Кабель ПвП2г 6 кВ 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвП2г 6 кВ с сечением жилы 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность в эксплуатации в современных электрических сетях среднего напряжения.
Расшифровка маркировки ПвП2г 6 кВ 120 мм²
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ и четко описывает его ключевые элементы:
- П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – по старой маркировке, где «в» обозначает вулканизированный полиэтилен).
- П – Оболочка из полиэтилена.
- 2г – Дополнительные обозначения: «2» – наличие двойной брони из стальных оцинкованных лент, «г» – «голый», указывает на отсутствие защитного покрова (подушки) поверх брони.
- 6 кВ – Номинальное напряжение 6000 В.
- 120 мм² – Номинальное сечение токопроводящей жилы.
- Материал: Медь, класс 1 или 2 по ГОСТ 22483.
- Сечение: 120 мм².
- Форма: Круглая, секторная или сегментная. Для одножильных кабелей чаще применяется круглая форма.
- Строение: Многопроволочная, что обеспечивает повышенную гибкость по сравнению с моножилой.
- Магистральные и распределительные линии 6 кВ в городах и на промышленных предприятиях.
- Питание мощных электродвигателей, насосных и компрессорных станций.
- Вводы на подстанции и распределительные устройства (КРУ, КСО).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах), по эстакадам и в галереях.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих нагрузок и при условии, что грунт не является сильноагрессивным к стали (броня оцинкована).
- Меньшая стоимость и масса.
- Большее электрическое сопротивление: Для аналогичного сечения 120 мм² сопротивление алюминиевой жилы примерно в 1.68 раза выше, чем медной, что приводит к большим потерям мощности.
- Меньшая допустимая токовая нагрузка (примерно на 20-30% при одинаковых условиях прокладки).
- Склонность к ползучести и окислению в местах контакта, требующая применения специальной пасты и арматуры.
- Радиус изгиба: Строгое соблюдение минимального радиуса изгиба (как правило, 15-20 диаметров кабеля) для предотвращения повреждения изоляции и экранов.
- Раскатка: Использование кабельных роликов для исключения механических повреждений оболочки и брони. Запрещено сбрасывать барабан с платформы или волочить кабель по земле.
- Оконцевание: Требует применения специализированных кабельных муфт (проходных, концевых) на 6 кВ, предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Процесс включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж полупроводящих слоев, установку изолятора и герметизацию.
- Заземление: Обязательна качественная заделка брони и металлического экрана. Оба конца брони и экрана должны быть надежно заземлены для безопасности и отвода токов КЗ.
Полное обозначение по ГОСТ 31565-2012: ПвП2г 6 кВ 1х120.
Конструкция кабеля ПвП2г 1х120 6 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
2. Внутренняя полупроводящая экранирующая оболочка
Наносится экструзионным способом непосредственно на жилу. Выполнена из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что критически важно для изоляции на 6 кВ.
3. Изоляция
Основной слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что придает материалу превосходные свойства: высокую температурную стойкость (до 90°C в длительном режиме и до 250°C при КЗ), механическую прочность, стойкость к трекингу и влаге.
4. Внешняя полупроводящая экранирующая оболочка
Также из полупроводящего XLPE. Вместе с внутренним экраном формирует цилиндрическое конденсаторное поле внутри изоляции, исключая взаимодействие высокого напряжения с последующими слоями.
5. Экран по изоляции (металлический экран)
Выполняет несколько ключевых функций: является нулевой точкой для протекания замыкающих токов, защищает от внешних электромагнитных влияний, обеспечивает безопасность при обслуживании. В кабеле ПвП2г обычно выполнен в виде медной ленты или оплетки из медных проволок.
6. Броня
Конструкция «2г» подразумевает две стальные оцинкованные ленты, наложенные поверх разделительного слоя (например, полимерной пленки) с перекрытием. Броня обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов. Отсутствие защитного покрова («голый» вариант) упрощает конструкцию и снижает стоимость, но требует аккуратного обращения при монтаже.
7. Наружная оболочка
Изготовлена из полиэтилена (П). Обладает высокой стойкостью к агрессивным средам, влаге, ультрафиолетовому излучению, что позволяет прокладывать кабель в сложных условиях, включая грунты с высокой коррозионной активностью.
Основные технические и электрические параметры
Таблица 1. Электрические характеристики кабеля ПвП2г 1х120 6 кВ
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | 90 | В длительном режиме работы |
| Допустимая температура при КЗ, °C | 250 | Продолжительность до 5 с |
| Минимальная температура монтажа, °C | -20 | Без предварительного прогрева |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 100 | При температуре 20°C |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~320-350 | Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе) |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км | Не более 0.153 | Для медной жилы класса 1 |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 15 | Продолжительность 10 мин. после прокладки |
Таблица 2. Механические и геометрические характеристики (ориентировочно)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Примерный наружный диаметр | 35-40 мм |
| Примерная масса 1 км кабеля | 2500-3000 кг |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвП2г 6 кВ 120 мм² применяется для создания надежных соединений в сетях среднего напряжения:
Важно: Одножильная конструкция требует особого внимания при выборе схемы прокладки из-за возникновения вихревых токов в броне и металлическом экране. При больших токах нагрузки рекомендуется использовать схемы «в треугольник» или «в звезду» с перекладкой жил, чтобы скомпенсировать электромагнитные поля. При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей необходимо соблюдать расстояния, указанные в ПУЭ.
Сравнение с аналогами и выбор
Основным аналогом кабеля ПвП2г является кабель АПвП2г с алюминиевой жилой. Его ключевые отличия:
Выбор в пользу меди (ПвП2г) оправдан при высоких и постоянных нагрузках, ограничениях по сечению, требованиях к минимальным потерям и высокой надежности соединений.
Также стоит сравнить с кабелем в ПВХ-оболочке (ПвВ). Полиэтиленовая оболочка (П) кабеля ПвП2г превосходит ПВХ по стойкости к влаге, солнечному излучению и химическим реагентам, что делает его предпочтительным для прокладки на открытом воздухе и в агрессивных грунтах.
Монтаж и оконцевание
Монтаж кабеля ПвП2г требует профессионального подхода:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель ПвП2г отличается от ПвПг?
Маркировка «2» в ПвП2г указывает на наличие двух стальных оцинкованных лент в броне. В маркировке ПвПг (без двойки) броня, как правило, выполнена из плоских или круглых стальных оцинкованных проволок. Ленточная броня (2г) лучше защищает от механических повреждений, но менее устойчива к растягивающим нагрузкам, чем броня из проволок.
Можно ли прокладывать кабель ПвП2г 6 кВ в земле?
Да, прокладка в земле (траншее) является одним из основных способов применения. Однако необходимо выполнить требования ПУЭ: обеспечить защиту от механических повреждений (сигнальная лента, плиты), засыпку песком, исключить участки с повышенной коррозионной активностью грунта по отношению к стали. При высокой коррозионной опасности предпочтительнее кабель с броней из нержавеющей стали или в оболочке из поливинилхлорида, стойкого к конкретным реагентам.
Как правильно выбрать сечение 120 мм²? На какой ток оно рассчитано?
Сечение 120 мм² выбирается на основе расчета тока нагрузки с учетом условий прокладки (температура грунта/воздуха, способ прокладки, количество работающих параллельно кабелей). Ориентировочный длительно допустимый ток для одного кабеля ПвП2г 1х120 мм², проложенного в земле (температура грунта +15°C, глубина 0.7 м, тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт), составляет около 320-340 А. Точный расчет должен проводиться по методике ПУЭ или с использованием специализированного программного обеспечения.
Почему для кабеля на 6 кВ используется именно сшитый полиэтилен, а не ПВХ?
Сшитый полиэтилен (XLPE) обладает принципиально лучшими диэлектрическими и эксплуатационными свойствами для среднего напряжения: более высокая рабочая температура (90°C против 70°C у ПВХ), значительно лучшая стойкость к тепловому старению, влагостойкость, меньшие диэлектрические потери, высокая стойкость к трекингу и распространению электрического дерева. Это делает кабель компактнее, надежнее и долговечнее.
Нужно ли заземлять броню и экран с двух сторон?
Да, это обязательное требование ПУЭ (Глава 1.7, 2.3). Броня и металлический экран должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала (снятие потенциала), создает путь для протекания токов короткого замыкания и способствует корректной работе устройств релейной защиты.
Каков срок службы кабеля ПвП2г?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и зависит от режимов нагрузки, внешних воздействий и качества обслуживания.
Заключение
Кабель ПвП2г 6 кВ 120 мм² является современным, надежным и технологичным решением для сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и защищенная стальной броней и полиэтиленовой оболочкой, обеспечивает длительную и бесперебойную работу в широком диапазоне условий – от прокладки в земле до открытых эстакад. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителя являются залогом безопасности и стабильности энергоснабжения ответственных объектов.