Кабель ПвПу2гж 1х300

Кабель ПвПу2гж 1х300: Полное техническое описание и сфера применения

Кабель ПвПу2гж 1х300 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и эффективности в передаче электроэнергии на средние и высокие напряжения. Расшифровка маркировки по ГОСТ Р 53769-2010 и ТУ 16.К71-335-2004 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 в поясной изоляции и под оболочкой, ж – жила из алюминия, 1х300 – одна жила сечением 300 мм².

Конструкция кабеля ПвПу2гж 1х300

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

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (материал – А5, А5Е или А6 по ГОСТ 22483). Для сечения 300 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и улучшить теплоотвод. Жила может быть как однопроволочной (для сечений до 400 мм²), так и многопроволочной, состоящей из множества проволок, скрученных в несколько слоев.
• Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран): Непосредственно на жилу методом экструзии наносится слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выровнять электрическое поле, устранить микронеровности поверхности жилы и предотвратить возникновение локальных перенапряжений, которые могут привести к пробою изоляции.
• Основная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу вулканизации (сшивке молекул), обладает выдающимися характеристиками: высокая электрическая прочность (около 12-15 кВ/мм), отличная термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C, кратковременно до +130°C), стойкость к тепловому старению и механическая прочность. Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения.
• Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран): Поверх изоляции наносится второй слой полупроводящего материала. Он, совместно с внутренним экраном, создает коаксиальную конструкцию, равномерно распределяющую электрическое поле вокруг жилы и внутри изоляции.
• Поясная изоляция: Представляет собой обмотку из полупроводящей или электроизоляционной ленты, иногда с добавлением водоблокирующих нитей или паст (индекс «2г»). Ее функция – защита экрана по изоляции и формирование ровной цилиндрической поверхности для последующего наложения металлического экрана.
• Металлический экран (броня): Выполнен в виде гофрированной стальной ленты (индекс «Пу»), наложенной поверх поясной изоляции. Гофрирование придает ленте гибкость и позволяет кабелю сохранять способность к изгибу. Этот слой является одновременно:
  • Экранирующим элементом: Замыкает электрическое поле внутри кабеля, защищает от внешних электромагнитных помех и обеспечивает безопасность при касании оболочки в случае пробоя.
  • Защитным механическим элементом: Предохраняет кабель от грызунов, механических повреждений при монтаже и эксплуатации в грунте, а также от растягивающих усилий.
  • Нулевой жилой в системах с изолированной нейтралью: Может использоваться в качестве заземляющего проводника.
• Гидрофобный заполнитель: В соответствии с индексом «2г» пространство под оболочкой заполняется гидрофобным гелем или накладываются водоблокирующие ленты/нити. Их назначение – предотвратить продольное распространение влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения внешней оболочки.
• Внешняя оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка защищает металлический экран от коррозии, обеспечивает стойкость к агрессивным средам (кислотным и щелочным грунтам), ультрафиолету (при хранении) и механическим воздействиям. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель ПвПу2гж 1х300 выпускается на различные классы напряжения. Наиболее распространенным является напряжение 10 кВ (класс напряжения 6/10 кВ).

Таблица 1. Основные технические параметры кабеля ПвПу2гж 1х300 на напряжение 6/10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ)
Сечение токопроводящей жилы	300 мм²
Материал жилы	Алюминий
Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек)	+200°C
Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке	+130°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после монтажа (10 мин)	18 кВ (для U0/U = 6/10 кВ)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.100 Ом/км (для алюминиевой жилы)
Масса 1 км кабеля	Приблизительно 4500-5000 кг (зависит от толщин изоляции и оболочки)
Строительная длина	Не менее 250 м (по согласованию с заказчиком может быть меньше)

Сфера применения и особенности прокладки

Кабель ПвПу2гж 1х300 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой 50 Гц. Основная область применения – прокладка в земле (траншеях) без использования дополнительных защитных конструкций, таких как кабельные блоки или трубы, что значительно снижает капитальные затраты на строительство линий.

• Прокладка в земле: Кабель укладывается в предварительно подготовленную траншею на песчаную подушку. После укладки кабель засыпается слоем мягкого грунта или песка без камней, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка траншеи. Наличие усиленной брони (гофрированной ленты) и гидрофобного заполнения позволяет осуществлять прокладку в грунтах с различной степенью коррозионной активности и влажности.
• Использование в кабельных сооружениях: Допускается прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях. В этих случаях необходимо учитывать требования ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) по групповой прокладке и противопожарной защите.
• Важное ограничение: Кабель является одножильным. Это накладывает специфику на его монтаж в трехфазных сетях. Для компенсации наведенных токов в металлическом экране (броне) и уменьшения потерь, при прокладке в земле жилы разных фаз должны быть уложены вплотную (треугольником) и обязательно перескрещены в начале и конце каждой секции линии, а также на участках большой длины (через каждые 200-250 метров). Металлические экраны (броня) должны быть заземлены с обеих сторон.
• Область использования: Кабельные линии распределительных сетей 6-10 кВ городов, промышленных предприятий, инфраструктурных объектов (насосные станции, нефте- и газопроводы), электроснабжение крупных потребителей (трансформаторные подстанции, заводские цеха).

Преимущества и недостатки кабеля ПвПу2гж 1х300

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Изоляция из сшитого полиэтилена допускает длительный нагрев жилы до +90°C, что позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией того же сечения.
• Надежность и долговечность: Отсутствие масла в конструкции исключает риск утечек и упрощает монтаж. Сшитый полиэтилен не стареет под воздействием тепла от жилы. Срок службы – не менее 30 лет.
• Ударопрочность и стойкость к повреждениям: Гофрированная стальная броня надежно защищает от механических воздействий и грызунов.
• Влагостойкость: Гидрофобное заполнение (индекс «2г») эффективно локализует попадание влаги.
• Упрощенный монтаж: Возможность прокладки в земле без дополнительных труб, меньший радиус изгиба по сравнению с маслонаполненными кабелями.

Недостатки и особенности:

• Сложность монтажа муфт: Монтаж концевых и соединительных муфт требует высокой квалификации персонала, специального инструмента и строгого соблюдения технологии (зачистка, шлифовка изоляции, наложение экранов).
• Чувствительность к точечным повреждениям: При неаккуратном монтаже (задиры, надрезы) на изоляции из сшитого полиэтилена может развиваться «водное дерево» – рост дендритных структур, ведущих к пробою.
• Необходимость специальной укладки: Для одножильных кабелей обязательны меры по компенсации наведенных токов (перекрещивание фаз, правильное заземление экранов).
• Большой вес и габариты: По сравнению с трехжильными кабелями меньшего сечения, требует более мощной техники для транспортировки и раскладки.

Сравнение с аналогами

Таблица 2. Сравнение кабеля ПвПу2гж 1х300 с основными аналогами

Тип кабеля	Конструктивные отличия	Ключевые преимущества	Основные области применения
ПвПу2гж 1х300 (рассматриваемый)	1 жила, алюминий, XLPE, броня из гофроленты, гидрозаполнение.	Оптимальное соотношение цена/надежность для прокладки в земле, высокая стойкость к механическим повреждениям.	Основные линии 6-10 кВ, прокладка в траншеях.
АПвПу2г 1х300	Жила из алюминия, аналогичная конструкция. Индекс «г» означает только гидрозаполнение под оболочкой.	Незначительно меньшая стойкость к продольному распространению влаги по сравнению с «2г».	Аналогична, но для менее обводненных грунтов.
ПвБШп 1х300	Броня из двух стальных оцинкованных лент (плоских), внешняя оболочка – полиэтилен.	Более высокая стойкость брони к раздавливающим нагрузкам, стойкость оболочки к агрессивным средам.	Участки с повышенным риском механических нагрузок (раздавливание), сильноагрессивные грунты.
ЦАСБл 1х300 (устаревший аналог)	Бумажно-масляная изоляция, свинцовая оболочка, броня, защитный покров. Жила – алюминий.	Отработанная технология, высокая электрическая прочность.	Реконструкция старых сетей, где требуется совместимость. Имеет серьезные недостатки: сложность монтажа, экологические риски, необходимость масляных подпиток.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Почему кабель одножильный, и как правильно монтировать три таких кабеля для трехфазной системы?

Одножильная конструкция для сечений от 240-300 мм² часто оказывается технологичнее и экономичнее в производстве, особенно для кабелей высокого напряжения. При монтаже трехфазной линии тремя одножильными кабелями их необходимо укладывать вплотную друг к другу в форме треугольника (вершинами вверх или вниз). Для компенсации индуктивной асимметрии и снижения потерь в металлических экранах обязательно выполняется перекрестное соединение (транспозиция) фаз. Кабели попеременно меняются местами через равные участки (обычно длиной не более 250 м). Металлические экраны (броня) заземляются с обеих сторон каждого отрезка.

2. В чем принципиальная разница между индексами «2г» и просто «г» в маркировке?

Индекс «г» означает, что в кабеле применен гидрофобный (водоблокирующий) заполнитель в виде лент или нитей только под наружной оболочкой. Индекс «2г» указывает на наличие двух барьеров от влаги: первый – в поясной изоляции (между экраном по изоляции и броней), второй – под наружной оболочкой. Кабель с индексом «2г» обеспечивает более высокую защиту от продольного распространения влаги при повреждении оболочки.

3. Можно ли прокладывать кабель ПвПу2гж 1х300 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно, но с учетом климатических условий и требований ПУЭ. ПВХ оболочка имеет ограниченную стойкость к ультрафиолетовому излучению. При длительной открытой прокладке рекомендуется использование кабелей с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (индекс «шв» или «п» в конце маркировки) или применение дополнительных защитных кожухов. Также необходимо обеспечить надежное крепление кабеля с учетом его значительного веса.

4. Как определяется необходимое сечение 300 мм² для конкретного объекта?

Сечение выбирается на основе расчетов:
1. По допустимому длительному току нагрузки (по таблицам ПУЭ с учетом способа прокладки, температуры грунта, количества работающих кабелей в траншее).
2. По потере напряжения (должна быть в пределах нормы для данного класса напряжения).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания.
4. По экономической плотности тока (для объектов с большим количеством часов использования максимума нагрузки).
Для сечения 300 мм² допустимый длительный ток при прокладке в земле (грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт) составляет примерно 400-450 А.

5. Какие муфты используются для монтажа кабеля ПвПу2гж 1х300?

Для данного кабеля применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение.

• Соединительные муфты (СТык): Для соединения двух отрезков кабеля по длине. Воссоздают все слои кабеля: электрический контакт жил, внутренний и внешний полупроводящие экраны, изоляцию, металлический экран и герметичную оболочку.
• Концевые муфты (наружной или внутренней установки): Для оконцевания кабеля на шинах распределительного устройства, опоре ВЛ или в трансформаторной подстанции. Обеспечивают электрическую прочность, герметизацию и необходимые изоляционные расстояния.
• Стопорные муфты: Используются для ограничения миграции гидрофобного заполнителя при прокладке на уклонах.

Все работы по монтажу муфт должны выполняться обученным персоналом с использованием оригинальных комплектов и инструмента.

6. Какой документ является основным для подтверждения качества кабеля?

Основным документом является Сертификат соответствия требованиям Технического регламента Таможенного союза (ТР ТС 004/2011, ТР ТС 020/2011) или национальных стандартов. К кабелю также прилагается Паспорт качества (или Сертификат качества) от производителя, в котором указаны: наименование завода-изготовителя, дата выпуска, номер барабана, строительная длина, результаты обязательных приемо-сдаточных испытаний (измерение сопротивления жилы и изоляции, испытание повышенным напряжением). Перед приемкой рекомендуется сверять маркировку на барабане и в документах.