Пнг кабель

Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (часто обозначаемые как СПЭ или XLPE) представляют собой современный стандарт для строительства надежных и эффективных кабельных линий среднего и высокого напряжения. Они практически полностью вытеснили традиционные кабели с бумажно-масляной изоляцией благодаря комплексу превосходных эксплуатационных и монтажных характеристик.

1. Что такое сшитый полиэтилен (СПЭ/XLPE)?

Сшитый полиэтилен — это результат специальной химической или радиационной обработки обычного полиэтилена (ПЭ), в ходе которой между молекулярными цепочками углерода образуются дополнительные поперечные связи («сшивки»).

Ключевое отличие:

• Обычный полиэтилен — термопласт. При нагреве он размягчается и плавится.
• Сшитый полиэтилен — эластомер (термореактивный материал). После «сшивки» он приобретает пространственную сетчатую структуру, которая не плавится при нагреве, а лишь обугливается при крайне высоких температурах (свыше 400°C). Это фундаментальное свойство определяет все преимущества кабелей СПЭ.

2. Конструкция кабеля с изоляцией из СПЭ

Конструкция такого кабеля сложна и многослойна, каждый элемент выполняет критически важную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь или алюминий. Медь предпочтительнее из-за более высокой проводимости и стойкости к окислению.
• Строение: Как правило, секторная или круглая, многопроволочная для обеспечения гибкости.

2. Экран по жиле (Внутренний полупроводящий экран)

• Назначение: Обязательный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и пробой изоляции. Изготавливается из полупроводящего сшитого полиэтилена или экструдированного полупроводящего слоя.

3. Изоляция

• Материал: Собственно, сшитый полиэтилен (XLPE). Его толщина строго рассчитывается в зависимости от номинального напряжения кабеля.

4. Экран по изоляции (Внешний полупроводящий экран)

• Назначение: Аналогично внутреннему экрану — выравнивает электрическое поле и защищает изоляцию от внешних воздействий.

5. Медный экран (заземляющий)

• Конструкция: В виде оплетки из медных проволок или медной ленты.
• Назначение:
  • Служит для заземления и стекания токов утечки.
  • Защищает кабель от внешних электромагнитных помех.
  • Является элементом системы защиты при коротком замыкании (через него проходит ток КЗ).

6. Заполнитель и поясная изоляция

• Пространство между жилами заполняется для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

7. Герметизирующий слой (при наличии)

• Защищает сердечник от влаги. Может быть выполнен в виде алюмополимерной ленты (APL) или свинцовой оболочки.

8. Броня (для кабелей типа ПвБШв, ПвПг)

• Б — броня из стальных оцинкованных лент.
• К — броня из круглых стальных оцинкованных проволок.
• Защищает от механических повреждений при прокладке в земле, растягивающих усилий, грызунов.

9. Защитный шланг (внешняя оболочка)

• Материал: Поливинилхлорид (ПВХ) или полиэтилен (PE). Обеспечивает защиту от влаги, агрессивных сред и механических воздействий.

3. Технические характеристики и преимущества

Ключевые преимущества перед бумажно-масляной изоляцией:

1. Высокая термостойкость:
   • Длительно допустимая температура жилы: +90°C (против +70°C для кабелей с ПВХ-изоляцией и +80°C для маслонаполненных).
   • Максимальная температура при коротком замыкании: +250°C.
2. Высокая пропускная способность: Благодаря высокой рабочей температуре, кабель СПЭ может передавать на 20-30% больше мощности, чем кабель с бумажной изоляцией того же сечения.
3. Отсутствие риска утечки масла: Экологическая безопасность, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений.
4. Высокая механическая прочность и стойкость к ударам.
5. Простота монтажа и соединения: Не требуются сложные маслонаполненные муфты и специальные навыки для их монтажа.
6. Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с маслонаполненными кабелями аналогичного напряжения.
7. Высокая стойкость к токам короткого замыкания.

4. Области применения

Кабели с изоляцией из СПЭ применяются для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках:

1. Городские кабельные сети 6, 10, 20, 35 кВ: Магистральные линии от распределительных подстанций (РП) к трансформаторным подстанциям (ТП).
2. Промышленные предприятия: Электроснабжение цехов, мощных двигателей, насосных станций.
3. Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, больницы, спортивные комплексы.
4. Воздушные линии (СИП — Самонесущий Изолированный Провод): Изоляция фазных жил в проводах СИП также выполняется из сшитого полиэтиена.
5. Кабельные линии 110 кВ и выше: Технология СПЭ позволяет производить кабели на сверхвысокое напряжение.

5. Маркировка и расшифровка (российский стандарт)

Рассмотрим на примере кабеля ПвПуг-1 1х150/25-110:

• П — Изоляция из Полиэтилена.
• в — Изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтиена.
• П — Проводник (токопроводящая жила).
• уг — Усиленная герметизация (чаще всего алюмополимерная лента).
• 1 — Одножильный.
• 1х150/25 — Одна жила сечением 150 мм² с медным экраном сечением 25 мм².
• 110 — Номинальное напряжение 110 кВ.

Другие распространенные марки:

• ПвВнг(А)-LS: С изоляцией из СПЭ, в ПВХ-оболочке, не распространяющий горение, с пониженным дымовыделением.
• АПвБбШп: С Алюминиевой жилой, изоляцией из СПЭ, с Броней из стальных лент, в Шланге из полиэтилена.

6. Особенности монтажа и эксплуатации

1. Требования к монтажу: Несмотря на простоту, монтаж требует квалификации. Необходимо использовать специальные концевые и соединительные муфты, предназначенные для кабелей с изоляцией из СПЭ.
2. Защита от влаги: Нарушение герметизации концов кабеля при хранении или монтаже недопустимо, так как влага, проникшая в изоляцию, приводит к ее преждевременному старению и пробою.
3. Заземление: Медный экран обязательно должен быть заземлен с обеих сторон кабеля.

Заключение

Кабели с изоляцией из сшитого полиэтиена (СПЭ/XLPE) — это эволюционный скачок в кабельной технике. Их превосходные электрические, термические и механические свойства, экологическая безопасность и удобство монтажа сделали их доминирующим выбором для строительства новых и модернизации существующих кабельных линий среднего и высокого напряжения.

Несмотря на более высокую стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ-изоляции, их долговечность, надежность и высокая пропускная способность делают инвестиции в эту технологию экономически оправданными в долгосрочной перспективе. Будущее распределительных сетей во всем мире неразрывно связано с технологией сшитого полиэтиена.