Кабель ПвП2г 20 кВ 95 мм

Кабель ПвП2г 20 кВ 95 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвП2г 20 кВ 95 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией и широко применяется в электросетевом хозяйстве.

Расшифровка маркировки ПвП2г 20 кВ 95 мм²

П – Изоляция жилы из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный).
в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
П – Наружная защитная оболочка (броня) из плоских оцинкованных стальных лент.
2г – Индекс, обозначающий отсутствие герметизации («2») и гидрофобный заполнитель («г») в токопроводящей жиле. Это означает, что свободное пространство между проволоками многопроволочной жилы заполнено гидрофобным составом для предотвращения продольного распространения влаги.
20 кВ – Номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель (междуфазное). Класс напряжения – 20 кВ.
95 мм² – Номинальное сечение токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвП2г 20 кВ 95 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую надежность и долговечность.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 95 мм² выполняется, как правило, многопроволочной (по ГОСТ 22483-2012 класс 2 или выше), что обеспечивает кабелю необходимую гибкость. Материал – алюминий или медь. В маркировке «ПвП2г» материал жилы не указан, поэтому он требует отдельного уточнения в спецификации (чаще применяется алюминий для экономических целей). Жила компактированная, с гидрофобным заполнителем.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий электрическую прочность кабеля. СПЭ обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и старению.

4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)

Второй экструдированный полупроводящий слой, накладываемый поверх изоляции. Вместе с экраном на жиле он формирует цилиндрический конденсатор, внутри которого заключено электрическое поле.

5. Поясная изоляция

Выполняется в виде наложения медных или алюминиевых лент, либо в виде медной оплетки. В кабелях на 20 кВ экран, как правило, выполнен из медных лент. Его функция – замыкание электрического поля внутри кабеля и обеспечение пути для тока утечки или тока короткого замыкания.

6. Заполнитель и подушка под броню

Пространство между экранированными жилами заполняется ПВХ-шнурами или другими неметаллическими элементами для придания кабелю круглой формы. Поверх заполнителя накладывается подушка (обычно из битумного состава, крепированной бумаги или ПВХ-лент) для защиты оболочки от коррозии и механических повреждений броней.

7. Броня

Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором (зигзагообразно). Защищает кабель от механических повреждений (растяжения, сдавливания, грызунов).

8. Наружная оболочка

Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, обеспечивает дополнительную механическую и химическую защиту. Имеет цветовую маркировку (чаще черный) и нанесенную несмываемую маркировку с данными о кабеле.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические характеристики

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U₀/U (U_m)	12/20 кВ (24 кВ)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при КЗ (макс. 5 с)	+250°C
Допустимая температура при перегрузке	+130°C
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-15°C
Сопротивление изоляции, не менее	1000 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин.	45 кВ
Импульсное испытательное напряжение	125 кВ

Механические и геометрические характеристики (ориентировочно)

Параметр	Значение для 95 мм² (3-жильный)
Наружный диаметр кабеля, приблизительно	55-65 мм
Масса 1 км кабеля	3500-4500 кг
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15-20 × D (наружного диаметра кабеля)
Допустимое растягивающее усилие	Определяется конструкцией брони, обычно не менее 2-3 кН

Длительно допустимый ток нагрузки (ДДТ)

ДДТ зависит от большого числа факторов: способа прокладки (в земле, в воздухе, в трубах), температуры грунта или воздуха, количества кабелей в траншее и их взаимного расположения, глубины прокладки, удельного теплового сопротивления грунта. Приведенные данные являются справочными.

Условия прокладки	ДДТ для кабеля с алюминиевой жилой 95 мм², А	ДДТ для кабеля с медной жилой 95 мм², А
В земле (в траншее, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт)	215 — 240	275 — 310
В воздухе (температура воздуха +25°C)	200 — 220	255 — 285

Примечание: Для точного расчета ДДТ в конкретных условиях необходимо руководствоваться методиками, изложенными в ПУЭ 7-го издания, ГОСТ Р 52735-2007 или использовать специализированное ПО.

Область применения кабеля ПвП2г 20 кВ 95 мм²

Распределительные сети 6-10/20 кВ: Основное назначение – питание районных и городских подстанций, распределительных пунктов (РП), трансформаторных подстанций (ТП).
Промышленные предприятия: Для создания магистральных и распределительных сетей среднего напряжения на территории заводов, фабрик, горнодобывающих комплексов.
Кабельные линии в грунте: Предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений.
Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: Благодаря негорючей оболочке из ПВХ и отсутствию горючих пропиток допускается к групповой прокладке.
Участки с повышенными требованиями к надежности: Изоляция СПЭ менее подвержена старению и не требует контроля уровня пропитки, в отличие от бумажной изоляции.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (типа ААБл, ААШв):

Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
Меньший вес и наружный диаметр.
Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке (нет течения пропиточного состава).
Более высокая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям.
Проще и экологичнее монтаж муфт и концевых заделок.
Более длительный срок службы (до 40-50 лет).

Недостатки:

Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на базовое напряжение до 10 кВ.
Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (требуется аккуратность при монтаже).
Необходимость применения специальных аксессуаров (муфт, концевых заделок) для СПЭ-изоляции.

Отличия от кабеля ПвПг (без «2»):

Индекс «2» указывает на отсутствие герметизации (обычно алюмополимерной ленты) под оболочкой. В ПвП2г герметизация обеспечивается за счет гидрофобного заполнения жилы («г»), что является современным и эффективным решением против продольного распространения влаги.

Особенности монтажа и эксплуатации

Радиус изгиба: При монтаже нельзя превышать минимально допустимый радиус изгиба (указывается в ТУ на кабель). Обычно он составляет 15-20 наружных диаметров кабеля. Нарушение ведет к деформации изоляции и экранов.
Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с кабелем с транспортного средства. Раскатка должна производиться с применением роликов или лебедок, без рывков.
Температура монтажа: Прокладка разрешена при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении.
Защита от повреждений: При прокладке в грунте необходимо обеспечить песчаную подушку и засыпку, а также укладку сигнальной ленты. В местах с повышенной опасностью механических повреждений рекомендуется использовать защитные плиты или трубы.
Заземление: Медные экраны (броня) на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
Монтаж муфт: Установка соединительных и концевых муфт должна производиться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии производителя муфт, в условиях чистоты и сухости.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвП2г от ПвПг?

Основное отличие – в системе защиты от влаги. В кабеле ПвПг под оболочкой обычно присутствует герметизирующий слой из алюмополимерной ленты, который создает барьер для влаги. В кабеле ПвП2г этот слой отсутствует (индекс «2»), а защита от продольного распространения влаги обеспечивается за счет заполнения свободного пространства в многопроволочной жиле гидрофобным составом (индекс «г»). Оба варианта разрешены к применению, ПвП2г является более современной конструкцией.

Можно ли проложить кабель ПвП2г 20 кВ 95 мм² в воздухе?

Да, можно. Кабель предназначен для прокладки в воздухе (на открытом солнце, в тени, в помещениях), если температура окружающей среды соответствует указанной в технических условиях (обычно от -50°C до +50°C). Необходимо учитывать снижение допустимого тока нагрузки при групповой прокладке и высокой температуре воздуха.

Какой материал жилы чаще используется в этом кабеле – алюминий или медь?

В сетях среднего напряжения 6-20 кВ, особенно для магистральных и распределительных линий большой длины, экономически чаще применяется алюминий из-за значительно меньшей стоимости и веса. Медные жилы используются при необходимости минимизации сечения, на особо ответственных участках, где требуется максимальная стойкость к токам КЗ, или при наличии специфических требований проекта.

Как правильно выбрать сечение 95 мм²? Достаточно ли его?

Сечение 95 мм² является стандартным и распространенным для сетей 20 кВ. Его выбор основывается на расчете:

По допустимому длительному току нагрузки (нагрев).
По потере напряжения (для протяженных линий).
По термической стойкости к токам короткого замыкания.
По экономической плотности тока.

Расчет должен быть выполнен в соответствии с ПУЭ. Для большинства распределительных линий длиной несколько километров и мощностью до 10-15 МВА сечения 95 мм² часто бывает достаточно.

Нужно ли заземлять броню и экран кабеля ПвП2г?

Да, это обязательное требование правил безопасности (ПУЭ). Медный экран (поясная изоляция) и стальная броня должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает:

Защиту персонала от поражения электрическим током при повреждении изоляции.
Создание пути для тока короткого замыкания, что необходимо для корректного срабатывания релейной защиты.
Эквипотенциальность экрана, снижение потерь.

Заземление выполняется на концевых и соединительных муфтах.

Каков срок службы кабеля ПвП2г 20 кВ?

Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок может достигать 40-50 лет. Ключевыми факторами, сокращающими срок службы, являются: постоянные перегрузки, термические воздействия от внешних источников, механические повреждения, коррозия брони из-за поврежденной оболочки.

Что означает индекс «г» в маркировке и насколько он важен?

Индекс «г» означает, что в многопроволочной жиле применен гидрофобный заполнитель. Это критически важный элемент для кабелей, не имеющих металлической герметизации оболочки (индекс «2»). Заполнитель препятствует продольному распространению влаги внутри жилы в случае локального повреждения наружной оболочки и брони. Это повышает надежность линии и продлевает срок службы кабеля даже в условиях частичного затопления траншеи.