Кабель ПвП2г(ж) 500 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвП2г(ж) 500 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, с медными жилами сечением 500 квадратных миллиметров, с поясной изоляцией и герметизированным экраном. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях переменного напряжения частотой 50 Гц для передачи и распределения электрической энергии. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность эксплуатации в широком диапазоне условий.
Расшифровка маркировки ПвП2г(ж) 500 мм²
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ и четко описывает его ключевые элементы:
- П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный).
- в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- П – Наличие поясной изоляции (экранирующий слой поверх изолированных жил).
- 2 – Двойная (двухслойная) защитная оболочка из медных лент. Указывает на тип экрана.
- г(ж) – Герметизация продольная и поперечная. Буква «ж» в скобках указывает на использование гидрофобного заполнителя в жилах для дополнительной защиты от влаги.
- 500 – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы, 500 мм².
- Токопроводящая жила: Медь, многопроволочная, уплотненная, 2-го класса по ГОСТ 22483. Форма – секторная или сегментная. Обладает высокой электропроводностью и гибкостью.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Слой сшитого полупроводящего полиэтилена, наложенный экструзионным способом непосредственно на жилу. Выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция жилы: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 3,5 мм). Обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C).
- Экран по изоляции (полупроводящий): Второй слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Замыкает силовые линии электрического поля внутри изоляции.
- Поясная изоляция: Общий слой, наложенный поверх скрученных изолированных и экранированных жил. Выполнен из электропроводящего материала (чаще всего – полупроводящей ленты или экструзионного слоя).
- Экран (металлический): Двойной (две ленты), наложенный спирально с перекрытием. Изготавливается из медных лент или медной фольги. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также служит в качестве элемента цепи для протекания токов короткого замыкания и емкостных токов.
- Герметизация: Под оболочкой находится слой гидрофобного заполнителя (геля) или битумного состава. При повреждении внешней оболочки этот слой препятствует продольному распространению влаги вдоль оси кабеля.
- Разделительный слой: Как правило, поясная изоляция из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или крепированной ленты, наложенной поверх экрана.
- Внешняя оболочка: Из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Защищает кабель от механических повреждений, агрессивных сред (масла, химикаты, УФ-излучение). Цвет оболочки обычно черный.
- Точное значение Iдл.доп. определяется по ПУЭ 7 изд., гл.1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества кабелей в траншее и т.д.
- Питающие линии от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП на промышленных предприятиях.
- Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры.
- Кабельные линии в составе воздушных линий (КВЛ).
- Прокладка к крупным энергопотребителям: насосные станции, котельные, ЦОД.
- Укладка в кабельных сооружениях: тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и механических повреждений. Требуется защита бронепокровами или плитами, если не используется кабель в броне (ПвБШв).
- Раскатка: Осуществляется с помощью кабельных роликов, уложенных по трассе. Запрещается волочение кабеля по земле или острым поверхностям. Необходимо контролировать радиус изгиба.
- Разделка концов: Требует высокой точности. Послойное снятие оболочки, экрана, изоляции выполняется специальным ножом для разделки кабеля. Крайне важно не повредить полупроводящие слои и основную изоляцию.
- Монтаж концевых муфт (КНС) и соединительных муфт (СС): Для кабелей с изоляцией из СПЭ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Процесс включает заземление экранов, установку изоляционных трубок и герметизацию. Качество монтажа муфт напрямую определяет надежность всей линии.
- Заземление экранов: Металлические экраны на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены для безопасности и нормальной работы защит. В схемах с односторонним заземлением экрана необходимо соблюдать требования проекта.
Конструкция кабеля ПвП2г(ж) 500 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для сечения 500 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы для оптимального заполнения объема.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры кабеля ПвП2г(ж) 500 мм² регламентируются техническими условиями (ТУ) производителей, разработанными на основе ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20, 35 кВ).
Электрические характеристики (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение / Норма |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/15; 20,3/35 |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C |
| Температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек) | +250°C |
| Допустимый ток длительной нагрузки (Iдл.доп.) * | ~ 670-720 А (зависит от условий прокладки) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,0367 Ом/км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | Для кабеля 10 кВ: 30 кВ |
| Емкость на 1 км длины | ~ 0,4-0,45 мкФ/км |
Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Характеристика |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон температур монтажа (без предварительного подогрева) | Не ниже -15°C |
| Диапазон температур эксплуатации | От -50°C до +50°C |
| Строительная длина | Не менее 250 м (по согласованию с заказчиком может быть меньше) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Гарантийный срок эксплуатации | 5 лет с даты ввода в эксплуатацию, но не более 6 лет с даты изготовления |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвП2г(ж) 500 мм² применяется для создания магистральных и распределительных линий в сетях напряжением 6, 10, 20 и 35 кВ. Основные сферы использования:
Важно: Кабель марки ПвП2г(ж) не имеет бронепокрова (брони), поэтому при прокладке в земле (траншеях) в местах с повышенным риском механических повреждений (например, в городских условиях, при пересечении дорог) требуется обязательная защита с помощью асбестоцементных плит, кирпича или специальных защитных коробов. Для прямого заглубления в грунт под трассами с высокой нагрузкой рекомендуется применять бронированные модификации (ПвБШв).
Сравнение с аналогами и выбор модификации
Выбор конкретной модификации кабеля зависит от условий прокладки и эксплуатации.
| Марка кабеля | Ключевое отличие от ПвП2г(ж) | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| ПвП2г(ж) 500 мм² | Базовая модель с герметизацией и ПВХ-оболочкой. | Кабельные сооружения, туннели, эстакады, производственные помещения, прокладка в земле с защитой от повреждений. |
| ПвВг(ж) 500 мм² | Вместо медноленточного экрана (2) используется экран из медных проволок (В). | Требуется повышенная стойкость к изгибам, лучшее заземление экрана. Чаще для мобильных объектов или сложных трасс. |
| ПвБШв 500 мм² | Наличие брони из стальных оцинкованных лент (Б) и шланга из ПВХ (Шв). | Прямая прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты, в грунтах с повышенной коррозионной активностью, в местах риска механических повреждений. |
| АПвП2г(ж) 500 мм² | Алюминиевая жила (А) вместо медной. | Применяется для снижения капитальных затрат на линию, где масса и стоимость кабеля критичны, а требования по гибкости и токовой нагрузке ниже. |
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвП2г(ж) 500 мм² требует специальной подготовки и инструмента. Основные этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель ПвП2г(ж) принципиально отличается от кабеля с бумажной изоляцией (например, СБ)?
Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (ПвП2г) не содержит маслоканифольного состава, что исключает риск утечки и повышает пожарную безопасность. Он имеет более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C для бумажной), меньший вес и диаметр, большую стойкость к термоциклированию. Монтаж концевых муфт проще и требует меньше времени. Кабель с СПЭ менее чувствителен к перепадам высот при прокладке.
Что означает буква «ж» в скобках и обязательно ли ее наличие?
Буква «ж» указывает на наличие гидрофобного заполнителя в жилах (под оболочкой). Это критически важный элемент для кабелей, прокладываемых в земле или в условиях возможного попадания влаги. Заполнитель препятствует продольному распространению воды вдоль кабеля в случае повреждения оболочки. Для прокладки в сухих кабельных сооружениях допускается применение кабеля без «ж», но на практике кабель ПвП2г(ж) является стандартом для наружных трасс.
Можно ли прокладывать кабель ПвП2г(ж) 500 мм² в земле без защиты?
Не рекомендуется. Отсутствие брони (стальных лент) делает кабель уязвимым к механическим повреждениям при раскопках, давлении грунта, воздействии грызунов. ПУЭ предписывает защиту кабелей без брони при прокладке в земле сигнальными лентами, а в зонах повышенного риска – плитами или кирпичом. Для прямого заглубления следует выбирать бронированную модификацию ПвБШв.
Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля при прокладке в земле?
Точный ток зависит от множества факторов: удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки, температуры земли, количества работающих рядом кабелей. Ориентировочно, для одного кабеля ПвП2г(ж) 500 мм² на напряжение 10 кВ, проложенного в земле на глубине 0,7-1,0 м, при температуре грунта +15°C и удельном сопротивлении 1,2 К*м/Вт, допустимый длительный ток составляет приблизительно 670-690 А. Для точного расчета необходимо пользоваться методиками, изложенными в гл. 1.3 ПУЭ или специализированными программами.
Как правильно выбрать между ПвП2г(ж) и ПвВг(ж)?
Выбор зависит от требований к гибкости и способу заземления экрана. Кабель с экраном из медных проволок (ПвВг) более гибок, его удобнее монтировать на сложных трассах с частыми изгибами. Проволочный экран также обеспечивает лучшее и более надежное заземление, так как обладает меньшим сопротивлением. Кабель с ленточным экраном (ПвП2г) несколько жестче и дешевле. Для стандартных стационарных прокладок в кабельных сооружениях часто выбирают ПвП2г(ж).
Требуется ли предварительный подогрев кабеля перед прокладкой зимой?
Да, если температура окружающего воздуха ниже -15°C. ПВХ-оболочка и изоляция из СПЭ при низких температурах теряют эластичность и могут потрескаться при изгибе или ударе. Прокладка без подогрева в таких условиях запрещена. Подогрев осуществляется в теплом помещении или с помощью специальных трансформаторов для прогрева кабеля.
Каковы ключевые преимущества сшитого полиэтилена (XLPE) перед ПВХ-изоляцией для кабелей на 10 кВ?
Для напряжений 6 кВ и выше ПВХ-изоляция не применяется из-за высоких диэлектрических потерь. Сшитый полиэтилен (XLPE) обладает принципиально лучшими характеристиками: высокая электрическая прочность, низкие диэлектрические потери, стойкость к термоциклированию (сохраняет свойства при многократных нагревах до +90°C и охлаждениях), высокая стойкость к трекингу и влаге. Это позволяет создавать более компактные, легкие и надежные кабели на среднее и высокое напряжение.