Кабель ПвПу2г 6 кВ 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвПу2г 6 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 240 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки на напряжение 6 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Данный тип кабеля является современной, высокотехнологичной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией и широко применяется для создания надежных и эффективных кабельных линий в электрических сетях среднего напряжения.
Расшифровка маркировки ПвПу2г 6 кВ 240 мм²
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена) и несет полную информацию о его конструкции:
- П – Изоляция из полиэтилена.
- в – Модификация полиэтилена – вулканизированный (сшитый).
- Пу – Тип защитной оболочки. П – полиэтиленовая, у – усиленная.
- 2г – Обозначение степени герметичности. 2 – броня из двух стальных оцинкованных лент, г – водозащитные ленты в виде герметизирующего слоя (под броней и поверх брони).
- 6 кВ – Номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель (междуфазное).
- 240 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Наполнитель: Необходим для придания кабелю круглой формы.
- Поясная изоляция: Полупроводящая лента, выравнивающая поле в межжильном пространстве.
- Медный экран: Выполнен в виде оплетки из медных проволок или в виде медной ленты, наложенной продольно или спирально. Сечение экрана нормировано. Предназначен для отвода емкостных токов и в качестве элемента системы защиты при коротком замыкании.
- Под броневой герметизирующий слой: Битумный состав или полимерные ленты, обеспечивающие защиту от продольного распространения влаги.
- Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения и грызунов.
- Над броневой герметизирующий слой: Аналогичный под броневому, служит для дополнительной герметизации.
- Распределительные сети 6 кВ: Питание районных и промышленных подстанций, распределительных пунктов (РП), центров питания (ЦП).
- Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей (насосы, вентиляторы, компрессоры), печей, преобразовательных установок.
- Объекты инфраструктуры: Прокладка кабельных линий для аэропортов, железнодорожных станций, метрополитена, портов.
- Нефтегазовый комплекс: Прокладка в условиях агрессивных сред, на промыслах и перерабатывающих заводах.
- Горнодобывающая промышленность: При условии отсутствия блуждающих токов и риска механических повреждений, не характерных для шахт.
- Резервные и вводные линии: Соединение между секциями шин, вводы от ГПП к цеховым трансформаторам.
- Более высокая допустимая температура: +90°C против +70°C, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Отсутствие ограничений по перепаду высот: Нет риска стекания пропиточного состава.
- Высокая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям.
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных электрических параметрах.
- Проще и экологичнее монтаж: Не требуется спецподготовка концов (заправка воронок), меньшая трудоемкость.
- Большая длина строительных отрезков за счет отсутствия технологических ограничений, связанных с пропиткой.
- Чувствительность к дефектам монтажа: Требуется высококачественная разделка и монтаж муфт для сохранения однородности электрического поля.
- Более высокая стоимость по сравнению с алюминиевыми кабелями с бумажной изоляцией.
- Требовательность к условиям хранения: Необходимо защищать торцы кабеля от влаги.
- ПвПу2г – без буквы в начале, обычно подразумевает алюминиевую жилу (по умолчанию для силовых кабелей по старой традиции).
- ПвПу2г Cu или просто с добавлением в конце «м» (медный) – указывает на медную жилу.
- Применять кабель с броней из оцинкованных стальных лент (что и предусмотрено в ПвПу2г).
- Рассмотреть возможность прокладки в асбоцементных или полиэтиленовых трубах для создания дополнительного барьера.
- Выполнить катодную защиту брони и экрана, если риск коррозии от блуждающих токов очень высок.
Конструкция кабеля ПвПу2г 6 кВ 240 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую надежность и долговечность.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 240 мм² изготавливается из медной или алюминиевой проволоки (в зависимости от исполнения). Для данного сечения, как правило, применяется уплотненная конструкция (не путать с однопроволочной). Жила имеет круглую форму, что обеспечивает равномерность электрического поля.
2. Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой)
Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой из сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения частичных разрядов (коронного разряда) на микронеровностях поверхности жилы.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована и для напряжения 6 кВ составляет, как правило, 3,4 мм. СПЭ обладает высокими диэлектрическими характеристиками, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к тепловым перегрузкам.
4. Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой)
Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но уже с внешней стороны изоляции.
5. Поясная изоляция и экран
В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил накладываются:
6. Разделительный слой
Представляет собой полиэтилентерефталатную (лавсановую) или полимерную ленту, наложенную поверх экрана. Защищает нижележащие слои от повреждения при наложении брони.
7. Броня и герметизация
Конструкция «2г» включает:
8. Защитная оболочка
Внешняя оболочка из полиэтилена (индекс «Пу» означает усиленную). Обладает высокой стойкостью к агрессивным химическим средам, ультрафиолетовому излучению и влаге. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические и электрические параметры
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвПу2г 6 кВ 1х240 и 3х240
| Параметр | Значение / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/6 кВ (7,2 кВ) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное. |
| Сечение жилы | 240 мм² | По ГОСТ 22483 |
| Материал жилы | Медь (Cu) или Алюминий (Al) | Медный кабель имеет меньший диаметр и вес, но большую стоимость. |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 сек. |
| Минимальный радиус изгиба | 15 x D кабеля (для одножильных) 12 x D кабеля (для многожильных) | D – наружный диаметр кабеля. |
| Сопротивление изоляции | Не менее 1000 МОм·км | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение | 15 кВ (50 Гц) в течение 10 мин. | Для приемо-сдаточных испытаний |
| Стойкость к переменному напряжению | 6,5 кВ (50 Гц) в течение 24 ч. | Для типовых испытаний |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (примерные, для кабеля 3х240 мм²)
| Условия прокладки | Медная жила, А | Алюминиевая жила, А |
|---|---|---|
| В земле (траншее), +25°C, теплопроводность грунта 1,2 К·м/Вт | 440 | 340 |
| В воздухе, +25°C | 515 | 400 |
| В воздухе, при прокладке в пучке (3 кабеля вплотную) | ~460 | ~355 |
Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд. гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов (температура среды, глубина прокладки, количество работающих кабелей вплотную и др.).
Область применения
Кабель ПвПу2г 6 кВ 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение частотой 50 Гц до 6 кВ включительно. Основные сферы применения:
Кабель с индексом «2г» специально разработан для прокладки в земле (траншеях), в том числе в условиях с высокой коррозионной активностью и повышенной влажностью. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, а герметизирующие слои предотвращают проникновение влаги вдоль кабеля даже при локальном повреждении оболочки.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля ПвПу2г перед кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБл 6 кВ):
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
1. Прокладка: Допускается прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, по эстакадам. При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой. Следует строго соблюдать минимальный радиус изгиба.
2. Монтаж концевых и соединительных муфт: Обязательно применение специализированных муфт для кабелей с изоляцией из СПЭ на 6 кВ. Процесс включает ступенчатую зачистку изоляции, наложение полупроводящих и изоляционных слоев, монтаж заземления экрана. Требует квалификации персонала.
3. Заземление: Медные экраны всех трех жил должны быть надежно заземлены с двух концов линии для обеспечения нормального режима работы и безопасности. В некоторых схемах (при большой длине линии) применяют одноточечное или кросс-заземление.
4. Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (рекомендовано по ПУЭ) или очень низкой частоты (VLF). Стандартное испытание для кабелей 6 кВ – постоянным напряжением 24 кВ в течение 10 мин.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвПу2г от ПвБбШп?
Оба кабеля имеют изоляцию из сшитого полиэтилена и броню. Основное отличие – в конструкции герметизации. «2г» (ПвПу2г) имеет двойную герметизацию битумным составом или полимерными лентами под и над броней, что эффективно защищает от продольного распространения влаги. «БбШп» (ПвБбШп) имеет броню из стальных лент и полиэтиленовую оболочку, но без специальных герметизирующих слоев под броней. Кабель ПвПу2г более надежен для прокладки в грунтах с высокой влажностью и в условиях возможного подтопления.
Можно ли проложить кабель ПвПу2г 6 кВ в воздухе?
Да, можно. Наличие брони и полиэтиленовой оболочки, стойкой к УФ-излучению, позволяет прокладывать кабель на открытом воздухе (по фасадам, эстакадам). Однако необходимо учитывать механические нагрузки (ветер, гололед) и обеспечить соответствующий способ крепления. Для чисто воздушных линий часто выбирают более легкие исполнения без брони (например, ПвПг).
Как правильно выбрать сечение экрана заземления для этого кабеля?
Сечение медного экрана (заземляющего проводника) нормировано стандартами. Для кабеля 6 кВ сечением 240 мм² сечение экрана обычно составляет 25 мм² или 35 мм². Точное значение указано в технических условиях на конкретный кабель. При проектировании и монтаже это сечение должно быть учтено для системы заземления. Соединители и наконечники для экрана должны соответствовать этому сечению.
Что означает «усиленная полиэтиленовая оболочка» (индекс «у» в Пу)?
Усиленная оболочка имеет увеличенную толщину по сравнению со стандартной. Это повышает механическую прочность на разрыв и истирание, а также улучшает стойкость к внешним воздействиям (давление грунта, случайные удары). Толщина оболочки нормирована в зависимости от диаметра кабеля под ней.
Каков срок службы кабеля ПвПу2г 6 кВ?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий транспортировки, монтажа и эксплуатации, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше и определяется внешними факторами: коррозионной активностью грунта, наличием блуждающих токов, механическими повреждениями, перегрузками.
Как отличить кабель с медной жилой от алюминиевой по маркировке?
Согласно ГОСТ, в маркировке кабеля материал жилы может указываться добавлением буквы:
Однако наиболее надежный способ – изучить паспорт или сертификат на кабель, где материал жилы указан explicitly. Визуально при одинаковом сечении медная жила будет иметь меньший диаметр из-за большей плотности и другой конструкции уплотнения.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в агрессивном грунте?
Полиэтиленовая оболочка сама по себе обладает высокой химической стойкостью. Однако при прокладке в грунтах с высокой коррозионной активностью (засоленных, щелочных, с наличием блуждающих токов) рекомендуется: