Кабель ПвПу2гж 1-х жильный 35 кВ

Кабель ПвПу2гж 1х жильный на напряжение 35 кВ: полный технический анализ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвПу2гж 1х жильный на напряжение 35 кВ представляет собой современную кабельную продукцию, предназначенную для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является одножильным, что определяет специфику его применения, монтажа и требований к прокладке. Его конструкция и материалы отвечают последним требованиям надежности, безопасности и долговечности в условиях эксплуатации в электрических сетях среднего и высокого напряжения.

Расшифровка маркировки ПвПу2гж

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и содержит полную информацию о его конструкции:

• П – изоляция из полиэтилена.
• в – вулканизированного (сшитого). Указывает на то, что изоляция прошла процесс сшивки, что резко повышает ее термостойкость и механические характеристики.
• Пу – поверх поверхностной изоляции наложена усиленная защитная оболочка из полиэтилена. Буква «у» обозначает, что оболочка предназначена для прокладки в земле (в грунтах любой коррозионной активности, включая с блуждающими токами).
• 2г – обозначение типа бронепокрова: «2» – двойная броня из оцинкованных стальных лент, «г» – герметизированный (под броней имеются герметизирующие оболочки или подушки).
• ж – жила выполнена в виде жгута (многопроволочная, секторная или круглая, уплотненная).
• 1х – количество токопроводящих жил (одна).
• 35 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Таким образом, кабель ПвПу2гж – это одножильный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в усиленной полиэтиленовой оболочке, с герметизированной двойной броней из стальных лент, предназначенный для прокладки в земле.

Конструкция кабеля ПвПу2гж 1х35 кВ

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

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медных или алюминиевых проволок (в зависимости от исполнения), уплотненных и скрученных в жгут. Имеет, как правило, круглую форму. Класс жилы – 1 или 2 по ГОСТ 22483. Сечение жилы (например, 50, 70, 120, 240 мм²) определяет токовую нагрузку.
• Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и ионизацию.
• Изоляция. Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована стандартами (например, ГОСТ 15150) и для 35 кВ составляет несколько миллиметров. Сшитый полиэтилен сохраняет эластичность и диэлектрические свойства при температурах до 90°С в длительном режиме и до 250°С в режиме короткого замыкания.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран). Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
• Поясная изоляция. Слой из электропроводящей бумаги или полимерной ленты, наложенный поверх экрана по изоляции.
• Металлический экран (заземляющий). Выполняется в виде медной гофрированной ленты или проволок, наложенных спирально. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также служит в качестве пути для тока короткого замыкания и тока утечки. Для одножильных кабелей является обязательным элементом.
• Заполнитель. Промежуточный слой из ПЭ-лент или нитей для придания кабелю круглой формы перед наложением оболочки.
• Внутренняя защитная оболочка (герметизирующая). Из полиэтилена. Защищает металлический экран от коррозии и обеспечивает герметизацию конструкции.
• Броня. Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов.
• Наружная защитная оболочка (внешняя). Из полиэтилена. Защищает броню от химической коррозии и механических повреждений, обеспечивает стойкость к влаге и агрессивным средам. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель ПвПу2гж 1х35 кВ соответствует требованиям ГОСТ Р 53769-2010 (кабели на напряжение до 35 кВ включительно) и другим отраслевым стандартам.

Таблица 1. Ключевые технические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	20,5 / 35 кВ (40,5 кВ)
Количество и форма жилы	1, круглая, уплотненная
Материал жилы	Медь (Cu) или Алюминий (Al)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Длительно допустимая температура нагрева жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ	+250°C (продолжительность до 5 с)
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-20°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	20 x D (наружного диаметра кабеля)
Срок службы	Не менее 30 лет
Способ прокладки	В земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, на эстакадах. Прокладка в воздухе возможна, но требует учета УФ-стойкости оболочки.

Таблица 2. Пример длительно допустимого тока нагрузки для медных жил (прокладка в земле, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7 м)

Сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток, А
50	215
70	265
95	320
120	365
150	415
185	470
240	550

Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта, тепловое сопротивление, наличие других кабелей) и должны быть рассчитаны по методике, указанной в ПУЭ и ГОСТ.

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвПу2гж 1х35 кВ применяется для создания кабельных линий электропередачи в сетях 35 кВ. Основные сферы использования:

• Выходные линии от генераторов электростанций.
• Межподстанционные связи в распределительных сетях.
• Питание мощных промышленных потребителей (горнодобывающие предприятия, металлургические комбинаты, нефтехимические заводы).
• Вводы на подстанции и распределительные пункты.
• Прокладка в местах с повышенными требованиями к механической защите и коррозионной стойкости.

Особенности монтажа одножильных кабелей 35 кВ:

• Компенсация индуктивности и потерь: Ввиду одножильной конструкции, при протекании переменного тока вокруг кабеля создается значительное переменное магнитное поле. Это приводит к наведению ЭДС в металлических элементах (броне, оболочках) и увеличению индуктивного сопротивления линии. Для снижения потерь и нагрева применяется специальная схема прокладки – «треугольником» или «пучком» с перекладкой (транспозицией) кабелей на протяжении трассы, а также обязательное перекрестное соединение металлических экранов и брони с их заземлением на обоих концах. При длинных линиях применяют поперечное соединение экранов в специальных муфтах через каждые 300-500 метров.
• Заземление: Металлический экран и броня должны быть надежно заземлены с двух концов линии. Это обеспечивает безопасность персонала, защищает от перенапряжений и создает путь для токов короткого замыкания.
• Монтаж муфт и концевых заделок: Требует высокой квалификации персонала. Для соединения и оконцевания применяются специальные соединительные и концевые муфты для кабелей 35 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Процесс включает разделку кабеля, монтаж изоляционного корпуса, заполнение его изоляционным компаундом или использование термоусаживаемых компонентов.

Преимущества и недостатки кабеля ПвПу2гж 1х35 кВ

Преимущества:

• Высокая надежность изоляции: XLPE обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и влаге.
• Большая допустимая токовая нагрузка: По сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией, допускает более высокую рабочую температуру.
• Упрощенный монтаж: Отсутствие ограничений по перепаду высот (как у маслонаполненных кабелей), меньший вес и радиус изгиба.
• Механическая прочность: Броня из стальных лент надежно защищает от механических повреждений при прокладке в грунте и от грызунов.
• Коррозионная стойкость: Полиэтиленовая оболочка и оцинкованная броня обеспечивают долговечность в агрессивных грунтах.
• Отсутствие риска утечки масла: Экологическая безопасность.

Недостатки:

• Высокая стоимость: По сравнению с кабелями на более низкое напряжение или с иной изоляцией.
• Сложность монтажа экранов: Необходимость организации системы перекрестных соединений и заземления, требующая дополнительных расчетов и материалов.
• Чувствительность к точечным повреждениям оболочки: При монтаже необходимо избегать повреждения внешней оболочки, так как это может привести к проникновению влаги под броню и коррозии.
• Большие радиусы изгиба: По сравнению с низковольтными кабелями, что усложняет трассировку в стесненных условиях.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвПу2гж и АПвПу2гж?

Первая буква в маркировке указывает на материал токопроводящей жилы: отсутствие буквы «А» означает, что жила медная. Соответственно, ПвПу2гж – кабель с медной жилой, а АПвПу2гж – с алюминиевой. Медные кабели имеют меньшее удельное сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку при том же сечении, лучшую стойкость к механическим деформациям, но значительно дороже и тяжелее алюминиевых.

Почему для одножильного кабеля 35 кВ так важно перекрестное соединение экранов?

Переменный ток в одиночном жильном кабеле наводит ЭДС в металлическом экране (броне). Если экран заземлен только в одной точке, вдоль его длины будет накапливаться опасное напряжение (может достигать сотен вольт), что представляет угрозу для персонала и ведет к пробою оболочки. При заземлении с двух сторон в экране циркулируют значительные уравнительные токи, вызывающие дополнительные потери и нагрев. Перекрестное соединение (транспозиция) экранов на трех фазах разбивает линию на секции, в которых сумма наведенных ЭДС близка к нулю, что позволяет безопасно заземлить экраны в multiple points и резко снизить циркулирующие токи.

Можно ли прокладывать кабель ПвПу2гж 1х35 кВ в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно, но с учетом следующих факторов: полиэтиленовая оболочка подвержена старению под воздействием ультрафиолетового излучения. При открытой прокладке рекомендуется использовать кабели с защитным УФ-стабилизированным покрытием или предусматривать защитные кожухи/лотки. Также необходимо выполнить расчет механических нагрузок (ветровых, гололедных) и обеспечить соответствующие крепления.

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ПвПу2гж 35 кВ?

Выбор сечения является результатом комплексного расчета, включающего:

1. Определение длительно допустимого тока нагрузки по условию нагрева (с учетом температуры грунта, способа прокладки, количества параллельных кабелей).
2. Проверку по потере напряжения.
3. Проверку по термической стойкости к токам короткого замыкания.
4. Проверку по экономической плотности тока (для сетей выше 1 кВ).

Итоговое сечение выбирается как максимальное из полученных по всем условиям. Рекомендуется использовать специализированное программное обеспечение или руководствоваться нормами ПУЭ гл. 1.3 и 1.4.

Какие муфты применяются для монтажа кабеля ПвПу2гж 35 кВ?

Для данного типа кабеля применяются:

• Соединительные муфты стопорные (СС) – для соединения двух отрезков кабеля по длине. Конструктивно включают в себя изоляционный корпус, проводники для соединения жил, экранов и брони, а также заземляющие проводники.
• Концевые муфты (КНТ, КНТп, КВТ) – для оконцевания кабеля при вводе в оборудование (ячейку КРУ, силовой трансформатор). Могут быть с фарфоровыми или полимерными покрышками. Для подключения к воздушным линиям используются концевые заделки типа СТОП.
• Муфты переходные – для соединения кабелей с разным типом изоляции (например, XLPE с бумажно-масляной).

Все муфты должны соответствовать классу напряжения 35 кВ и быть рассчитаны на конкретное сечение кабеля.

Заключение

Кабель ПвПу2гж 1х жильный 35 кВ является современным, надежным и технологичным решением для строительства и реконструкции кабельных линий электропередачи среднего высокого напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и усиленной бронепокрове, обеспечивает длительный срок службы в тяжелых условиях прокладки в земле. Ключевым аспектом успешной эксплуатации является грамотный проектный расчет, правильный монтаж с организацией перекрестного соединения экранов и квалифицированная установка муфт. Понимание особенностей данного кабеля позволяет инженерно-техническому персоналу принимать обоснованные решения при проектировании и обслуживании энергетических сетей.