Кабель ПвПг 3х50
Кабель ПвПг 3х50: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвПг 3х50 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, с тремя токопроводящими жилами сечением 50 мм² каждая, с поясной изоляцией и герметизированным экраном. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой бумажно-масляным кабелям и кабелям с изоляцией из поливинилхлорида (ПВХ) на среднее напряжение. Его применение регламентировано стандартами ГОСТ 31996-2012 (кабели с пластмассовой изоляцией на напряжение 1, 3, 6, 10, 20, 35 кВ) и ТУ 16.К71-335-2004.
Расшифровка маркировки ПвПг 3х50
- П – изоляция жил из сшитого (полимеризованного) полиэтилена (XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Пг – модификация конструкции экрана: «голый», то есть не имеющий поверх экрана защитного покрова (брони). Буква «г» указывает на герметизацию экрана, обычно с помощью водоблокирующих лент или заполнителей.
- 3х50 – три основные токопроводящие жилы, номинальное сечение каждой – 50 квадратных миллиметров.
- Материал: медная, реже алюминиевая (в марке АПвПг). Медь обеспечивает более высокую проводимость, механическую прочность и стойкость к электрохимической коррозии.
- Класс гибкости: 1 или 2 (по ГОСТ 22483). Для сечения 50 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2), что облегчает монтаж и укладку.
- Форма: секторная или круглая. Секторная форма жил позволяет оптимизировать использование пространства внутри кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес.
- Представляет собой слой полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты, наложенный поверх жилы.
- Назначение: выравнивание электрического поля, устранение микроскопических зазоров между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов (коронных) – основной причины старения изоляции.
- Материал: сшитый полиэтилен (XLPE). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу выдающиеся свойства: высокую термостойкость (до +90°C в длительном режиме), механическую прочность, устойчивость к трекингу и влаге.
- Толщина изоляции нормирована стандартом в зависимости от номинального напряжения. Например, для 10 кВ минимальная толщина составляет 3,0 мм.
- Аналогичен экрану на жиле, но наложен поверх изоляции каждой жилы.
- Назначение: аналогично – выравнивание электрического поля. Вместе с экраном на жиле создает идеально гладкое цилиндрическое электрическое поле вокруг жилы.
- Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция из полупроводящих материалов, а свободное пространство между жилами заполняется эластичным материалом (например, резиновой смесью) или тем же полупроводящим материалом. Это придает кабелю круглую форму и дополнительную механическую стабильность.
- Материал: медная или алюминиевая лента, часто в комбинации с дренажными проволоками (медными проволоками малого сечения, уложенными поверх ленты).
- Назначение:
- Защита от электромагнитных помех (ЭМП).
- Создание симметричного емкостного поля вокруг каждой жилы.
- Обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки (заземляется с обеих сторон).
- Защита от внешних электрических влияний.
- Обозначается буквой «г» в маркировке. Осуществляется с помощью водоблокирующих лент или гидрофобных заполнителей, наложенных под оболочку. Предотвращает продольное распространение влаги в случае повреждения внешней оболочки.
- Материал: поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат.
- Назначение: защита от механических повреждений, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей), ультрафиолета. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Распределительные сети 6-10 кВ: Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, в помещениях и по стенам зданий. Используется для питания районных и городских подстанций, крупных жилых и административных комплексов.
- Промышленные предприятия: Электроснабжение цехов, мощного оборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры), распределение энергии по территории завода.
- Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные сооружения.
- Нефтегазовая отрасль: Прокладка на взрывоопасных территориях (при условии соответствия оболочки требованиям по искробезопасности).
- ПвПг – с медной жилой. Выше проводимость, механическая прочность, стойкость к коррозии и многократным изгибам. Дороже.
- АПвПг – с алюминиевой жилой. Легче и дешевле. Требует большего сечения для той же пропускной способности. Склонен к ползучести и окислению в местах контакта.
- ПвПг – имеет герметизированный экран («г»), предназначен для сетей среднего напряжения (6-20 кВ).
- ПвВнг(А)-LS – кабель на низкое напряжение (до 1 кВ), имеет изоляцию из СПЭ и оболочку с пониженным дымовыделением и газовыделением (нг-LS). Не имеет экрана в стандартном исполнении.
- Кабель ПвПг не требует сложных систем подпитки маслом, допускает большие перепады по высоте трассы, обладает меньшим весом и диаметром, более экологичен и безопасен при повреждении. Требует меньших затрат на обслуживание.
- Радиус изгиба: Не менее 15 внешних диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и экрана.
- Температура: Монтаж без подогрева разрешен при температуре не ниже -15°C.
- Заземление экрана: Медный экран должен быть надежно заземлен с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности и правильной работы релейной защиты.
- Соединение и оконцевание: Требуется использовать специальные кабельные муфты (соединительные и концевые), рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ. Необходима тщательная зачистка и обработка полупроводящих слоев.
- Испытания: После монтажа кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям постоянным напряжением (например, 4U0 для 10 кВ кабеля) в соответствии с ПУЭ.
- Прокладка в воздухе (в кабельном лотке): ~205-215 А.
- Прокладка в земле (в трубе/канале): ~220-235 А.
- Снятия потенциала с экрана, обеспечения электробезопасности персонала.
- Обеспечения пути для тока короткого замыкания, что необходимо для корректного срабатывания релейной защиты.
- Создания симметричной электрической цепи.
- Повышенная термостойкость: Рабочая температура +90°C против +70°C для ПВХ.
- Высокая стойкость к тепловым деформациям и токам КЗ.
- Отличные диэлектрические характеристики.
- Стойкость к влаге и трекингу.
- Механическая прочность.
- Медь (ПвПг): Выбирают при высоких требованиях к надежности, компактности трассы (меньший диаметр при той же пропускной способности), в условиях агрессивной среды, при сложной конфигурации трассы с множеством изгибов. Первоначальные затраты выше.
- Алюминий (АПвПг): Выбирают для проектов с жестким бюджетным ограничением, при прокладке по простым трассам, где допустимо большее сечение для достижения нужной пропускной способности. Учитывают больший вес и необходимость применения специальных контактных паст и наконечников для соединения.
Полное обозначение также включает номинальное напряжение. Например, ПвПг 3х50-10 – кабель на 10 кВ.
Конструкция кабеля ПвПг 3х50
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
3. Изоляция жилы
4. Экран на изоляции (полупроводящий поясной экран)
5. Поясная изоляция и заполнение
6. Экран (металлический)
7. Герметизация
8. Оболочка
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um), кВ | 6/10 (12) или 8,7/10 (12) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Температура при коротком замыкании (до 4 сек) | +250°C | |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп) | ~205-220 А | Зависит от способа прокладки (в воздухе, в земле) |
| Сопротивление изоляции, не менее | 100 МОм·км | При +20°C |
| Индуктивное сопротивление | ~0,1 Ом/км | |
| Емкостной ток | ~1,5 А/км |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон температур монтажа | Не ниже -15°C (без предварительного подогрева) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Стойкость к распространению горения | Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (по ГОСТ 12176-89) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения кабеля ПвПг 3х50
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель марки ПвПг не имеет бронепокрова, поэтому его запрещено прокладывать непосредственно в земле (траншеях) без дополнительной защиты (например, в трубах, кабельных блоках или лотках). Для прямой прокладки в грунте необходимо использовать бронированные модификации (например, ПвБбШв или ПвПгБбШв).
Отличия от других типов кабелей
ПвПг vs. АПвПг
ПвПг vs. ПвВнг(А)-LS
ПвПг vs. Кабели с бумажно-масляной изоляцией (например, СБ)
Монтаж и эксплуатация
При монтаже кабеля ПвПг 3х50 необходимо строго соблюдать следующие правила:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ПвПг от ПвВг?
Основное отличие – в конструкции экрана. ПвПг имеет герметизированный экран с водоблокирующими элементами. ПвВг имеет обычный экран (медная лента с проволоками) и не имеет обязательной герметизации. Буква «П» вместо «В» во второй позиции указывает на наличие поясной изоляции из полупроводящего материала, что характерно для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. На практике для среднего напряжения чаще применяется марка ПвПг.
Можно ли прокладывать кабель ПвПг 3х50 в земле?
Нет, нельзя. Отсутствие бронепокрова (стальных лент или проволок) делает кабель уязвимым к механическим повреждениям при прямом заглублении в грунт (давление грунта, раскопки, грызуны). Для прокладки в земле необходимо использовать бронированные кабели, такие как ПвБбШв или ПвПгБбШв, либо защищать кабель ПвПг в трубах или блоках.
Какой допустимый ток нагрузки у кабеля ПвПг 3х50-10?
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от способа прокладки и температуры окружающей среды. Для ориентировочных расчетов можно принять:
Точные значения необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ (Глава 1.3) или из технических каталогов производителя, учитывая поправочные коэффициенты на количество работающих кабелей, температуру земли/воздуха и т.д.
Нужно ли заземлять экран кабеля ПвПг?
Да, обязательно. Медный экран должен быть заземлен с обеих сторон кабельной линии. Это делается для:
В некоторых схемах (для длинных линий) может применяться одностороннее заземление или заземление через ограничитель напряжения для снижения токов циркуляции в экране, но это требует специального расчета.
Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущества?
Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными химическими связями (сшиты) в пространственную сетку. Этот процесс радикально улучшает свойства материала:
Это позволяет создавать более компактные, легкие и надежные кабели на среднее и высокое напряжение.
Как правильно выбрать между ПвПг 3х50 и АПвПг 3х50?
Выбор основан на технико-экономическом расчете: