Кабель ПвПу2гж 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвПу2гж с номинальным сечением токопроводящей жилы 240 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки в электрических сетях напряжением до 1000 В переменного тока частотой 50 Гц. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках. Аббревиатура маркировки расшифровывается следующим образом: П – провод (в общепринятой трактовке – кабель силовой), в – изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ), Пу – оболочка из усиленного полиэтилена, 2г – двойная герметизация (гидрофобный заполнитель в жилах и оболочке), ж – жила жёсткая (однопроволочная, класса 1 по ГОСТ 22483).
Конструкция кабеля ПвПу2гж 240 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент которой выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и безопасности.
- Токопроводящая жила: Выполнена из медной проволоки, однопроволочной (жёсткой, класс 1). Для сечения 240 мм² это, как правило, круглая жила. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
- Фазная изоляция: Изготовлена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает выдающимися свойствами: повышенной термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), высокой диэлектрической прочностью, стойкостью к трекингу и влаге. Именно изоляция из СПЭ является ключевым отличием от кабелей с ПВХ-изоляцией, позволяя увеличить токовую нагрузку и срок службы.
- Поясная изоляция: Общий слой изоляции, накладываемый поверх скрученных изолированных жил. Обеспечивает дополнительную электрическую прочность и механическую связь элементов.
- Гидрофобный заполнитель: Пространство между изолированными жилами заполнено гидрофобным (водоотталкивающим) составом. Это элемент системы двойной герметизации («2г»), предотвращающий продольное распространение влаги в случае локального повреждения наружной оболочки.
- Экран по жилам: Состоит из медных проволок или медной ленты, наложенной поверх поясной изоляции. Предназначен для выравнивания электрического поля вокруг жил и обеспечения безопасности при коротком замыкании, отводя токи на землю.
- Разделительный слой: Как правило, выполнен из полимерной ленты или обмотки. Отделяет экран от внешней оболочки.
- Оболочка: Изготовлена из полиэтилена повышенной прочности (усиленного). Обозначение «Пу» указывает на её высокие механические свойства – стойкость к истиранию, ударам, растяжению и агрессивным химическим средам. Является вторым элементом системы герметизации.
- Прокладка в земле: Требуется песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, защита от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента, защитные плиты). Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки.
- Прокладка в воздухе: Необходимо учитывать возможность воздействия УФ-излучения. Хотя полиэтиленовая оболочка устойчива к ультрафиолету, при длительной открытой прокладке рекомендуется использование кабелей с дополнительной защитой или прокладка в лотках/гофротрубах.
- Соединение и оконцевание: Требуют применения специальной кабельной арматуры (муфт, наконечников), рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена. Обязательна квалифицированная заделка экрана.
- Испытания: После монтажа кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям постоянным напряжением согласно действующим нормативам (например, 3 кВ в течение 10 мин. для кабеля 1 кВ).
- ПвПу2гж vs. ВВГнг(А)-LS 240 мм²: Кабель ВВГнг имеет изоляцию и оболочку из ПВХ-пластиката. Он менее термостоек (допустимая температура +70°C), имеет меньшую стойкость к влаге и химикатам, а при горении выделяет большое количество дыма и коррозионных газов (показатель «LS»). ПвПу2гж превосходит его по всем этим параметрам, но и стоит дороже. ВВГнг чаще применяется внутри сухих и влажных помещений.
- ПвПу2гж vs. АВБбШв 240 мм²: Алюминиевый кабель в свинцовой оболочке и броне из стальных лент. АВБбШв дешевле и имеет броню для защиты от механических воздействий, но тяжелее, сложнее в монтаже (из-за свинца и брони) и использует алюминий, который имеет худшую проводимость и склонность к ползучести. ПвПу2гж легче, гибче (в плане монтажа), не содержит свинца и обладает лучшими диэлектрическими характеристиками.
- ПвПу2гж vs. ПвБбШп 240 мм²: Бронированный аналог с изоляцией из СПЭ. Броня из стальных оцинкованных лент (Бб) обеспечивает максимальную защиту от грызунов и механических повреждений. ПвПу2гж, не имея брони, легче и дешевле, но требует более аккуратной прокладки или дополнительной защиты в условиях высокого риска механических воздействий.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель ПвПу2гж 240 мм² регламентируется техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 и соответствует международным стандартам. Его ключевые параметры представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Электрические и механические параметры
| Параметр | Значение для кабеля 240 мм² | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0.66/1 | U0 – напряжение между жилой и землёй, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим работы |
| Допустимая температура при КЗ (макс. 5 сек) | +250°C | |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -20°C | |
| Строительная длина, не менее | 150 м | Может быть согласована с производителем |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 x D | D – наружный диаметр кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет | При соблюдении условий эксплуатации и монтажа |
Таблица 2. Токовые нагрузки (примерные, согласно ПУЭ 7 изд.)
Приведены значения для прокладки в земле (траншее) и в воздухе. Точный расчет должен учитывать конкретные условия: температуру земли/воздуха, количество работающих кабелей в пучке, глубину прокладки и т.д.
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А | Условия для расчета |
|---|---|---|
| В земле (в траншее) | ~ 440 А | Температура земли +15°C, глубина 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт |
| В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном лотке) | ~ 515 А | Температура воздуха +25°C, одножильный кабель |
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПвПу2гж 240 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, по эстакадам и в помещениях. Благодаря двойной герметизации и оболочке из усиленного полиэтилена, он особенно рекомендован для использования в условиях повышенной влажности, в грунтах с высокой коррозионной активностью (засоленные, болотистые), а также в средах, где присутствует риск механических повреждений.
Важные особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнение с аналогами и выбор
Кабель ПвПу2гж 240 мм² занимает специфическую нишу среди кабельной продукции на 1 кВ. Его ключевые отличия от распространенных аналогов:
Критерии выбора ПвПу2гж 240 мм²: необходимость высокой токовой нагрузки, работа в условиях агрессивной среды или высокой влажности, требование к долговечности (более 30 лет), ограничения по массе кабеля, экологические требования (отсутствие галогенов при горении).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальное отличие «сшитого полиэтилена» (СПЭ) от обычного в изоляции кабеля?
Обычный полиэтилен (ПЭ) – термопласт, который размягчается при нагреве. Сшитый полиэтилен (XLPE) подвергается химической или радиационной обработке, создающей поперечные связи между молекулярными цепями. Это превращает его в термореактивный материал с повышенной температурой плавления, устойчивостью к растрескиванию, высокой диэлектрической прочностью и стойкостью к тепловым ударам. Это позволяет увеличить рабочую температуру жилы с +70°C (для ПВХ) до +90°C и значительно повысить пропускную способность линии.
2. Что означает «двойная герметизация» (индекс «2г») и насколько она важна?
Двойная герметизация – это система защиты от проникновения и распространения влаги вдоль кабеля. Она включает: 1) заполнение межжильного пространства гидрофобным гелем, 2) герметичную оболочку из усиленного полиэтилена. Это критически важно для прокладки в земле, где возможны микротрещины, или в условиях переменного уровня грунтовых вод. Система локализует возможное попадание воды, предотвращая её продвижение к токопроводящим жилам, что резко снижает риск пробоя и увеличивает срок службы линии.
3. Можно ли прокладывать кабель ПвПу2гж 240 мм² открыто по фасаду здания?
Технически – да, так как оболочка из усиленного полиэтилена обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Однако при длительной (десятки лет) прямой экспозиции под солнцем возможно постепенное старение материала. Для постоянной открытой прокладки по фасадам, эстакадам без защиты рекомендуется уточнять у производителя стойкость конкретной марки полиэтилена к УФ или использовать кабель в оболочке из специального светостабилизированного полиэтилена (часто имеет черный цвет с добавками сажи) либо применять защитные коробы/лотки.
4. Какой наконечник нужен для оконцевания жилы 240 мм² кабеля ПвПу2гж?
Для медной однопроволочной жилы сечением 240 мм² необходимо применять медные прессуемые кабельные наконечники типа ТМЛ (тарельчатый, медный, луженый) или ТМ (медный) на соответствующее сечение. Критически важно использовать профессиональный пресс-инструмент (гидравлический пресс) с матрицами именно на 240 мм² для обеспечения надежного и постоянного контакта. Перед опрессовкой требуется зачистка изоляции и обработка жилы кварцевазелиновой пастой.
5. Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле (броня), или оболочки «Пу» достаточно?
Оболочка «Пу» (усиленный полиэтилен) обладает высокой стойкостью к истиранию, давлению и умеренным ударным нагрузкам. Её достаточно для большинства случаев прокладки в траншеях с песчаной подсыпкой и защитой сигнальной лентой/кирпичом. Однако, если существует высокий риск механических повреждений от камней при обратной засыпке, давления тяжелой техники, или активность грызунов (крыс, землероек), обязательно следует выбрать бронированный вариант кабеля – ПвБбШп или ПвБбШв. В сомнительных случаях всегда выбирайте бронированный кабель.
6. Как рассчитать фактическую токовую нагрузку для моего конкретного случая?
Приведенные в таблице 2 значения являются справочными. Для точного расчета необходимо руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ (Глава 1.3), использовать методики, учитывающие все поправочные коэффициенты: K1 – на температуру земли/воздуха, отличную от расчетной; K2 – на количество работающих кабелей, проложенных вплотную; K3 – на глубину заложения в землю; K4 – на удельное тепловое сопротивление грунта. Для ответственных объектов расчет должен выполнять проектировщик с применением специализированного программного обеспечения.
7. Каковы правила приемо-сдаточных испытаний кабельной линии после монтажа?
Согласно «Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП) и «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ), кабельная линия на напряжение 1 кВ после монтажа должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока. Для кабеля ПвПу2гж 240 мм² (1 кВ) стандартным испытанием является подача напряжения 3 кВ в течение 10 минут. Измеряется также сопротивление изоляции (мегаомметром на 2500 В), которое должно быть не менее 0.5 МОм. Перед испытаниями кабель должен быть разряжен.