Кабель ПвКПу2г 1х35: полный технический анализ и область применения

Кабель ПвКПу2г 1х35 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (в траншеях) без дополнительных защитных труб. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения долговечной и надежной работы в условиях прямого контакта с грунтом и грунтовыми водами. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 (ГОСТ Р 53769-2010) является ключом к пониманию его характеристик.

Детальная расшифровка маркировки ПвКПу2г 1х35

• П – Изоляция жилы из сшитого полиэтилена (ПВС или XLPE). Материал обладает высокой термостойкостью (допустимая температура жилы до +90°C в долговременном режиме), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к трекингу.
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает от механических повреждений, влаги, агрессивных сред. Пластикат пониженной горючести.
• К – Броня, выполненная в виде гофрированной ленты из стальной оцинкованной ленты. Ключевой элемент защиты от механических воздействий (давление грунта, растяжение, удары при раскопках).
• П – Наружная защитная оболочка (покров) поверх брони. Изготавливается из ПВХ-пластиката, защищает стальную броню от коррозии.
• у – Конструкция кабеля усиленная, что подразумевает наличие под броней дополнительной медной экранирующей ленты (экран) для защиты от электромагнитных помех и выравнивания электрического поля вокруг жилы.
• 2г – Степень герметизации. Цифра «2» указывает на обязательное наличие под броней гидрофобного заполнителя (обычно на основе водопоглощающих нитей или геля), а «г» – на продольную герметизацию алюмополимерной лентой. Это исключает проникновение и распространение влаги вдоль кабеля в случае повреждения внешней оболочки.
• 1х35 – Количество и сечение токопроводящих жил. Одна жила сечением 35 мм². Токопроводящая жила – медная, класса 1 или 2 по гибкости (как правило, однопроволочная для сечений до 50-70 мм²).

Конструкция кабеля (слои изнутри наружу)

1. Медная токопроводящая жила (сечение 35 мм²).
2. Экран по жиле в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или медной ленты/проволоки (для выравнивания электрического поля).
3. Изоляция из сшитого полиэтилена (Пв). Номинальная толщина для 35 мм² – 3,4 мм (на напряжение 6 кВ) или 5,0 мм (на напряжение 10 кВ).
4. Экран по изоляции (медная лента или проволоки) – обязательный элемент для кабелей на напряжение выше 1 кВ.
5. Разделительный слой (поясная изоляция) из полупроводящей или изоляционной ленты.
6. Гидрофобный заполнитель (водоблокирующие нити или паста).
7. Алюмополимерная лента (АПЛ) – обеспечивает продольную герметизацию.
8. Броня из гофрированной оцинкованной стальной ленты.
9. Наружная оболочка из ПВХ-пластиката.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Таблица 1. Сводные технические параметры кабеля ПвКПу2г 1х35

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/15 кВ (17,5 кВ) – зависит от толщины изоляции.
Частота	50 Гц
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для прокладки в земле, тоннелях, каналах, на открытом воздухе).
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -15°C).
Допустимая температура жилы	Длительно: +90°C. В режиме перегрузки: +130°C (не более 100 ч/год). В аварийном режиме (короткое замыкание): +250°C (не более 5 с).
Минимальный радиус изгиба	Не менее 15 наружных диаметров кабеля (благодаря гофрированной броне).
Строительная длина	Не менее 250 м для сечений 16-95 мм².
Срок службы	Не менее 30 лет.

Область применения и особенности проектирования

Кабель ПвКПу2г 1х35 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10-15 кВ частотой 50 Гц. Основной способ прокладки – непосредственно в земле (траншее) с обеспечением защитной подсыпки (песчаная подушка) и засыпкой (слой мягкого грунта без камней). Благодаря герметизации и броне не требует прокладки в трубах или блоках, что значительно снижает стоимость монтажа.

• Применение в сетях с изолированной нейтралью или с заземлением нейтрали через дугогасящий реактор: Кабель рассчитан на длительную работу в условиях однофазного замыкания на землю.
• Важность применения одножильных кабелей: Для трехфазных сетей необходимо прокладывать три таких кабеля. Это требует учета взаимного влияния и нагрева, правильного взаимного расположения (в треугольник или «вразбежку») и расчета потерь в броне/оболочке (петли тока). Для компенсации индуктивного сопротивления и токов в оболочке применяют перекрестное соединение (транспозицию) экранов/брони с их заземлением в нескольких точках.
• Выбор сечения: Сечение 35 мм² выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки, токам короткого замыкания, потере напряжения и экономической плотности тока. Для данного кабеля длительно допустимый ток при прокладке в земле (температура грунта +15°C, глубина 0,7 м, удельное тепловое сопротивление 1,0 К·м/Вт) составляет примерно 180-200 А.

Таблица 2. Примерные длительно допустимые токи для ПвКПу2г 1х35 при разных условиях прокладки

Условия прокладки	Допустимый ток, А (приблизительно)	Примечания
В земле (одиночная прокладка)	185	Глубина 0.7 м, температура грунта +15°C
В земле (три кабеля вплотную)	155	С учетом взаимного нагрева
В воздухе (одиночная прокладка)	215	Температура воздуха +25°C

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, АВБбШв)

• Преимущества:
  • Высокая термостойкость изоляции: (+90°C против +70°C у ПВХ), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
  • Стойкость к влаге и распространению воды: Система герметизации «2г» надежнее защищает от влаги, чем традиционные конструкции.
  • Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных электрических параметрах.
  • Высокая стойкость к тепловому старению и перегрузкам.
  • Медная жила обладает лучшей проводимостью, коррозионной стойкостью и надежностью контактных соединений по сравнению с алюминиевой.
• Недостатки:
  • Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с алюминиевой жилой и ПВХ-изоляцией.
  • Необходимость специального инструмента и технологий для разделки и монтажа концевых муфт (требуется точная обработка изоляции).
  • Особые требования к заземлению брони/экрана в трехфазных линиях для предотвращения потерь.

Требования к монтажу и эксплуатации

Прокладка кабеля ПвКПу2г 1х35 должна производиться с соблюдением ПУЭ 7-го издания, СП 76.13330.2016 и инструкций завода-изготовителя. Глубина траншеи – не менее 0,7 м (0,5 м при вводе в здание). На дне – подушка из песка или просеянного грунта толщиной 100 мм. После укладки – засыпка таким же слоем песка, затем укладка сигнальной ленты и окончательная засыпка грунтом. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель должен быть защищен трубами или плитами. Радиус изгиба в процессе монтажа – не менее 15 диаметров кабеля. Заземление брони и экрана должно быть выполнено с двух сторон линии. Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель ПвКПу2г принципиально отличается от ПвБбШп?

Основное отличие – в системе герметизации. ПвКПу2г имеет гидрофобный заполнитель и алюмополимерную ленту («2г»), что обеспечивает продольную герметизацию. ПвБбШп имеет только броню из стальных лент (Бб) и наружную оболочку (Шп), но без обязательных элементов герметизации. Кабель ПвКПу2г более надежен при прокладке в грунтах с высокой влажностью и при возможных локальных повреждениях оболочки.

Можно ли прокладывать кабель ПвКПу2г 1х35 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно. Его конструкция (броня, УФ-стойкая оболочка из ПВХ) допускает прокладку на открытом воздухе. Однако необходимо учитывать увеличение тока нагрузки при групповой прокладке и обеспечивать крепление без повреждения оболочки. Также важно правильно рассчитать и выполнить заземление брони для устранения токов в ней.

Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта 10 кВ?

Для сетей 10 кВ необходимо использовать кабель с маркировкой 8,7/15 кВ. Это означает, что кабель рассчитан на длительную работу при напряжении между фазой и землей 8,7 кВ (10/√3) и между фазами 10 кВ, с максимальным напряжением 15 кВ. Использование кабеля на 6/10 кВ в сети 10 кВ недопустимо, так как он будет работать в режиме перегрузки по напряжению.

Нужно ли заземлять броню и экран с двух сторон?

Для одножильных кабелей это критически важный вопрос. При длине линии более нескольких десятков метров заземление брони и экрана только с одной стороны приводит к наведению в них значительной ЭДС, что опасно для персонала и может вызвать перегрев кабеля. Заземление с двух сторон устраняет эту проблему, но создает циркулирующие токи при неравенстве потенциалов точек заземления. Оптимальным решением для линий средней длины является заземление с двух сторон, а для длинных линий – применение поперечных соединений (транспозиции) экранов и их заземления в нескольких точках, разбивающих линию на секции.

Какие муфты следует применять для соединения и оконцевания?

Необходимо использовать только муфты, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) на соответствующее напряжение (10 или 15 кВ). Это могут быть стопорные, соединительные или концевые муфты (внутренней или наружной установки) с изоляцией из термоусаживаемых материалов, холодноусаживаемых элементов или литой эпоксидной изоляции. Технология монтажа должна строго соблюдаться.

Как определить необходимое сечение 35 мм²?

Сечение 35 мм² выбирается расчетным путем. Основные критерии: 1) По допустимому току нагрузки (с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов). 2) По потере напряжения (должна быть в пределах нормы, например, ±5% от номинального). 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания (сечение должно выдерживать расчетный ток КЗ без разрушения). 4) По экономической плотности тока (для проектов с большим количеством часов использования максимума нагрузки). Для предварительной оценки, ток 180-200 А соответствует мощности около 3,1-3,5 МВА при напряжении 10 кВ.

Заключение

Кабель ПвКПу2г 1х35 является современным, надежным решением для создания распределительных сетей среднего напряжения 6-10 кВ с прокладкой в земле. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, усиленной герметизации и броневой защиты, обеспечивает длительный срок службы в сложных условиях. Ключевыми для корректной эксплуатации являются правильный выбор номинального напряжения, грамотный расчет параметров линии, соблюдение технологий монтажа и заземления экранно-броневого покрова. Применение данного кабеля требует более высоких первоначальных инвестиций по сравнению с устаревшими аналогами, но окупается за счет повышенной пропускной способности, надежности и снижения эксплуатационных затрат.