Кабель ПвП2г 6 кВ 400 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель ПвП2г 6 кВ с сечением жилы 400 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность в современных электрических сетях среднего напряжения.
Расшифровка маркировки кабеля ПвП2г
Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:
- П – Изоляция жилы из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
- П – Наличие экрана в виде медной ленты поверх изолированных жил (внутренний экран).
- 2г – Буквенное обозначение, где:
- 2 – Отсутствие защитного покрова (брони) в виде стальных лент. Кабель небронированный.
- г – Отсутствие герметизации (водозащиты) гигроскопических материалов. Буква «г» указывает на голую, герметизированную конструкцию, но в контексте СПЭ-кабелей часто трактуется как «гибкий» или указывает на продольную герметизацию.
- 6 кВ – Номинальное напряжение 6000 Вольт.
- 400 мм² – Номинальное сечение токопроводящей жилы.
- 1. Токопроводящая жила: Медная, однопроволочная (ож) или многопроволочная (мн), круглой формы, сечением 400 мм². Класс гибкости 1 или 2. Для сечения 400 мм² чаще применяется многопроволочная жила для обеспечения необходимой гибкости.
- 2. Внутренний полупроводящий экран (экран по жиле): Наносится поверх жилы экструзионным способом. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микрополости.
- 3. Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована ГОСТом и для напряжения 6 кВ составляет 3,0 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме) и стойкостью к тепловому старению.
- 4. Внешний полупроводящий экран (экран по изоляции): Наносится экструзионно поверх изоляции. Вместе с внутренним экраном создает цилиндрический конденсатор, обеспечивая равномерное радиальное распределение электрического поля.
- 5. Медный экран (поясной экран): Выполнен в виде медной ленты или оплетки из медных проволок, наложенной поверх внешнего полупроводящего экрана. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, замыкания токов утечки и обеспечения безопасности при касании оболочки в аварийном режиме. Является нулевой точкой для прохождения токов короткого замыкания.
- 6. Оболочка: Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред. Имеет цветовую маркировку (обычно черный). Толщина оболочки рассчитывается в зависимости от диаметра кабеля под ней.
- в длительном режиме
- в режиме перегрузки
- в режиме короткого замыкания
- +90°C
- +130°C (не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы)
- +250°C (продолжительность до 5 сек.)
- Распределительные сети 6 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
- Питание мощных электродвигателей (насосы, вентиляторы, компрессоры) на промышленных предприятиях.
- Питание главных понизительных подстанций (ГПП) и цеховых трансформаторов.
- Устройство вводов и отпаек в кабельных линиях.
- Прокладка на трассах с сложной конфигурацией благодаря относительной гибкости.
- В кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий.
- В производственных помещениях.
- В земле (траншее): При обязательной защите от механических повреждений (укладка в трубы, защитные плиты или короба). Отсутствие брони делает кабель уязвимым к внешним повреждениям, поэтому такой способ требует соблюдения особых условий (подготовка песчаной подушки, отсутствие в грунте строительного мусора и т.д.).
- Запрещена прокладка: В блоках, заполненных кабельной массой, а также непосредственно в воде без дополнительной защиты.
- Более высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70°C для бумажной изоляции, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
- Отсутствие ограничений по перепаду высот: Нет риска стекания пропиточного состава.
- Меньший вес и наружный диаметр, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Простота монтажа и оконцевания: Не требует специальной разделки для удаления маслопропитанной бумаги.
- Высокая стойкость к термическому старению.
- Послойную разделку кабеля с соблюдением размеров.
- Зачистку и подготовку жилы (шлифовка, обезжиривание).
- Монтаж изоляции, экранов и заземление медного экрана. Экран должен быть надежно заземлен с двух сторон кабельной линии.
- Установка наконечника на жилу методом опрессовки гидравлическим прессом с использованием матриц соответствующего сечения. Для 400 мм² это обязательное условие.
- Герметизация узла.
- Наружный диаметр: 52-58 мм (зависит от толщины оболочки у конкретного производителя).
- Вес: 5500-6500 кг/км (зависит от плотности меди и конструкции экрана).
- Сертификат соответствия требованиям ГОСТ 31996-2012 или ТУ.
- Паспорт изделия с указанием основных электрических и конструктивных параметров.
- Протоколы заводских испытаний (испытание повышенным напряжением, измерение сопротивления изоляции и жилы).
- Санитарно-эпидемиологическое заключение (для оболочки ПВХ).
- Сертификат пожарной безопасности.
Полное обозначение по ГОСТ: ПвП2г-6 1х400.
Конструкция кабеля ПвП2г 6 кВ 400 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (для кабеля 1х400 мм², 6 кВ)
В таблице приведены ключевые электрические характеристики при температуре жилы +90°C.
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Наибольшее допустимое рабочее напряжение, U0/U (Um) | 6/6 кВ (7,2 кВ) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – макс. напряжение |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин. | 15 кВ | Для приемо-сдаточных испытаний на заводе |
| Испытательное постоянное напряжение (для эксплуатации) | 22 кВ | Для испытаний после монтажа и в процессе эксплуатации |
| Сопротивление изоляции, не менее | 100 МОм·км | При температуре +20°C |
| Емкость жилы относительно экрана | ~0,35 мкФ/км | Приблизительное значение, зависит от конструкции |
| Индуктивное сопротивление | ~0,12 Ом/км | При частоте 50 Гц |
| Активное сопротивление жилы постоянному току (Rпост), не более, при +20°C | 0,0471 Ом/км | Согласно ГОСТ 22483-2012 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) | ~670 А | При прокладке в земле (траншее), температуре земли +15°C, глубине прокладки 0,7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1,0 К·м/Вт |
| Ток короткого замыкания (Iкз), 1 сек. | ~25 кА | Максимальная температура жилы в конце КЗ: +250°C |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение / Характеристика |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (окружающая среда) |
| Допустимая температура жилы: | |
| Стойкость к распространению горения | Одиночная прокладка (кабель не распространяет горение) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвП2г 6 кВ 400 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение 6 кВ с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:
Способы прокладки:
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Кабель ПвП2г является прямым аналогом устаревших кабелей с бумажно-масляной изоляцией (например, СБ 6 кВ). Его ключевые преимущества:
По сравнению с бронированными модификациями (ПвБШв, ПвПБбШв): Кабель ПвП2г легче и гибче, но требует более аккуратного обращения и дополнительной механической защиты при прокладке в земле. Выбор между бронированным и небронированным кабелем зависит исключительно от условий прокладки и наличия внешних механических воздействий.
Монтаж и соединение. Особенности работы с кабелем 400 мм²
Монтаж кабеля большого сечения имеет специфику. Необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба (R ≥ 15D). Для кабеля 400 мм² наружный диаметр составляет примерно 50-55 мм, следовательно, Rmin ≈ 750-825 мм. При протяжке кабеля необходимо использовать ролики и линейную смазку для снижения тягового усилия. Запрещается прикладывать усилие к экрану или оболочке.
Оконцевание и соединение выполняются с помощью специальных кабельных муфт – концевых (КНТп, ПСТп) и соединительных (ССп). Этапы работ включают:
Все работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и в строгом соответствии с инструкциями производителя муфт.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвП2г от АПвП2г?
Первая буква «А» в маркировке АПвП2г обозначает материал жилы – алюминий. Таким образом, ПвП2г – с медной жилой, АПвП2г – с алюминиевой. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к коррозии и механическую прочность, но значительно дороже. Алюминиевый кабель легче и дешевле, но требует большего сечения для передачи той же мощности и более подвержен проблемам в контактных соединениях.
Почему для кабеля 6 кВ указано два значения напряжения: 6/6 кВ и 6/10 кВ?
Согласно старому ГОСТ 16442-80, кабели на напряжение 6 кВ имели обозначение 6/10 кВ (U0/U). По современному ГОСТ 31996-2012 для кабелей на Um=7,2 кВ (класс напряжения 6 кВ) установлено обозначение 6/6 кВ. Фактически, это один и тот же кабель по уровню изоляции. При выборе необходимо ориентироваться на требования проекта и указания производителя, но технически кабель ПвП2г, изготовленный по ГОСТ 31996, маркируется как 6/6 кВ.
Можно ли прокладывать кабель ПвП2г в земле без защиты?
Не рекомендуется. Отсутствие брони (индекс «2») делает оболочку из ПВХ уязвимой к механическим воздействиям: ударам лопатой, давлению камней, грызунам. Для прокладки в траншее необходимо использовать защиту в виде гофрированных труб из ПЭ/ПВХ высокой жесткости, асбестоцементных или пластиковых коробов, либо защитных плит. Обязательна песчаная подсыпка и засыпка сверху.
Как правильно выбрать сечение кабеля 400 мм²? Достаточно ли его для тока 600 А?
Сечение 400 мм² выбрано на основе расчета по допустимому току нагрузки, потере напряжения и току короткого замыкания. Длительно допустимый ток для данного кабеля при прокладке в земле составляет около 670 А. Следовательно, для нагрузки 600 А это сечение является допустимым и обеспечивает запас. Однако окончательный выбор должен учитывать все факторы: способ прокладки, температуру окружающей среды, количество кабелей в траншее, экономическую плотность тока. Необходим полный расчет по ПУЭ гл. 1.3.
Как заземлять экран кабеля ПвП2г и нужно ли это делать?
Заземление медного экрана является обязательным и критически важным для безопасности и нормальной работы. Экран должен быть заземлен с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает путь для токов утечки, защищает от поражения электрическим током при повреждении изоляции, снижает электромагнитные помехи. Для заземления используют медные проводники, присоединяемые к экрану с помощью пайки или обжима, и выводят на контактный лепесток муфты или шину заземления.
В чем главное преимущество изоляции из сшитого полиэтилена перед ПВХ или ЭПР?
Сшитый полиэтилен (XLPE) обладает более высокой рабочей температурой (+90°C) и токовой перегрузочной способностью по сравнению с ПВХ (+70°C). По сравнению с этиленпропиленовой резиной (ЭПР, также +90°C) СПЭ имеет более высокие диэлектрические характеристики (меньшие диэлектрические потери, tg δ), что позволяет создавать кабели на более высокие напряжения. СПЭ также менее гигроскопичен и имеет лучшие механические свойства при высокой температуре.
Каков приблизительный вес и наружный диаметр кабеля ПвП2г 1х400 6 кВ?
Приблизительные значения для кабеля с медной многопроволочной жилой:
Точные данные указаны в техническом паспорте или каталоге производителя.
Какие сертификаты и документы должен иметь кабель при поставке?
Качественный кабель должен сопровождаться пакетом документов: