Кабель ПвПу 35 кВ 185 мм

Кабель ПвПу 35 кВ 185 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвПу 35 кВ 185 мм² представляет собой высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Основное его применение – прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в условиях возможного подтопления, включая насыщенные влагой грунты, при отсутствии растягивающих усилий в процессе эксплуатации.

Расшифровка маркировки ПвПу 35 кВ 185 мм²

П – изоляция из сшитого полиэтилена (Полиэтилен вулканизированный).
в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
Пу – усиленная (толстостенная) наружная оболочка из полиэтилена.
35 кВ – номинальное напряжение 35 киловольт.
185 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.

Согласно ГОСТ 31565-2012 (кабели с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 до 35 кВ включительно), полное обозначение включает также тип жилы и наличие экрана. Для одножильного кабеля с алюминиевой жилой и медными экранами по изоляции жилы и поверх оболочки маркировка будет: АПвПу-35 1х185/35, где «А» – алюминиевая жила, «/35» – сечение экрана по изоляции жилы.

Конструкция кабеля ПвПу 35 кВ 185 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию для обеспечения долговечной и надежной работы в высоковольтных сетях.

1. Токопроводящая жила

Материал: алюминий (марка А) или медь (марка без обозначения или «М»). Для кабеля 185 мм² чаще применяется алюминий ввиду экономической целесообразности.
Класс гибкости: 1 или 2 (как правило, 1 – однопроволочная для сечений до 185-240 мм², либо 2 – многопроволочная для улучшения гибкости). Для 185 мм² часто используется уплотненная многопроволочная жила.
Форма: секторная или круглая. Секторная форма позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов.

2. Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран)

Слой из сшитого полиэтилена, модифицированного сажей, или на основе полупроводящих композиций. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.

3. Изоляция

Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент кабеля на 35 кВ. Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена под высоким давлением и температурой придает материалу исключительные свойства:

Повышенная температурная стойкость: длительно допустимая температура жилы +90°C (против +70°C для ПВХ).
Стойкость к тепловым перегрузкам: до +130°C в аварийном режиме (до 8 часов в год) и до +250°C при коротком замыкании (до 5 секунд).
Высокие диэлектрические характеристики и механическая прочность.
Влагостойкость и стойкость к термоциклированию.
Толщина изоляции строго нормирована ГОСТ и составляет 10,5 мм для кабеля на 35 кВ.

4. Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран)

Аналогичен экрану по жиле. Вместе с внутренним экраном создает равномерное радиальное электрическое поле в изоляции, концентрируя его внутри диэлектрика.

5. Поясная изоляция и экран

Поверх внешнего полупроводящего экрана накладывается экран в виде медных лент или проволок, часто в комбинации. Для одножильных кабелей 35 кВ это обязательный элемент. Его функции:

Защита от внешних электромагнитных влияний.
Обеспечение симметрии электрического поля вокруг кабеля.
Служит проводником для токов утечки и, в случае повреждения, для токов короткого замыкания.

Сечение этого экрана нормируется. Для кабеля 185 мм² оно обычно составляет 35 мм² или 25 мм² (указывается в маркировке, например, 1х185/35).

6. Разделительный слой (внутренняя оболочка)

Оболочка из ПВХ пластиката (индекс «в» в маркировке). Отделяет металлический экран от наружной оболочки, предотвращает ее повреждение острыми кромками экранирующих лент, а также служит барьером против миграции влаги извне.

7. Наружная оболочка

Выполнена из полиэтилена (индекс «Пу» – полиэтилен усиленный). Имеет увеличенную толщину (обычно от 3,0 до 4,0 мм) и высокую механическую прочность, что обеспечивает:

Стойкость к механическим повреждениям при прокладке и эксплуатации.
Высокую сопротивляемость агрессивным грунтам, перепадам температур, ультрафиолетовому излучению (при прокладке на открытом воздухе).
Отличные гидроизоляционные свойства, что критически важно для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.

Основные технические и электрические параметры

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвПу-35 1х185/35

Параметр	Значение / Характеристика
Номинальное напряжение U₀/U, кВ	20,6/35
Число и номинальное сечение жил, мм²	1х185
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90
Допустимая температура при КЗ (5 с), °C	+250
Допустимая температура при перегрузке (до 8 ч), °C	+130
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева), °C	-15
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x D (наружного диаметра кабеля)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,161 (алюминий)
Индуктивное сопротивление, Ом/км (при частоте 50 Гц)	~0,12 — 0,15
Емкостной ток, А/км	~1,5 — 2,0
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (+25°C грунта, тепловое сопротивление 1,0 К·м/Вт), А	~330 — 360
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (+25°C воздуха), А	~380 — 410
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (в течение 10 мин. после прокладки)	65
Испытательное постоянное напряжение, кВ (при приемо-сдаточных испытаниях)	84

Примечание: Конкретные значения токовых нагрузок и электрических параметров могут незначительно варьироваться у разных производителей и зависят от точных условий прокладки (глубина, расстояние между кабелями, свойства грунта).

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвПу 35 кВ 185 мм² предназначен для создания и модернизации участков высоковольтных сетей 35 кВ. Основные сферы применения:

Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры: питание от подстанций 110/35/10 кВ к распределительным пунктам и центрам.
Промышленные предприятия: электроснабжение мощных производственных установок, цехов, насосных станций.
Объекты энергетики: соединения внутри подстанций, выводы мощности от генераторов, межсекционные связи.
Инфраструктура транспорта: электроснабжение тяговых подстанций железных дорог и метрополитена.
Сельское хозяйство: питание крупных агропромышленных комплексов и ирригационных систем.

Особенности монтажа и прокладки

Прокладка в земле: Требуется подготовка траншеи с песчаной подушкой толщиной не менее 100 мм. Кабель укладывается «змейкой» (с запасом по длине 1-2%) для компенсации температурных деформаций. Сверху засыпается слоем мягкого грунта или песка без камней толщиной 200 мм, затем укладывается сигнально-защитная лента или кирпич. Минимальная глубина прокладки от планировочной отметки – 0,7-1,0 м.
Прокладка в кабельных сооружениях: При прокладке в лотках, туннелях, этажерках необходимо соблюдать допустимые радиусы изгиба и крепить кабель с помощью специальных хомутов, не нарушающих оболочку. Одножильные кабели при параллельной прокладке нескольких цепей должны быть уложены в треугольник или с соблюдением определенных расстояний для минимизации потерь в оболочках.
Монтаж муфт и концевых заделок: Требует высокой квалификации персонала. Необходимо строго соблюдать технологию разделки кабеля, очистки полупроводящих слоев, монтажа изоляции и экранов. Для кабеля 35 кВ обязательны термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты, рассчитанные на данный класс напряжения.
Заземление: Медные экраны (поясная изоляция) на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены. В случае большой длины линии (обычно более 1-2 км) для снижения токов в оболочке применяют поперечное или продольное разземление экранов с установкой защитных устройств (ОПН).

Преимущества и недостатки кабеля ПвПу 35 кВ 185 мм²

Преимущества по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СП, ЦСП):

Более высокая допустимая температура: Позволяет передавать большую мощность или использовать меньшее сечение.
Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных систем подпитки маслом, допускает прокладку на вертикальных участках без ограничений.
Меньший вес и внешний диаметр: Облегчает транспортировку и прокладку.
Высокая стойкость к влаге и механическим воздействиям: Благодаря полиэтиленовой оболочке.
Меньшие диэлектрические потери: Повышает КПД линии.

Недостатки и ограничения:

Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции: При монтаже необходимо избегать задиров и надрезов изоляции и полупроводящих слоев.
Склонность к водному древению (трекингу): При повреждении оболочки и наличии влаги под напряжением возможно образование проводящих «дорожек» в изоляции. Современные материалы (сшитый полиэтилен с добавками) минимизируют этот риск.
Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на 6-10 кВ.
Требовательность к качеству монтажа соединительной арматуры.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между кабелями ПвПу и ПвП?

Буква «у» в маркировке «Пу» означает «усиленная» наружная оболочка из полиэтилена. У кабеля ПвП наружная оболочка также из полиэтилена, но имеет стандартную, меньшую толщину. Кабель ПвПу предназначен для прокладки в более тяжелых условиях, где существует риск механических повреждений (скальные грунты, пересечения с дорогами, прокладка без защиты кирпичом или плитами).

2. Можно ли прокладывать кабель ПвПу 35 кВ в воздухе (по эстакадам, фасадам)?

Да, можно. Полиэтиленовая оболочка устойчива к ультрафиолетовому излучению и перепадам температур. Однако необходимо учитывать климатическое исполнение кабеля (обычно УХЛ или Т), а также обеспечить его крепление с учетом термического расширения и сжатия.

3. Как правильно выбрать сечение экрана (25 или 35 мм²) для кабеля 185 мм²?

Выбор сечения экрана регламентируется проектом и зависит от ожидаемых токов короткого замыкания в сети. Сечение 35 мм² обеспечивает большую стойкость к токам КЗ и является предпочтительным для ответственных линий и сетей с высоким уровнем токов КЗ. Окончательное решение принимается на основе расчетов.

4. Каков срок службы кабеля ПвПу 35 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и установленный ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных нагрузок может превышать 40-50 лет.

5. Какой кабель лучше для проекта: с алюминиевой (АПвПу) или медной жилой?

Алюминиевый кабель значительно дешевле и легче, что критично для протяженных линий. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление (примерно в 1,68 раза), что позволяет снизить потери мощности, и большую стойкость к электродинамическим усилиям при КЗ. Выбор основан на технико-экономическом расчете, учитывающем стоимость потерь электроэнергии за весь срок службы, капитальные затраты и условия проекта.

6. Нужно ли использовать броню для прокладки в земле?

Кабель ПвПу не имеет бронепокрова. Для защиты от механических повреждений в траншее применяют укладку в трубы (ПНД, асбестоцементные), защитные плиты или кирпич. В случаях, где риск повреждения высок (например, при прокладке под дорогами), следует выбирать бронированные модификации кабеля – ПвПбШп (с броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из полиэтилена) или ПвБбШп (с броней из стальных оцинкованных проволок).

Заключение

Кабель ПвПу 35 кВ 185 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и реконструкции высоковольтных распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и защитной полиэтиленовой оболочке, обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, долгий срок службы и относительную простоту монтажа. Правильный выбор, проектирование трассы, квалифицированный монтаж и соблюдение условий эксплуатации являются залогом безаварийной работы кабельной линии на протяжении десятилетий.