Кабель ПвПу2г 35 кВ 150 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПу2г 35 кВ 150 мм²: полный технический анализ

Кабель марки ПвПу2г на напряжение 35 кВ с сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его конструкция и материалы отвечают жестким требованиям надежности, безопасности и долговечности в сетях среднего класса напряжения. Расшифровка маркировки: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – усиленная защитная оболочка (броня из круглых стальных оцинкованных проволок), 2г – герметизация жилы и экрана водоблокирующими лентами («г» – гидрофобный заполнитель). Номинальное напряжение 35 кВ, сечение основной жилы – 150 мм².

Конструкция кабеля ПвПу2г 35 кВ 150 мм²

Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медных или алюминиевых проволок (материал указывается в заказе, например, АПвПу2г – алюминиевая жила). Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или круглой уплотненной формы, что обеспечивает оптимальное заполнение и механическую стабильность. Медь обеспечивает более высокую проводимость и стойкость к электрохимической коррозии, алюминий – меньший вес и стоимость.
• Экран на жиле (внутренний полупроводящий экран). Наносится поверх жилы методом экструзии в виде слоя из сшитого полиэтилена, модифицированного сажей. Его цель – выравнивание электрического поля, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией и предотвращение возникновения частичных разрядов.
• Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Для напряжения 35 кВ номинальная толщина изоляции стандартизирована. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу исключительные свойства: высокую температурную стойкость (длительно до +90°C, в аварийном режиме до +130°C), стойкость к тепловому старению и механическую прочность. Это ключевое отличие от кабелей с бумажно-масляной изоляцией (СБ) или из ПВХ.
• Экран на изоляции (внешний полупроводящий экран). Аналогичный внутреннему экрану слой, наносимый поверх изоляции. Вместе с внутренним экраном он формирует цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле исключительно в слое изоляции.
• Поясная изоляция. Наложение медных или алюминиевых проволок (или гофроленты) поверх внешнего полупроводящего экрана. Служит для пропускания токов короткого замыкания и обеспечения безопасного потенциала на всем протяжении кабеля. Для трехжильных кабелей поверх каждой изолированной жилы накладывается индивидуальный экран.
• Заполнение. Пространство между поясными экранами заполняется жгутами из поливинилхлоридного пластиката или аналогичного материала для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Разделительный слой. Накладывается под броню, обычно из битумированной бумаги, ПЭТ-лент или крепированной бумаги. Защищает внутренние элементы от повреждения бронепокровом и облегчает его снятие при монтаже.
• Броня. Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения (индекс «Пу»). Обеспечивает высокую механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов. Проволочная броня предпочтительна для прокладки в вертикальных и наклонных трассах из-за лучшего сопротивления растяжению.
• Наружная оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и защиты от внешних воздействий (влаги, агрессивных сред, ультрафиолета). Имеет характерный желтый цвет для кабелей на 35 кВ.
• Герметизация (водоблокирование). Применение водоблокирующих лент или гидрофобного заполнителя под оболочкой (индекс «2г») предотвращает продольное распространение влаги в случае локального повреждения наружной оболочки.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31565-2012 (кабели с пластмассовой изоляцией на напряжение от 6 до 35 кВ), ТУ 16.К71-335-2004 и другими отраслевыми стандартами.

Таблица 1. Ключевые электрические параметры для кабеля ПвПу2г 35 кВ 1х150 мм²

Параметр	Значение (для меди)	Примечание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	20,6 / 35 (40,5)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное
Допустимый длительный ток нагрузки (при +90°C жилы), А	~350-400	Зависит от условий прокладки (грунт, воздух, температура окружающей среды)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,124 (для меди)	Для алюминия ~0,206 Ом/км
Емкость, мкФ/км	~0,18 — 0,22	Зависит от конкретной конструкции
Индуктивность, мГн/км	~0,4 — 0,5	Зависит от конкретной конструкции
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/время	65 / 60 мин	Для готового кабеля после изготовления
Импульсное испытательное напряжение, кВ	170	Проверка стойкости к грозовым импульсам
Допустимый ток короткого замыкания (1 сек), кА	~15-18	Рассчитывается по формуле с учетом материала и сечения жилы

Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики

Параметр	Значение / Описание
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +90°C (длительно), до +130°C (аварийно), до +250°C (короткое замыкание)
Стойкость к тлению при коротком замыкании	Не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» может быть опционально)
Срок службы	Не менее 30 лет
Стойкость к влаге	Допускается прокладка в земле с высокой влажностью и в условиях затопления (благодаря герметизации)

Области применения и способы прокладки

Кабель ПвПу2г 35 кВ 150 мм² применяется для создания надежных силовых линий в различных условиях:

• Подземная прокладка в траншеях: Броня и герметизация защищают от механических повреждений, давления грунта, коррозии и грунтовых вод. Требуется песчаная подушка, защита кирпичом или плитами в опасных зонах.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Усиленная броня актуальна в общих трассах с множеством коммуникаций.
• Прокладка по эстакадам и галереям: Кабель устойчив к атмосферным воздействиям, УФ-излучению (благодаря ПВХ-оболочке).
• Вертикальные и наклонные участки трасс: Проволочная броня эффективно воспринимает растягивающие нагрузки от собственного веса кабеля.
• Подводные переходы: При дополнительной защите (например, стальными трубами) может использоваться для пересечения небольших водных преград.

Основные объекты применения: магистральные линии распределительных сетей 35 кВ, вводы на подстанции и ГРУ промышленных предприятий (металлургия, химия, машиностроение), питание крупных насосных станций, объектов нефтегазовой отрасли, соединение ячеек КРУЭ.

Сравнение с аналогами и выбор

Выбор в пользу ПвПу2г 35 кВ 150 мм² обусловлен его преимуществами перед другими типами кабелей:

• Против кабелей с бумажно-масляной изоляцией (СБ, СБл): Отсутствие масла исключает риск утечек и пожаров, не требует сложных систем подпитки и компенсации давления. Кабель легче, проще в монтаже (нет ограничений по перепадам высот), обладает более высокой пропускной способностью из-за большей допустимой температуры жилы.

Против кабелей с изоляцией из ПВХ (ВВГ и др.): Сшитый полиэтилен имеет значительно лучшие диэлектрические и температурные характеристики, что делает его пригодным для средних напряжений (6-35 кВ), в то время как ПВХ используется в основном до 1 кВ.

Против кабелей в алюминиевой оболочке (АПвПу): Стальная броня (Пу) обеспечивает более высокую механическую защиту от растяжения и продавливания по сравнению с гладкой алюминиевой оболочкой.

Против кабелей с ленточной броней (ПвБбШв): Проволочная броня (Пу) лучше подходит для трасс с растягивающими нагрузками, тогда как ленточная броня (Б) в основном защищает от ударов и грызунов.

Особенности монтажа и оконцевания

Монтаж кабеля 35 кВ требует высокой квалификации персонала. Ключевые этапы:

• Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с транспорта. Раскатка производится с применением кабельных роликов, не допуская механических повреждений, превышения минимального радиуса изгиба.
• Подготовка концов: Послойная разделка кабеля с использованием специального инструмента. Важно не повредить полупроводящие экраны и изоляцию.
• Монтаж концевых муфт (концевая заделка): Устанавливаются для подключения к воздушным линиям или оборудованию КРУ. Требуют тщательной очистки, ступенчатой зачистки экранов, наложения изоляции и установки экранирующих элементов. Для 35 кВ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты.
• Монтаж соединительных муфт: Применяются для сращивания двух отрезков кабеля. Конструкция муфты должна полностью восстанавливать электрическое поле, изоляцию, экранировку, бронепокров и герметичность линии.
• Заземление: Поясные экраны и броня должны быть надежно заземлены с двух сторон для безопасности и прохождения токов КЗ.
• Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания повышенным выпрямленным напряжением (постоянным током) согласно ПУЭ. Для кабеля 35 кВ испытательное напряжение составляет 85 кВ постоянного тока в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвПу2г и АПвПу2г?

Первая буква в маркировке указывает на материал токопроводящей жилы. Ее отсутствие (как в ПвПу2г) по умолчанию означает медную жилу. Буква «А» (как в АПвПу2г) означает алюминиевую жилу. Соответственно, отличаются электрические параметры: сопротивление, допустимая токовая нагрузка (у меди она выше при том же сечении), вес (алюминиевый кабель легче) и стоимость.

Можно ли прокладывать кабель ПвПу2г 35 кВ в одном лотке с кабелями низкого напряжения?

Прямых запретов в ПУЭ нет, однако рекомендуется раздельная прокладка силовых кабелей разных напряжений. При совместной прокладке необходимо обеспечить защиту от механических повреждений и учитывать возможное тепловое влияние. Кабели 35 кВ, как правило, прокладываются в отдельных отсеках лотков или на отдельных полках.

Какой срок службы у этого кабеля и от чего он зависит?

Заявленный производителем срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия перегрузок и токов КЗ, коррозионной агрессивности среды, качества монтажа (особенно муфт), механических воздействий. Регулярный мониторинг и диагностика (например, измерение частичных разрядов) позволяют прогнозировать остаточный ресурс.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Брони и наружной оболочки кабеля достаточно для непосредственной укладки в траншею. Однако согласно ПУЭ (Глава 2.3), при прокладке в земле кабель должен быть защищен от механических повреждений сверху на всем протяжении. Это осуществляется путем укладки сигнальной ленты на глубине 0,25 м от поверхности земли, а в местах частых раскопок или повышенной опасности – защитными плитами или кирпичом. При наличии в грунте блуждающих токов или химической агрессии требуется дополнительная защита (например, прокладка в асбестоцементных или ПНД трубах).

Как правильно выбрать сечение 150 мм²? На что оно влияет?

Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки и потере напряжения. Для 35 кВ это сечение часто используется для фидеров с токовой нагрузкой 350-400 А. Оно влияет на:

• Пропускную способность линии: Чем больше сечение, тем больший ток можно передать без перегрева.
• Потери электроэнергии: Большее сечение имеет меньшее активное сопротивление, следовательно, меньше потери на нагрев (потери в меди).
• Ток короткого замыкания: Большее сечение имеет большую термическую стойкость к токам КЗ.
• Стоимость и вес кабеля: С увеличением сечения растут и эти параметры.

Расчет сечения – обязательный этап проектирования, регламентированный ПУЭ гл. 1.3.

Что означает индекс «2г» и можно ли его заменить на «нг»?

Индекс «2г» означает: «2» – наличие двойной защиты (броня + оболочка), «г» – герметизация водоблокирующими материалами. Индекс «нг» (не распространяющий горение) указывает на огнестойкую оболочку. Это разные характеристики. Кабель может иметь оба индекса – «ПвПу2г нг», если его наружная оболочка выполнена из ПВХ пластиката пониженной горючести. Для прокладки в коллекторах и тоннелях часто требуется именно исполнение «нг».

Каковы особенности проведения высоковольтных испытаний после монтажа?

После монтажа всех муфт и заделок кабельная линия 35 кВ испытывается выпрямленным (постоянным) напряжением. Согласно ПУЭ 7 изд., п. 1.8.40, для кабелей на напряжение 35 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена испытательное напряжение составляет 85 кВ. Длительность приложения полного испытательного напряжения – 10 минут. Цель – выявление сквозных дефектов изоляции и повреждений, возникших при монтаже. Испытание переменным напряжением 50 Гц проводится реже, в основном на заводе-изготовителе или при специальной диагностике.