Кабель ПвПу2гж 3х240

Кабель ПвПу2гж 3х240: полное техническое описание и область применения

Кабель ПвПу2гж 3х240 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и стойкости к агрессивным средам. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его устройства: П – изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – усиленная защитная оболочка (гофрированная стальная лента), 2г – водоблокирующие элементы в виде гидрофобного заполнителя, ж – жила из алюминия (знак «ж» обозначает многопроволочную жилу круглой формы), 3х240 – три основные жилы сечением 240 мм² каждая.

Конструкция кабеля ПвПу2гж 3х240

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марка АВЕ или аналогичная) класса 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 240 мм² жила, как правило, многопроволочная (круглая), что обеспечивает необходимую гибкость и удобство монтажа. Количество проволок и их диаметр нормируются.
• Экран по жиле (полупроводящий экран). На скрученные проволоки жилы экструдируется слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
• Основная изоляция. Наносится поверх экрана по жиле методом экструзии. Материал – сшитый полиэтилен (XLPE). Этот полимер подвергается процессу вулканизации (сшивке), в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетку. Это резко повышает термостойкость (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при КЗ), механическую прочность и стойкость к трекингу по сравнению с обычным ПЭ.
• Экран по изоляции (полупроводящий слой). Поверх основной изоляции наносится второй экран из полупроводящего СПЭ. Вместе с экраном по жиле он формирует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
• Медные экраны (поясная экранировка). Поверх экрана по изоляции каждой фазы накладывается экран в виде медных проволок, иногда в сочетании с медной лентой. Эти экраны предназначены для пропускания токов утечки и обеспечения безопасности при повреждении. Они также выполняют функцию нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью.
• Заполнение. Межфазное пространство заполняется гидрофобным компаундом (гелем) или жгутами из негигроскопичного материала. Обозначение «2г» указывает на наличие такого заполнителя по всей длине кабеля, что предотвращает продольное распространение влаги в случае локального повреждения внешней оболочки.
• Поясная изоляция. Скрученные экранированные жилы обматываются слоем специальной ленты (например, крепированной бумаги или синтетической пленки) для фиксации конструкции.
• Броневой покров (защитный экран). Обозначение «Пу» указывает на усиленную броню из гофрированной стальной оцинкованной ленты. Гофрирование придает гибкость. Основная функция – защита от механических повреждений (напр., при раскопках), от грызунов, а также от растягивающих нагрузок. Данный тип брони не предназначен для значительных растягивающих усилий, для этого применяется броня из круглых проволок (ПвП).
• Внешняя оболочка. Наружный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции брони от земли, обладает стойкостью к агрессивным средам (кислотным, щелочным), солнечному излучению (обычно черного цвета).

Основные технические характеристики

Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 или более новыми, а также международным стандартом МЭК 60502-2. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля на напряжение 10 кВ.

Таблица 1. Основные технические параметры кабеля ПвПу2гж 3х240 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	8,7/10; 12/20 (в зависимости от исполнения)
Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме	+90°C
Максимальная температура при коротком замыкании (до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки, продолжительность 5 мин.	Для 10 кВ: 22 кВ; Для 20 кВ: 33 кВ
Строительная длина, не менее	250-300 м (оговаривается с заводом-изготовителем)
Масса 1 км кабеля, приблизительно	Около 11000-12500 кг
Наружный диаметр, приблизительно	78-85 мм

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвПу2гж 3х240 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – магистральные линии и отпайки в сетях электроснабжения городов, промышленных предприятий, объектов инфраструктуры.

• Способ прокладки: Преимущественно в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в болотистой местности, в грунтах с повышенной влажностью. Благодаря гидрофобному заполнению и броне из гофрированной ленты, кабель устойчив к воздействию блуждающих токов и почвенной коррозии. Допускается прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам. Прокладка по воздуху (по опорам) возможна, но не является основным назначением из-за значительной массы.
• Климатическое исполнение: УХЛ и Т категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для районов с умеренным и тропическим климатом, для прокладки на открытом воздухе и в земле).
• Особые условия: Кабель может эксплуатироваться в средах с повышенной влажностью, в условиях воздействия плесневых грибов, в грунтах с наличием блуждающих токов. Не распространяет горение при одиночной прокладке.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с кабелем с бумажно-масляной изоляцией)

Кабель с изоляцией из СПЭ, к классу которых относится ПвПу2гж, практически полностью вытеснил кабели с бумажно-пропитанной изоляцией (типа СБ) в новых проектах.

• Преимущества:
  • Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C для бумажной), что позволяет пропускать больший ток нагрузки.
  • Отсутствие риска стекания пропиточного состава при перепадах высот, что упрощает трассировку.
  • Более высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
  • Меньшая масса и наружный диаметр при одинаковом сечении и напряжении.
  • Простота монтажа и монтажа муфт, отсутствие необходимости в специальных концевых упорах для масла.
  • Более высокая стойкость к ударным и вибрационным нагрузкам.
  • Меньшие диэлектрические потери.
• Недостатки:
  • Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже (задиры, надрезы), которые могут стать очагом развития электрического дерева.
  • Более высокая стоимость самих кабельных муфт и арматуры для монтажа.
  • Требовательность к квалификации персонала, производящего монтаж соединительных и концевых муфт, необходимость строгого соблюдения технологий очистки и герметизации.

Расчетные электрические параметры (токи нагрузки, сопротивления)

Для проектирования сетей критически важны данные о допустимых длительных токах нагрузки и параметрах цепи. Значения зависят от способа прокладки и условий окружающей среды.

Таблица 2. Допустимые длительные токи нагрузки для кабеля ПвПу2гж 3х240 10 кВ

Способ прокладки	Количество кабелей в траншее	Глубина прокладки, м	Температура грунта, °C	Допустимый ток, А (приблизительно)
В земле (траншее)	1	0,7	+15	410-430
В земле (траншее)	1	0,7	+25	380-400
В воздухе (в канале, туннеле)	Одиночно	—	+25	420-440
В воздухе (в канале, туннеле)	Пучком из 3-х	—	+35	360-380

Важно: Точные значения должны приниматься по актуальным редакциям ПУЭ (Глава 1.3) или путем теплового расчета с учетом всех реальных условий: удельного теплового сопротивления грунта, наличия других коммуникаций, нагрузки смежных кабелей.

Таблица 3. Электрические сопротивления (приблизительные, для температуры жилы +90°C)

Параметр	Значение на 1 км длины	Примечание
Активное сопротивление жилы постоянному току R0	0,125 Ом	ГОСТ 22483
Индуктивное сопротивление X0	0,11-0,13 Ом	Зависит от взаимного расположения жил
Емкостная проводимость B0	~90-100 мкСм/км	Для 10 кВ
Зарядная мощность Qc	~10-12 кВАр/км	Мощность, генерируемая емкостью кабеля

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвПу2гж 3х240 требует соблюдения ряда строгих правил.

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение на открытом воздухе допустимо, но концы кабеля на барабане должны быть герметично заделаны.
• Раскатка: Рекомендуется раскатка с применением кабельных роликов, установленных на поворотах трассы. Механизированная раскатка с помощью лебедки допустима при наличии специального тормозного устройства на барабане. Запрещено превышать минимальный радиус изгиба.
• Подготовка траншеи: Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки. На дне траншеи устраивается подушка из просеянного песка или мягкого грунта толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается таким же слоем песка, затем укладывается сигнально-защитная лента из пластика, и только потом производится полная засыпка грунтом.
• Монтаж муфт: Установка соединительных и концевых муфт должна производиться специалистами, прошедшими обучение у производителя муфт, с использованием специального инструмента и строго по инструкции. Критически важны этапы разделки (снятие оболочек с соблюдением размеров), очистки изоляции от полупроводящего слоя, обработки поверхности изоляции, обеспечения герметичности.
• Испытания после монтажа: Обязательным этапом ввода в эксплуатацию является высоковольтное испытание повышенным напряжением выпрямленного тока (по нормам ПУЭ) или переменным напряжением 50 Гц. Для кабеля 10 кВ испытательное напряжение выпрямленного тока составляет 60 кВ в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвПу2гж от ПвБбШп?

Основное отличие – в типе броневой защиты. ПвПу2гж имеет броню из гофрированной стальной ленты (Пу), которая хорошо защищает от точечных ударов и грызунов, но не рассчитана на большие растягивающие усилия. ПвБбШп имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (Бб) с наружной оболочкой из полиэтилена (Шп). Броня из плоских лент лучше защищает от механических повреждений по всей поверхности, но менее гибкая. Выбор зависит от условий прокладки: для траншей с риском смещения грунта или растяжения иногда предпочтительнее ПвПу, для кабельных колодцев с острыми краями – ПвБбШп.

Можно ли использовать кабель ПвПу2гж для прокладки в воде (через реки, водоемы)?

Нет, кабель ПвПу2гж не предназначен для прокладки непосредственно в воде. Для переходов через водные преграды применяются специальные кабели с броней из круглых оцинкованных проволок (например, ПвП2г), которая воспринимает значительные растягивающие нагрузки и обеспечивает защиту от внешних давлений.

Что означает цифра «2» в маркировке ПвПу2гж?

Цифра «2» в сочетании с буквой «г» (2г) указывает на степень герметизации. «2г» означает, что кабель имеет гидрофобное заполнение в виде компаунда или порошка в пространстве между жилами, а также, как правило, под оболочкой. Это предотвращает продольное распространение влаги вдоль кабеля в случае повреждения внешней оболочки.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ПвПу2гж, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть значительно больше и зависит от условий прокладки, соблюдения токовых нагрузок, качества монтажа муфт и отсутствия внешних повреждений.

Как правильно выбрать сечение 240 мм²? На какой ток нагрузки он рассчитан?

Выбор сечения 240 мм² производится на основе расчета по допустимому току нагрузки (см. Таблицу 2) и проверки по потере напряжения. Для кабеля 10 кВ, проложенного одиночно в земле при температуре грунта +15°C, допустимый ток составляет около 420 А. Однако окончательный выбор должен учитывать поправочные коэффициенты на количество работающих рядом кабелей, температуру грунта, тепловое сопротивление почвы, что может снизить допустимый ток до 300-350 А. Расчет должен выполняться на этапе проектирования.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в одной траншее с кабелями связи?

Да, согласно ПУЭ, при параллельной прокладке силовых кабелей напряжением выше 1 кВ и кабелей связи необходимо обеспечивать их электромагнитную развязку. Как правило, это достигается размещением кабелей в разных частях траншеи с соблюдением нормируемого расстояния (не менее 0,5 м), либо использованием разделительных перегородок, либо прокладкой кабелей связи в отдельной защитной трубе или коробе.

Какой документ является основным для подтверждения качества кабеля?

Основным документом, сопровождающим каждую партию кабеля, является сертификат соответствия (или декларация о соответствии) требованиям технических регламентов (ТР ТС 004/2011, ТР ТС 020/2011) и паспорт качества (формуляр), в котором указаны результаты типовых и приемо-сдаточных испытаний конкретного барабана: измерение сопротивления жил и изоляции, испытание повышенным напряжением, данные об индуктивности и емкости.