Кабель ПвПу 300 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для работы в электрических сетях на напряжение 110-220 кВ и выше. Это один из наиболее технологичных и надежных типов кабельной продукции для магистральных линий электропередачи.
1. Расшифровка маркировки ПвПу
Маркировка кабеля раскрывает его ключевые конструктивные особенности:
- П — Изоляция из сшитого полиэтилена (Полиэтилен вулканизированный).
- в — Внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- П — Прокладка может осуществляться в траншеях (в данном контексте — защитный внешний покров).
- у — Усиленная конструкция (как правило, относится к броне или защитным покровам).
- 300 мм² — Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
Полное наименование по ГОСТ: «Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 110-220 кВ с медными или алюминиевыми жилами, с защитными покровами».
2. Конструкция кабеля ПвПу 300 мм²
Конструкция этого кабеля является многослойной и сложной, что обусловлено работой под экстремально высоким напряжением.
1. Токопроводящая жила
- Материал: Медь (марка ММ или МС) или Алюминий (АС или АВ). Медная жила предпочтительнее из-за более высокой проводимости и стойкости к электроэрозии, но кабель с алюминиевой жилой (АПвПу) дешевле.
- Строение: Многопроволочная, секторной или круглой формы, уплотненная. Для сечения 300 мм² жила состоит из множества отдельных проволок, что обеспечивает достаточную гибкость.
- Класс гибкости: 2 (для стационарной прокладки).
2. Экран по жиле (Внутренний полупроводящий экран)
- Назначение: Выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение местных концентраций напряженности и возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
- Материал: Сшитый полупроводящий полиэтилен, экструдированный одновременно с основным слоем изоляции.
3. Изоляция
- Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий преимущества кабеля.
- Процесс сшивки: Полиэтилен подвергается воздействию высокой температуры и давления, в результате чего между молекулами углерода образуются поперечные связи («сшивки»). Это превращает термопластичный материал в термореактивный — эластомер, который не плавится при нагреве.
- Толщина: Для кабеля на 110 кВ с сечением жилы 300 мм² толщина изоляции составляет несколько десятков миллиметров и строго регламентирована ГОСТ.
4. Экран по изоляции (Внешний полупроводящий экран)
- Аналогичен экрану по жиле. Вместе они создают идеально гладкое и симметричное электрическое поле вокруг проводника.
5. Медный экран (заземляющий)
- Конструкция: Поясная оплетка из медных проволок или медная лента, наложенная поверх экрана по изоляции.
- Назначение:
- Служит для заземления и стекания токов утечки.
- Замыкает на себя электромагнитное поле, защищая окружающее пространство от его воздействия и обеспечивая электробезопасность персонала.
- Является элементом системы защиты при коротком замыкании.
6. Внутренняя оболочка
- Материал: ПВХ-пластикат или полиэтилен.
- Назначение: Защита медного экрана от коррозии и механических повреждений, а также скрепление сердечника.
7. Броня
- Тип: Усиленная броня из двух стальных оцинкованных лент (буква «у» в маркировке), наложенных с зазором.
- Назначение: Защита кабеля от механических повреждений при прокладке в земле (траншеях), от растягивающих усилий, давления грунта и грызунов.
8. Защитный шланг (Наружная оболочка)
- Материал: Полиэтилен (обозначается буквой «п» в конце маркировки, например, ПвПуп) или ПВХ.
- Назначение: Защита брони от коррозии и кабеля в целом от воздействия влаги, химикатов в грунте и других внешних воздействий.
3. Технические характеристики
- Номинальное напряжение (U₀/U): 64/110 кВ, 127/220 кВ (наиболее распространено для данного сечения).
- Длительно допустимая температура нагрева жилы: +90°C (против +70°C у кабелей с ПВХ-изоляцией).
- Максимальная температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность до 5 сек).
- Минимальная температура прокладки без подогрева: -15°C.
- Срок службы: Не менее 30 лет.
- Минимальный радиус изгиба: Обычно не менее 20-25 наружных диаметров кабеля. Нарушение этого правила ведет к необратимой деформации изоляции и экранов.
- Испытательное напряжение переменным током: После монтажа кабельная линия испытывается напряжением 160-190 кВ (для 110 кВ) в течение 15-30 минут.
4. Области применения
Кабель ПвПу 300 мм² используется для создания стационарных линий электропередачи в энергосистемах:
- Подземные кабельные вставки в воздушных ЛЭП 110-220 кВ при переходе через препятствия (автодороги, реки, заповедные зоны).
- Подключение мощных потребителей (металлургические комбинаты, химические заводы) к распределительным сетям высокого напряжения.
- Вывод мощности с крупных электростанций и подстанций.
- Создание городских распределительных сетей высокого напряжения, где строительство воздушных линий невозможно или нецелесообразно.
5. Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение с маслонаполненными кабелями (МНК):
| Параметр | ПвПу (СПЭ) | МНК |
|---|---|---|
| Эксплуатация | Проще, не требует контроля уровня масла и подпитки | Сложная, необходимо обслуживание масляного хозяйства |
| Экологичность | Абсолютно безопасен, нет риска утечки масла | Высокий риск загрязнения почвы при утечке |
| Монтаж | Проще, допускает прокладку на вертикальных участках без ограничений | Сложный, требует специальных ограничителей давления |
| Пожароопасность | Негорючий | Повышенная, из-за наличия масла |
| Стоимость | Высокая | Очень высокая |
Преимущества ПвПу:
- Высокая надежность и долговечность.
- Отсутствие необходимости в сложной системе маслоподпитки.
- Экологическая безопасность.
- Высокая допустимая температура, а значит, и большая пропускная способность.
- Меньшие диэлектрические потери.
Недостатки:
- Высокая стоимость.
- Чувствительность к качеству монтажа (требует чистоты, специального инструмента и квалификации персонала).
- Чувствительность к деформациям и изгибам.
6. Особенности монтажа и эксплуатации
- Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны храниться под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и осадков. Перекатывать барабаны можно только в направлении, указанном стрелкой.
- Прокладка в траншее: Обязательна песчаная подготовка (подушка) на дне и засыпка поверх кабеля для защиты от острых камней. Глубина прокладки — не менее 1 метра.
- Монтаж соединительных и концевых муфт: Это самый ответственный этап. Требует:
- Специального чистого помещения (палатки) для разделки кабеля, чтобы исключить попадание влаги и пыли на изоляцию.
- Высокой квалификации персонала.
- Использования специального оборудования для снятия изоляции и экранов, термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт.
- Заземление: Медные экраны кабеля обязательно заземляются с обеих сторон. Это требование электробезопасности.
Заключение
Кабель ПвПу 300 мм² — это высокотехнологичный продукт, представляющий современный стандарт для строительства надежных и эффективных кабельных линий высокого напряжения. Его использование позволяет создавать экологически безопасные и малообслуживаемые энергетические артерии, особенно в условиях плотной городской застройки и на особо ответственных объектах.
Выбор в пользу этого кабеля оправдан, несмотря на высокие первоначальные затраты, так как они компенсируются долгим сроком службы, низкими эксплуатационными расходами и высокой пропускной способностью, что делает его стратегически важным элементом современной электроэнергетики.
Комментарии