузки с учетом условий прокладки, категории надежности электроснабжения и экономической плотности тока. Допустимый длительный ток для данного кабеля варьируется от 395 А (при прокладке двух кабелей в земле) до 510 А (при прокладке одного кабеля на воздухе). Точный расчет должен производиться по методике, изложенной в главе 1.3 ПУЭ, с учетом всех поправочных коэффициентов на температуру, количество работающих кабелей и т.д.

Требуется ли для кабеля ПвПг 20 кВ дублирование экрана при монтаже?

Нет, кабель имеет полноценный медный экран в виде оплетки или ленты, который и подлежит заземлению. Дублирование не требуется. Однако при монтаже концевых и соединительных муфт критически важно правильно восстановить непрерывность этого экрана с помощью токопроводящих лент, проводов и компонентов муфты.

Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущества перед бумажно-масляной изоляцией?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого «сшиты» между собой химическими или радиационными связями, образуя трехмерную сетку. Преимущества:

Более высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70°C для бумажной изоляции.
Отсутствие риска течи масла и необходимости мониторинга масляных столбов.
Меньший вес и радиус изгиба, удобство монтажа.
Более высокая стойкость к коротким замыканиям.
Возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений.

Какой мегомметр и с каким напряжением используют для испытания изоляции кабеля ПвПг 20 кВ?

Для проверки состояния изоляции постоянным напряжением применяют мегомметр на 2500 В или 5000 В. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1000 МОм·км (при пересчете на 1 км длины и температуре +20°C). Перед включением под рабочее напряжение кабель обязательно подвергается высоковольтным испытаниям переменным напряжением 45 кВ промышленной частоты в течение 10 минут или постоянным напряжением 60 кВ в течение 10 минут, согласно норм ПТЭЭП.

Заключение

Кабель ПвПг 20 кВ 240 мм² является современным, надежным и технологичным продуктом для создания распределительных сетей среднего напряжения. Его правильный выбор, монтаж и эксплуатация с учетом всех конструктивных особенностей (отсутствие брони и герметизации) обеспечивают долговечность и бесперебойность работы энергетических объектов. Применение данного кабеля оптимально в кабельных сооружениях и для воздушной прокладки, где его преимущества в виде высокой пропускной способности, гибкости и стойкости изоляции раскрываются в полной мере.