Кабель ПвПу2г 10 кВ 500 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПу2г 10 кВ 500 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель марки ПвПу2г 10 кВ с сечением жилы 500 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-335-2004 следующая: П – изоляция из сшитого полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Пу – усиленная защитная оболочка (броня из стальных оцинкованных плоских проволок); 2г – водоблокирующие ленты в поясной изоляции и оболочке («г» – герметизация); 10 кВ – номинальное напряжение; 500 мм² – номинальное сечение основной жилы.

Конструкция кабеля ПвПу2г 10 кВ 500 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.

• Токопроводящая жила. Выполняется из медной проволоки (материал – медь, степень уплотнения – уплотненная или круглая, класс 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 500 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы для оптимизации диаметра кабеля. Номинальное сечение соответствует ГОСТ и имеет строгие допуски.
• Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные концентрации напряженности и ионизацию.
• Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – не менее 4,5 мм). Материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым деформациям.
• Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран). Также выполнен из сшитого полупроводящего полиэтилена. Вместе с внутренним экраном создает цилиндрический конденсатор, обеспечивая радиальное распределение электрического поля.
• Медный экран (экранирующая оплетка). Выполнен в виде медных проволок, наложенных поверх внешнего полупроводящего экрана, или в виде медной ленты, наложенной спирально. Предназначен для выравнивания электрического поля, защиты от внешних электромагнитных помех, а также служит в качестве проводника для токов короткого замыкания и емкостных токов. Для кабелей на 6-10 кВ является обязательным элементом.
• Разделительный слой. Представляет собой обмотку из полиэтилентерефталатной (лавсановой) или аналогичной ленты. Защищает медный экран от контакта с броней и обеспечивает легкое снятие оболочки при монтаже.
• Герметизация (водоблокирование). В конструкции кабеля ПвПу2г применяются водоблокирующие ленты или нити, наложенные под поясную изоляцию и/или под оболочку. При контакте с влагой материал разбухает, герметизируя межслоевое пространство и предотвращая продольное распространение воды.
• Поясная изоляция. Выполняется из битумизированной или аналогичной ленты, либо из экструдированного полимерного слоя. Служит для дополнительной герметизации и защиты сердечника.
• Броня. Выполнена из стальных оцинкованных плоских проволок (обозначение «Пу»). Плоская форма проволок обеспечивает более плотное прилегание и создает гибкий, но чрезвычайно прочный механический барьер против сдавливания, растяжения и грызунов.
• Наружная оболочка. Изготовлена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к агрессивным средам, ультрафиолету, механическим воздействиям. Имеет характерную оранжевую окраску для кабелей на 10 кВ.

Основные технические и электрические параметры

Параметры кабеля регламентируются техническими условиями и стандартами. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля ПвПу2г 10 кВ с сечением 500 мм².

Таблица 1. Электрические и механические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	8,7/10 (12)
Количество и номинальное сечение жил, мм²	1×500, 3×500
Длительно допустимая температура токопроводящей жилы, °C	+90 (в нормальном режиме)
Максимальная температура жилы при КЗ (до 4 сек), °C	+250
Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке, °C	+130
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км	Не менее 1000
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/продолжительность	22,5 кВ / 10 мин (для готового кабеля после изготовления)

Таблица 2. Расчетные электрические характеристики для кабеля 8,7/10 кВ 1×500 мм² (медь, XLPE)

Параметр	Значение (приблизительное, справочное)
Активное сопротивление жилы при +90°C, Ом/км	~0,042
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,11 — 0,13
Емкостное сопротивление, Ом·км	~0,15 — 0,18 x 106
Зарядная мощность, кВАр/км	~15 — 18
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*, А	~600 — 750 (зависит от условий прокладки)
Ток короткого замыкания (до 4 сек), кА	~30 — 40 (зависит от конструкции экрана и условий)

• Точное значение I_доп определяется по ПУЭ 7-го изд., глава 1.3, с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества работающих кабелей вплотную и удельного теплового сопротивления среды.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвПу2г 10 кВ 500 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей 6-10 кВ. Основные сферы применения:

• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ, крупных промышленных предприятий, насосных и компрессорных станций.
• Устройство вводов и отводов в кабельных линиях городского и промышленного распределения электроэнергии.
• Прокладка в качестве магистральных линий в сетях электроснабжения.

Способы прокладки определены его конструкцией с усиленной броней и наружной оболочкой:

• Прокладка в земле (траншеях). Является основным способом. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или сеяного грунта. Обязательна защита сигнально-предупредительной лентой или кирпичом/плитами при глубине заложения менее 1 м. Броня типа «Пу» эффективно защищает от механических повреждений при раскопках и давления грунта.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам. Допускается при условии отсутствия риска растягивающих усилий. ПВХ-оболочка обеспечивает стойкость к коррозии и умеренному воздействию химических веществ.
• Прокладка в помещениях и закрытых распределительных устройствах. Возможна, но необходимо учитывать горючесть материалов оболочки и изоляции (группа горючести не ниже Г2, Г3). Требуется соблюдение норм ПУЭ по противопожарной защите (огнезащитные покрытия, перегородки).

Запрещена прокладка по воздуху (воздушные линии) без специальных несущих тросов, для которых кабель не предназначен.

Преимущества и недостатки кабеля ПвПу2г по сравнению с аналогами

Сравнение проводится преимущественно с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (марок СБ, ЦСБ) и кабелями в алюминиевой оболочке.

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность. Изоляция XLPE не стареет из-за гигроскопичности, как бумажная. Срок службы – не менее 30 лет.
• Высокая пропускная способность. Допустимая температура жилы +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет передавать большую мощность при том же сечении.
• Простота монтажа и эксплуатации. Не требует сложных систем подпитки маслом, допускает прокладку на трассах с большими перепадами уровней. Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с маслонаполненными кабелями.
• Повышенная стойкость к КЗ. Изоляция сохраняет свойства при высоких температурах.
• Герметичность. Конструкция с водоблокирующими элементами («2г») предотвращает распространение влаги вдоль кабеля при локальном повреждении оболочки, что критически важно для ремонтопригодности.
• Механическая прочность. Броня из плоских проволок («Пу») обеспечивает отличную защиту от сдавливания и грызунов.

Недостатки/Особенности:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже. Требует аккуратного обращения, контроля радиуса изгиба.
• Риск дендритного роста (водных древовидных образований – трекинга). При наличии дефектов и влаги может происходить постепенное развитие проводящих каналов в изоляции. Это нивелируется качественным изготовлением и герметизацией.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ или аналогами с алюминиевой жилой. Однако стоимость жизненного цикла часто ниже.
• Необходимость применения специальных концевых заделок и соединительных муфт, рассчитанных именно на изоляцию из сшитого полиэтилена.

Монтаж, соединение и оконцевание

Работа с кабелем ПвПу2г требует профессионального подхода и специального инструмента.

• Разделка кабеля. Выполняется ступенчато, с соблюдением длин разделки, указанных в инструкциях к муфтам. Важно не повредить полупроводящие экраны и основную изоляцию.
• Соединение. Осуществляется с помощью соединительных муфт (ССИ) на напряжение 10 кВ, предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Муфты обеспечивают электрический контакт, восстановление экранов, изоляции и герметизацию. Типы: стопорные, соединительные, переходные.
• Оконцевание. Выполняется с помощью концевых муфт (КНС) или термоусаживаемых оконечных заделок. Они обеспечивают плавный вывод электрического поля с кабеля на открытые токоведущие части (шины аппаратов) и защиту от окружающей среды. Для подключения к КРУ, ячейкам КСО, трансформаторам.
• Заземление. Медный экран и броня кабеля должны быть надежно заземлены с двух сторон для безопасности и нормальной работы защит. Используются специальные заземляющие проводники и наконечники.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ПвПу2г от ПвБШп?

Основное отличие – в конструкции брони и герметизации. «Пу» – броня из стальных оцинкованных плоских проволок, «Б» – броня из стальных оцинкованных лент. Броня «Пу» более гибкая и лучше защищает от радиальных механических воздействий (сдавливание). «2г» указывает на наличие водоблокирующих лент, что является более современным и эффективным решением по сравнению с обычными поясными изоляциями в ПвБШп.

Можно ли прокладывать кабель ПвПу2г в воде?

Нет, прокладка в воде (реки, озера) не является штатным режимом для данной конструкции. Несмотря на наличие водоблокирующих лент и герметичной оболочки, кабель не рассчитан на постоянное гидростатическое давление и требует для таких условий специального исполнения (например, с алюминиевой герметичной оболочкой).

Как определить необходимое сечение 500 мм² для конкретного объекта?

Сечение выбирается по допустимому току нагрузки (I_доп) с учетом условий прокладки (температура, количество кабелей вплотную, тепловое сопротивление грунта) и по экономической плотности тока согласно ПУЭ гл. 1.3. Для мощности около 8-10 МВт при напряжении 10 кВ сечение 500 мм² является типовым. Обязателен расчет потерь напряжения и токам короткого замыкания.

Требуется ли для кабеля ПвПу2г 10 кВ дополнительная защита при прокладке в земле?

Да, обязательно. Помимо использования сигнальной ленты, рекомендуется укладка в трубы (гофротрубы из ПНД, ПВХ) или короба на участках с повышенным риском механических повреждений (переходы через дороги, въезды на территории, места возможных раскопок). Это продлевает срок службы линии и облегчает возможный ремонт.

Каков реальный срок службы такого кабеля?

Заявленный производителями срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и в отсутствие внешних повреждений составляет не менее 30 лет. Фактический срок может превышать 40 лет.

Как маркируются жилы кабеля?

В трехжильных кабелях жилы, как правило, имеют отличительную маркировку либо цифровую (1, 2, 3), либо цветовую (в соответствии с ТУ). Часто используется нанесение номеров или цветных полос на полупроводящий экран. В одножильных кабелях маркировка может отсутствовать, но при поставке в бухтах на бирке указывается сечение, марка и длина.

Что означает индекс «2г» в маркировке?

Индекс «2г» расшифровывается как: «2» – наличие медного экрана поверх изоляции; «г» – герметизация токопроводящих жил водоблокирующими лентами или другими материалами для защиты от продольного распространения влаги. Это ключевая особенность, повышающая надежность линии.

Заключение

Кабель ПвПу2г 10 кВ 500 мм² представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, усиленной брони и системы герметизации, обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы и устойчивость к сложным условиям прокладки в земле. Правильный выбор, монтаж с применением специализированной арматуры и соблюдение ПУЭ являются обязательными условиями для реализации всех технических преимуществ данного кабеля в энергетических системах.