Кабель ПвПу2гж 15 кВ

Кабель ПвПу2гж 15 кВ: полный технический анализ и область применения

Кабель ПвПу2гж 15 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 15 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и эффективную работу в современных распределительных сетях среднего напряжения. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-335-2004: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Пу – усиленная герметизация (медная лента поверх экрана); 2г – двойная герметизация (водоблокирующие ленты и гидрофобный заполнитель); ж – жила медная, однопроволочная (при сечении до 630 мм² включительно, в зависимости от стандарта).

Конструкция кабеля ПвПу2гж 15 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую изоляцию и защиту от внешних воздействий.

• Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для сечений до 630 мм² (в соответствии с типовыми ТУ) жила, как правило, однопроволочная (секторной или круглой формы), что обеспечивает жесткость и простоту монтажа. Для больших сечений может применяться многопроволочная конструкция.
• Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Его функция – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила-изоляция.
• Основная изоляция: Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, сохраняет эластичность и механические свойства термопластичного полиэтилена, но приобретает значительно более высокую теплостойкость (до 90°C в продолжительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания). Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от номинального напряжения.
• Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Также выполнен из экструдированного сшитого полупроводящего полиэтилена. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, равномерно распределяющую электрическое поле вокруг жилы и изолирующую его от внешних воздействий.
• Медный экран (поясной экран): Выполнен в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю, обеспечение безопасности при касании оболочки в аварийном режиме (отвод токов короткого замыкания).
• Усиленная герметизация (индекс «Пу»): Поверх медного экрана накладывается продольно-герметизированная медная лента, которая обеспечивает дополнительную защиту от проникновения влаги вдоль кабеля и механическую защиту экрана.
• Двойная герметизация (индекс «2г»): Представляет собой комплекс мер:
  • Наличие под оболочкой продольных и поперечных водоблокирующих лент (гидрофобный порошок или нити), которые при контакте с влагой разбухают и блокируют ее продвижение.
  • Заполнение межжильного пространства гидрофобным компаундом, исключающим распространение влаги внутри кабеля.
• Внешняя оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей), ультрафиолетового излучения и выполняет функцию изоляции от земли. Имеет характерную желтую окраску для кабелей на напряжение 15 кВ.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры кабеля ПвПу2гж 15 кВ регламентируются национальными стандартами и техническими условиями. Ниже приведены ключевые характеристики.

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	8,7/15 кВ (17,5 кВ)
Количество и форма жил	1 жила, секторная или круглая
Диапазон сечений жилы	От 50 до 800 мм² (зависит от ТУ производителя)
Температура эксплуатации	От -50°C до +50°C
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C (длительно)
Допустимая температура при КЗ	+250°C (не более 5 сек)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 200 м (для сечений до 120 мм²)
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвПу2гж 15 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ (с запасом по напряжению).
• Питание мощных промышленных потребителей (насосные станции, компрессорные, заводы).
• Устройство вводов на подстанции и распределительные пункты.
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, по кабельным этажам и галереям.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий и механических повреждений, с обязательной песчаной подушкой и защитой кирпичом или сигнальной лентой.
• Прокладка в помещениях, тоннелях, шахтах, включая места с повышенной влажностью.

Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, а также в землях с высокой коррозионной активностью, если оболочка не имеет дополнительной защиты. Прокладка по воздуху возможна, но требует учета УФ-излучения (ПВХ оболочка имеет стойкость, но не бесконечную) и механических нагрузок.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией)

• Преимущества:
  • Высокая допустимая температура: Рабочая температура +90°C против +70°C у кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток нагрузки.
  • Отсутствие ограничений по перепаду высот: В СПЭ-кабеле нет масел, поэтому его можно прокладывать на любых уклонах без риска стекания пропитки.
  • Высокая стойкость к коротким замыканиям: Изоляция из СПЭ выдерживает высокие термические воздействия.
  • Меньший вес и наружный диаметр: При одинаковом сечении и напряжении кабель со СПЭ изоляцией компактнее и легче, что упрощает транспортировку и монтаж.
  • Простота монтажа и оконцевания: Не требует сложной технологии разделки, как бумажные кабели.
  • Высокая влагостойкость: Благодаря системе герметизации «2г» кабель устойчив к продольному распространению влаги.
  • Длительный срок службы.
• Недостатки:
  • Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При монтаже необходимо избегать ударов и надрезов изоляции, которые могут стать очагом частичных разрядов.
  • Более высокая стоимость по сравнению с кабелями низкого напряжения.
  • Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок: Необходима абсолютная чистота и соблюдение технологии, чтобы избежать пробоя.

Требования к монтажу и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвПу2гж 15 кВ должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций производителя. Ключевые требования:

• Прокладка при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении.
• Соблюдение минимального радиуса изгиба (15D).
• Использование специального инструмента для разделки: кольцевые ножи для снятия оболочки и изоляции, строго калиброванные на глубину реза.
• Тщательная зачистка и обезжиривание поверхностей полупроводящих экранов перед установкой соединительных и концевых муфт.
• Полное удаление полупроводящего слоя в зоне установки контакта и наложение стресс-контролирующих элементов (геометрических или capacitive) для выравнивания электрического поля.
• Обязательное заземление медных экранов с двух сторон для однофазных кабелей. В трехфазных системах применяются различные схемы заземления (одностороннее, двустороннее, поперечное) в зависимости от длины линии и требований к защите.
• Перед включением под напряжение кабель должен быть подвергнут испытанию повышенным выпрямленным напряжением в соответствии с нормативами (например, 60 кВ в течение 10 минут).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвПу2гж от ПвПг, ПвП2г или АПвПу2г?

Отличие заключается в материалах и степени защиты:

• ПвПг: Базовая конструкция с СПЭ изоляцией, ПВХ оболочкой и гидрофобным заполнением («г»). Нет усиленной герметизации медной лентой («у»).
• ПвП2г: Есть двойная герметизация, но нет усиленной медной ленты («Пу»).
• ПвПу2гж: Полный комплекс: СПЭ изоляция, ПВХ оболочка, усиленная медная лента, двойная герметизация, однопроволочная жила.
• АПвПу2г: Буква «А» означает алюминиевую токопроводящую жилу. Все остальные элементы конструкции идентичны.

Можно ли прокладывать кабель ПвПу2гж 15 кВ в земле без дополнительной защиты?

Да, можно, так как кабель имеет бронепокров (в виде медной ленты «Пу» и прочную ПВХ оболочку). Однако при прокладке в траншее необходимо выполнить требования ПУЭ: устроить песчаную подушку, уложить кабель, засыпать песком и защитить сверху кирпичом или бетонными плитами. В местах с высокой активностью грызунов или риском механических повреждений рекомендуется прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах.

Как правильно выбрать сечение кабеля ПвПу2гж 15 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям:

1. По допустимому длительному току нагрузки: Используются таблицы ПУЭ (Глава 1.3) или данные производителя, учитывая способ прокладки (в земле, в воздухе), температуру окружающей среды и количество работающих кабелей вплотную.
2. По потере напряжения: Для удаленных потребителей необходимо проверить, что потеря напряжения в кабеле не превышает допустимых норм (обычно 5%).

Рекомендуется выполнять расчет с привлечением проектных организаций.

Требуется ли для монтажа муфт на этот кабель специальное оборудование?

Да, обязательно. Для качественного монтажа термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт на кабели 15 кВ требуется:

• Набор профессионального монтажного инструмента (ножей, стрипперов).
• Газовая горелка для термоусадки (если муфты термоусаживаемые).
• Моментный ключ для затяжки болтовых соединений.
• Мегомметр и установка для высоковольтных испытаний для проверки после монтажа.

Работы должны выполняться специалистами, прошедшими обучение у производителя муфт.

Какова стойкость кабеля к пожарам?

Базовая исполнение кабеля ПвПу2гж не является огнестойким (fire-resistant) и не распространяющим горение (при одиночной прокладке). Его изоляция и оболочка изготовлены из горючих полимерных материалов. Для прокладки в зданиях, тоннелях, метро и других объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности необходимо применять специальные исполнения: «нг(A)-LS» (не распространяющие горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением) или «нг(A)-FR» (огнестойкие). Такие кабели имеют соответствующую маркировку и сертификаты.

Что означает индекс «ж» в маркировке и всегда ли жила однопроволочная?

Индекс «ж» согласно актуальным ТУ и ГОСТ указывает на то, что токопроводящая жила выполнена из одного провода (однопроволочная). Это характерно для жил сечением до 630 мм². Однако в некоторых устаревших обозначениях или спецификациях «ж» могла означать просто «жила». Для исключения ошибки необходимо всегда проверять конструктивное сечение жилы в паспорте на конкретную партию кабеля. Для сечений 800 мм² и более жила, как правило, многопроволочная.