Кабель ПвПу2г 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвПу2г 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6 кВ. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-335-2004 (и аналогичным) следующая: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – усиленная защитная оболочка (броня из стальных оцинкованных плоских проволок), 2г – герметизация токопроводящей жилы гидрофобной лентой («г»), а также отсутствие джутового покрова поверх брони («2»). Номинальное напряжение 6 кВ указывает на принадлежность к классу напряжения 6/10 кВ (междуфазное/относительно земли).
Конструкция кабеля ПвПу2г
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки, соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (сечением до 50 мм²) или многопроволочной (от 16 мм² и выше). Ключевая особенность – наложение герметизирующего слоя из гидрофобной ленты или компаунда для предотвращения продольного распространения влаги в случае повреждения оболочки.
- Экран по жиле. Полупроводящей экструдированный слой, накладываемый непосредственно на изоляцию. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, устраняя микронеровности и предотвращая локальные перенапряжения.
- Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это основной диэлектрический барьер. Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания до +250°C и +130°C соответственно.
- Экран по изоляции. Также выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с экраном по жиле формирует коаксиальную конструкцию, обеспечивая равномерное радиальное электрическое поле в изоляции.
- Поясная изоляция. Накладывается поверх скрученных изолированных жил. Представляет собой полупроводящую ленту или экструдированный слой, выравнивающий поле между жилами.
- Медный экран (заземляющий). Выполнен в виде медных проволок, наложенных поверх поясной изоляции, часто в сочетании с одной или несколькими медными лентами. Предназначен для передачи токов короткого замыкания и является элементом системы безопасности, подлежащим обязательному заземлению с двух сторон.
- Разделительный слой. Крепированная бумажная или полимерная лента, наложенная под броню для предотвращения механического повреждения внутренних элементов и коррозии брони от возможных химических взаимодействий.
- Броня. Выполнена из стальных оцинкованных плоских проволок (обозначение «Пу»). Плоская проволока обеспечивает более высокую гибкость и лучшее прилегание по сравнению с круглой, а также повышенную стойкость к механическим воздействиям (сдавливанию, ударам). Оцинковка защищает от коррозии.
- Наружная оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию внешнего изоляционного и механического барьера. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Значения приведены справочно. Точный расчет должен учитывать конкретные условия прокладки: температуру среды, количество работающих кабелей в пучке, глубину заложения, удельное тепловое сопротивление грунта и др., согласно ПУЭ гл. 1.3 и РД 153-34.0-20.278-98.
- Прокладка в земле (траншеях). Это основной способ применения. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, грызунов. Герметизация жилы («г») предохраняет от распространения влаги при локальных повреждениях оболочки. Требуется наличие подушки и засыпки из песка или мягкого грунта без камней, защита сигнальной лентой или плитами.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, этажах. Броня обеспечивает стойкость к вибрациям, случайным ударам. Отсутствие джута («2») предотвращает возгорание и распространение пламени, что критично для групповой прокладки.
- Промышленные предприятия, распределительные сети, объекты инфраструктуры. Применяется для питания мощного оборудования, в главных и распределительных щитах, для организации вводов и выводов с подстанций.
- Высокие электрические и температурные характеристики изоляции СПЭ: более высокие допустимые токи нагрузки при том же сечении по сравнению с бумажной и ПВХ изоляцией.
- Отсутствие токсичных материалов и масел: в отличие от кабелей СБ, не требует сложных систем маслоподпитки и представляет меньшую экологическую опасность.
- Высокая стойкость к механическим повреждениям: броня из плоских проволок обеспечивает лучшую защиту, чем ленточная броня (типа «Бл»).
- Герметичность: конструкция с гидрофобным заполнителем повышает надежность при прокладке в грунтах с высокой влажностью.
- Удобство монтажа и меньший вес: по сравнению с маслонаполненными кабелями аналогичного сечения.
- Относительно малый радиус изгиба: 15 диаметров против 25-30 у бумажных кабелей, что упрощает трассировку.
- Стоимость: Выше, чем у кабелей с ПВХ изоляцией (ВВГ) и многих бумажных марок.
- Чувствительность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Требуется абсолютная чистота, соблюдение геометрии и технологии заделки для предотвращения частичных разрядов на торце изоляции.
- Ограниченная стойкость к растягивающим нагрузкам: Броня из плоских проволок не предназначена для значительных растягивающих усилий (в отличие от брони из круглых проволок).
- Необходимость специального инструмента для разделки и монтажа муфт.
- Длительно допустимого тока нагрузки (с учетом поправочных коэффициентов на условия прокладки).
- Допустимой потери напряжения.
- Термической стойкости к токам короткого замыкания.
- Экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В).
Основные технические характеристики и параметры
Кабель ПвПу2г 6 кВ соответствует требованиям ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3 и 6 кВ).
Таблица 1. Условия эксплуатации и основные параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 |
| Частота, Гц | 50 |
| Длительно допустимая температура токопроводящей жилы, °C | +90 |
| Максимальная температура жилы при КЗ (до 5 с), °C | +250 |
| Допустимая температура жилы в режиме перегрузки, °C | +130 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/длительность | 15 кВ / 10 мин. |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для прокладки в земле, кабельных каналах, на открытом воздухе, в помещениях). |
Таблица 2. Длительно допустимый ток нагрузки для кабеля ПвПу2г 6 кВ (пример для основных сечений)*
| Сечение жилы, мм² | Допустимый ток нагрузки при прокладке в земле (1 кабель в траншее, температура грунта +15°C), А | Допустимый ток нагрузки при прокладке в воздухе (температура воздуха +25°C), А |
|---|---|---|
| 3×50 | 205 | 190 |
| 3×70 | 245 | 230 |
| 3×95 | 295 | 275 |
| 3×120 | 340 | 315 |
| 3×150 | 390 | 360 |
| 3×185 | 445 | 410 |
| 3×240 | 515 | 475 |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвПу2г 6 кВ предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Благодаря броне из плоских проволок и герметизации, он оптимально подходит для эксплуатации в сложных условиях.
Прокладка по воздуху (по конструкциям, эстакадам). Кабель устойчив к ветровым и механическим нагрузкам, УФ-излучению (благодаря ПВХ оболочке).
Запрещена прокладка по вертикальным и наклонным трассам с большим перепадом высот без специальных креплений, так как возможно сползание тяжелого кабеля. В таких случаях используют кабели с броней из круглых проволок (ПвБШв) или иные конструктивные решения.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение целесообразно проводить с кабелями класса 6 кВ в бумажно-масляной изоляции (СБ) и с изоляцией из ПВХ/полиэтилена (ВВГ, ПвВГ).
Преимущества кабеля ПвПу2г 6 кВ:
Недостатки и ограничения:
Маркировка, транспортировка, хранение и монтаж
Кабель поставляется на деревянных или металлических барабанах. На щеке барабана крепится бирка с указанием: завода-изготовителя, марки кабеля, сечения, длины, напряжения, даты изготовления, номера барабана, массы, знака соответствия. Транспортировка должна исключать удары и падение барабанов. Хранение рекомендуется под навесом, в закрытых помещениях, вдали от источников тепла. Срок хранения – до 5 лет с даты изготовления.
При монтаже необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба (15D). Разделка кабеля выполняется специализированным инструментом. Обязательным является заземление медного экрана (пояса) с обоих концов кабеля. Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты (соединительные и концевые) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6 кВ.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвПу2г от ПвБбШв на 6 кВ?
Основное отличие – тип брони и наличие герметизации. В ПвПу2г броня из стальных оцинкованных плоских проволок (Пу), а в ПвБбШв – из двух стальных оцинкованных лент (Б). Броня из проволок обеспечивает более высокую механическую прочность на раздавливание и удар, а также лучшую гибкость. Индекс «2г» указывает на герметизацию жилы и отсутствие джутового покрова, в то время как «БбШв» предполагает ленточную броню и шланг из ПВХ.
Обязательно ли заземлять экран (пояс) кабеля ПвПу2г с двух сторон?
Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.83, гл. 2.3, 3.4). Заземление экрана с обоих концов необходимо для обеспечения безопасности персонала (снятие напряжения с экрана), для отвода токов короткого замыкания и обеспечения нормальной работы устройств релейной защиты. При прокладке большой длины могут применяться схемы с поперечным или продольным разделением экрана для снижения токов, наведенных в нем, но в конечном счете экран должен быть заземлен.
Можно ли прокладывать кабель ПвПу2г в воде или постоянно сырых грунтах?
Конструкция с индексом «г» (гидрофобное заполнение) обеспечивает защиту от продольного распространения влаги. Однако постоянная прокладка в воде (подводные переходы) не является штатным режимом эксплуатации для этой марки. Для агрессивных и постоянно затопляемых сред рекомендуется применять кабели со свинцовой оболочкой (например, ПвПуг) или обеспечивать дополнительную герметизацию трассы (прокладка в герметичных трубах).
Как определить необходимое сечение жилы кабеля ПвПу2г 6 кВ для конкретного объекта?
Выбор сечения проводится в соответствии с ПУЭ гл. 1.3 на основе:
Расчет должен выполнять квалифицированный проектировщик с использованием актуальных нормативных документов и с учетом перспективы развития сети.
Что означает цифра «6» в маркировке и какому испытательному напряжению соответствует кабель?
Цифра «6» обозначает номинальное напряжение 6 кВ (между фазой и землей – U0). Класс напряжения кабеля – 6/10 кВ. Согласно ГОСТ, такой кабель должен выдерживать испытание переменным напряжением промышленной частоты 15 кВ в течение 10 минут после монтажа муфт или перед вводом в эксплуатацию.
Каков реальный срок службы кабеля ПвПу2г 6 кВ?
Заявленный производителями срок службы при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и хранения составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется совокупностью факторов: стабильностью нагрузки, отсутствием перегрузок, коррозионной агрессивностью среды, качеством монтажа соединений.
Заключение
Кабель ПвПу2г 6 кВ является современным, надежным и технологичным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, усиленной броневой защиты и герметизации, делает его предпочтительным выбором для ответственных проектов с прокладкой в земле, кабельных сооружениях и на промышленных объектах. Корректный выбор сечения, соблюдение правил монтажа и заземления, а также применение качественных комплектующих (муфт) являются залогом длительной и безаварийной эксплуатации кабельной линии на протяжении всего срока службы.