Кабель ПвПу 35 кВ 300 мм

Кабель ПвПу 35 кВ 300 мм² — это силовой кабель для стационарной прокладки на номинальное переменное напряжение 35 квольт частотой 50 Гц.

Расшифровка аббревиатуры ПвПу:

• П — Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в — Внешняя оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Пу — Усиленная защитная оболочка (броня) из плоских оцинкованных стальных проволок.

Полная расшифровка маркировки: Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена, с внешней оболочкой из ПВХ пластиката, с броней из стальных оцинкованных проволок, на номинальное напряжение 35 кВ, с сечением основной жилы 300 мм².

Конструктивное исполнение: Кабель может быть как трехжильным, так и одножильным. В энергетике на напряжение 35 кВ наиболее распространены трехжильные кабели, и далее в статье будет рассматриваться именно эта конструкция.

2. Конструкция кабеля ПвПу 35 кВ 300 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила:
   • Материал: Медь (обозначается в начале маркировки, если есть буква «М», но по умолчанию, согласно ГОСТ, жила медная). Для кабеля 35 кВ жила должна быть секторной или круглой секторной формы для обеспечения равномерности электрического поля и компактности.
   • Сечение: 300 мм². Жила может быть выполнена из множества проволок (многопроволочная), что обеспечивает гибкость.
   • Класс жилы: Как правило, 1 или 2 по ГОСТ 22483.
2. Экран по жиле (Внутренний полупроводящий экран):
   • Наносится поверх токопроводящей жилы методом экструзии.
   • Материал: Специальный токопроводящий сшитый полиэтилен или полупроводящая термоэластичная композиция.
   • Назначение: Выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и местных концентраций напряженности, что предотвращает возникновение частичных разрядов.
3. Изоляция:
   • Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE).
   • Толщина изоляции строго нормирована стандартами (например, ГОСТ 15150). Для кабеля 35 кВ она составляет примерно 9-10.5 мм.
   • Назначение: Основная электрическая прочность. Процесс «сшивки» (образования поперечных молекулярных связей) придает полиэтилену высочайшие диэлектрические и термомеханические свойства, позволяя работать при температуре жилы до 90°C в продолжительном режиме и до 250°C при коротком замыкании.
4. Экран по изоляции (Внешний полупроводящий экран):
   • Аналогичен внутреннему экрану. Наносится поверх изоляции.
   • Назначение: Обеспечивает равномерный электрический контакт с металлическим экраном, отводя емкостные токи и выравнивая потенциал по всей поверхности изоляции.
5. Металлический экран (Экран заземления):
   • Выполняется в виде медной ленты, гофрированной медной ленты или оплетки из медных проволок. Для кабеля 35 кВ 300 мм² чаще применяют гофрированные медные экраны, обеспечивающие гибкость и высокую пропускную способность по токам короткого замыкания.
   • Назначение:
     • Защита от электромагнитных помех.
     • Симметрирование электрического поля.
     • Основная функция: Проводник для токов короткого замыкания и токов утечки. Должен быть надежно заземлен с обеих сторон кабельной линии.
6. Поясная изоляция:
   • Представляет собой обмотку из электроизоляционной пленки или экструдированный слой полимера.
   • Назначение: Защита металлического экрана от механических повреждений и от контакта с броней.
7. Броня (Защитный покров):
   • Конструкция: Плоские оцинкованные стальные проволоки (Пу). Проволоки укладываются параллельно по спирали, формируя прочный механический каркас.
   • Назначение: Защита кабеля от механических воздействий (сдавливания, удары, растягивающие нагрузки), от грызунов.
8. Внешняя оболочка:
   • Материал: Поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат.
   • Цвет: Как правило, черный.
   • Назначение: Защита брони от коррозии, общее механическое и химическое защитное покрытие. ПВХ обладает достаточной стойкостью к маслам, агрессивным почвам и ультрафиолетовому излучению.

3. Технические характеристики и параметры

В таблице ниже приведены ключевые технические характеристики для трехжильного кабеля ПвПу 35 кВ 1х300/50 (где 50 — сечение экрана).

*Таблица 1: Основные технические параметры кабеля ПвПу 3х300/50 35 кВ*

Параметр	Значение	Комментарий
Номинальное напряжение, U₀/U, кВ	20.6 / 35	U₀ — напряжение между жилой и землей; U — междуфазное
Частота, Гц	50
Количество и сечение жил, мм²	3 х 300
Сечение экрана (прим.), мм²	50-95	Зависит от производителя и требований к току КЗ
Макс. рабочая температура жилы, °C	90	Длительный режим
Макс. температура при КЗ (5 сек), °C	250	Для изоляции из СПЭ
Минимальная температура монтажа, °C	-20	Без предварительного прогрева
Допустимый ток нагрузки (Iₐ), А	~450-500	Зависит от способа прокладки (в земле, воздухе)
Сопротивление изоляции, МОм·км	Не менее 1000	При 20°C
Испытательное напряжение, кВ	52.5 (U₀) / 91 (U)	Для приемо-сдаточных испытаний
Испытательное напряжение переменным током, кВ	65	Продолжительность 10 минут
Минимальный радиус изгиба	15-20 x D	D — наружный диаметр кабеля
Срок службы, лет	Не менее 30-40	При соблюдении условий эксплуатации

4. Области применения

Кабель ПвПу 35 кВ 300 мм² применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках:

• Магистральные кабельные линии в сетях 35 кВ.
• Вводы на подстанции и распределительные пункты.
• Питание мощных промышленных потребителей (заводы, рудники, нефтегазовые комплексы).
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях.
• Прокладка в земле (траншеях): Броня типа «Пу» обеспечивает эффективную защиту от механических повреждений при прокладке в грунтах всех типов, включая каменистые и с риском просадок.

5. Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, СБ-СБл)

Основным историческим аналогом кабеля на 35 кВ является кабель с бумажно-масляной изоляцией (например, СБ, СБл).

Таблица 2: Сравнение кабеля ПвПу 35 кВ и СБл 35 кВ

Параметр	Кабель ПвПу 35 кВ	Кабель СБл 35 кВ (с бумажно-масляной изоляцией)
Изоляция	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Пропитанная маслом бумажная лента
Термическая стойкость	Выше (до 90°C/250°C)	Ниже (до 80°C/200°C)
Допустимые уровни перегрузки	Выше	Ниже
Влияние трассы	Может прокладываться на вертикальных участках без ограничений	Ограничения по перепаду высот из-за стекания масла
Монтаж	Проще, не требует спецмуфт для остановки масла	Сложнее, требует маслонаполненных муфт и специального оборудования
Экологичность	Безопасен, нет риска утечки масла	Риск загрязнения почвы при повреждении
Ток короткого замыкания	Выше допустимая температура	Ниже
Чувствительность к влаге	Высокая (требует герметичности концов при хранении)	Изоляция сама по менее гигроскопична в собранном виде
Вес и габариты	Меньше при аналогичных параметрах	Больше
Стоимость	Сопоставима или выше, но часто ниже итоговые затраты на монтаж и эксплуатацию

Вывод: Кабели с изоляцией из СПЭ (ПвПу) практически полностью вытеснили бумажно-масляные в новых проектах благодаря своей эксплуатационной гибкости, экологической безопасности и более высоким допустимым нагрузкам.

6. Особенности монтажа и эксплуатации

1. Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны храниться под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и осадков. Торцевые части кабеля должны быть герметично закрыты.
2. Прокладка: Перед монтажом необходимо проверить сопротивление изоляции. Радиус изгиба должен строго соблюдаться во избежание повреждения изоляции и экранов.
3. Заземление: Медные экраны всех трех фаз должны быть надежно заземлены с обеих сторон линии. Для этого применяют крестовинки или системы заземления экранов, которые также позволяют проводить измерения и испытания.
4. Монтаж муфт: Установка соединительных и концевых муфт должна производиться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии производителя муфт. Необходима абсолютная чистота и герметичность.
5. Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным или переменным напряжением в соответствии с ПУЭ и ПТЭЭП.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Чем отличается ПвПу от ПвБбШп?
Ответ: Основное отличие — в конструкции брони. У ПвПу броня из плоских стальных проволок (Пу), а у ПвБбШп — из двух стальных оцинкованных лент (Бб). Броня «Пу» обеспечивает большую стойкость к растягивающим нагрузкам, но менее гибка. Броня «Бб» лучше защищает от продавливания и более гибкая. Выбор зависит от условий прокладки.

Вопрос 2: Почему при монтаже так важно герметизировать концы кабеля?
Ответ: Изоляция из СПЭ гигроскопична. При длительном контакте с атмосферной влагой на торце кабеля происходит «древовидное» старение (трекинг), которое необратимо снижает электрическую прочность изоляции и может привести к пробою.

Вопрос 3: Как рассчитывается допустимый длительный ток для кабеля ПвПу 35 кВ 300 мм²?
Ответ: Расчет ведется по методике, учитывающей способ прокладки (в земле, воздухе), температуру окружающей среды, количество работающих кабелей вплотную, удельное тепловое сопротивление грунта и другие факторы. Базовые значения приведены в ПУЭ (Глава 1.3). Для точного расчета необходимо использовать специализированное ПО или обращаться к нормативной документации.

Вопрос 4: Можно ли использовать кабель ПвПу для прокладки в воде?
Ответ: Нет. Конструкция кабеля ПвПу не является герметизированной для работы в воде. Для прокладки в водоемах или в условиях высокого уровня грунтовых вод следует применять кабели со свинцовой оболочкой (например, ПвПуг), которая обеспечивает абсолютную герметичность.

Вопрос 5: Что означает маркировка «ож» в спецификации?
Ответ: «ож» означает, что токопроводящая жила является однопроволочной. Для кабелей на 35 кВ сечением 300 мм² это маловероятно, так как они почти всегда многопроволочные для обеспечения гибкости. Маркировка «мж» (многопроволочная) часто опускается как подразумеваемая по умолчанию для таких сечений.

Вопрос 6: Какой срок службы у этого кабеля?
Ответ: Заявленный производителем срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40 лет и более при соблюдении всех условий монтажа, эксплуатации (отсутствие систематических перегрузок) и проведении плановых испытаний и диагностики.