Кабель ПвПу2гж 6 кВ 800 мм

Кабель силовой ПвПу2гж на напряжение 6 кВ с сечением жилы 800 мм²: полный технический анализ

Кабель ПвПу2гж 6 кВ 800 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 6/10 кВ (в зависимости от исполнения) с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – усиленная защитная оболочка (броня) из стальных оцинкованных профилированных лент, 2г – двойная герметизация (водоблокирующие ленты и гидрофобный заполнитель), ж – жила однопроволочная (для сечений от 240 мм², в данном случае 800 мм² – однопроволочная).

Конструкция кабеля ПвПу2гж 6 кВ 800 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Однопроволочная (монолитная), выполненная из медной проволоки круглой формы сечением 800 мм². Класс 1 по ГОСТ 22483. Медь обеспечивает высокую проводимость, механическую прочность и стойкость к растягивающим нагрузкам.
• Экран по жиле: Полупроводящей экструдированный слой, наложенный поверх жилы. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина для напряжения 6 кВ составляет примерно 3,4 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
• Экран по изоляции: Полупроводящей слой, выполненный в виде экструдированной ленты. Совместно с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор с равномерным радиальным электрическим полем.
• Медный экран (заземляющий): Выполнен в виде наложенных по спирали медных проволок или в виде медной ленты. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и作为 проводника для токов короткого замыкания и емкостных токов.
• Разделительный слой: Битумированная бумажная или полимерная лента, наложенная поверх медного экрана для защиты от коррозии и предотвращения повреждения оболочки.
• Герметизация (водоблокирование): Слой водоблокирующих лент или гидрофобного заполнителя. Критически важен для кабелей с СПЭ-изоляцией, так как предотвращает продольное распространение влаги в случае повреждения наружных покровов.
• Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных профилированных (гофрированных) лент, наложенных с перекрытием. Профилированная форма обеспечивает гибкость и механическую защиту от сдавливания, ударов, грызунов.
• Наружная оболочка: Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к агрессивным средам, УФ-излучению (при наружной прокладке). Цвет – обычно черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (при температуре жилы +90°C)

• Номинальное напряжение U₀/U: 6/10 кВ.
• Максимально допустимое рабочее напряжение U_m: 12 кВ.
• Частота: 50 Гц.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа: 18 кВ (продолжительность 5 мин).
• Испытательное постоянное напряжение после монтажа: 36 кВ (продолжительность 15 мин).
• Емкость на 1 км длины: Приблизительно 0,35-0,40 мкФ/км.
• Индуктивное сопротивление: Приблизительно 0,11-0,12 Ом/км.

Токовые нагрузки (справочные данные для прокладки в земле, траншее)

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А (при +90°C в жиле)	Ток короткого замыкания (1 сек), кА
В земле (траншее) при температуре грунта +25°C, тепловом сопротивлении 1.0 К·м/Вт	~ 800 — 850 А	~ 46 кА
В воздухе при температуре воздуха +25°C	~ 900 — 950 А	~ 46 кА

Примечание: Точные значения определяются по нормативным документам (ПУЭ, ГОСТ Р 53769-2010) с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру окружающей среды, группирование, глубину прокладки и т.д.).

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: Не менее 15 наружных диаметров кабеля. Для одножильного кабеля 800 мм² это критически важный параметр.
• Диапазон температур эксплуатации: От -50°C до +50°C.
• Допустимая температура нагрева жилы:
  • Длительно: +90°C
  • При коротком замыкании (до 4 сек): +250°C
  • При перегрузке: +130°C
• Стойкость к распространению горения: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Области применения кабеля ПвПу2гж 6 кВ 800 мм²

Кабель данной конструкции и сечения применяется для создания надежных силовых линий, работающих под высокой нагрузкой.

• Питающие линии от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП (трансформаторным подстанциям) на промышленных предприятиях (металлургия, машиностроение, химические комбинаты).
• Выходные и соединительные линии в сетях собственных нужд электростанций.
• Магистральные линии в городских кабельных сетях среднего напряжения (6 кВ).
• Прокладка в качестве вставок на трассах, проходящих в зонах с повышенными механическими воздействиями (под дорогами, вблизи строительных объектов).
• Прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, по эстакадам, а также в помещениях.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: СПЭ-изоляция позволяет длительно работать при +90°C, что повышает токовую нагрузку по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией того же сечения.
• Надежная защита: Броня из стальных профилированных лент и усиленная оболочка обеспечивают максимальную механическую защиту.
• Влагостойкость: Система двойной герметизации (2г) делает кабель стойким к продольному проникновению влаги.
• Безопасность: Отсутствие масла исключает риск утечек и возгорания, упрощает монтаж и обслуживание.
• Длина поставки: Возможность поставки длинными строительными длинами (до 1000 м и более) снижает количество муфт на линии.

Недостатки/Особенности:

• Высокая жесткость: Большое сечение жилы (800 мм² монолит) и броня существенно ограничивают гибкость, требуют тщательной подготовки трассы и соблюдения радиуса изгиба.
• Стоимость: Является одним из самых дорогих типов кабельной продукции в своем классе напряжения.
• Требовательность к монтажу: Необходимость использования специального инструмента для разделки, обязательное заземление медных экранов с двух сторон, требования к укладке для снижения потерь в оболочке (для одножильных кабелей).
• Внимание к циркуляции токов: В одножильных бронированных кабелях при переменном токе в броне и оболочке наводятся вихревые токи, что приводит к дополнительным потерям и нагреву. Требуется правильное выполнение перекрестия и заземления брони.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвПу2гж 6 кВ 800 мм² должен выполняться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя.

• Прокладка: Допускается прокладка в земле (траншеях) с песчаной подсыпкой и защитой кирпичом или плитами, в кабельных каналах, туннелях. При прокладке в земле необходимо исключить наличие острых камней, мусора. Радиус изгиба должен строго соблюдаться.
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных и концевых) для кабелей с СПЭ-изоляцией на 6-10 кВ. Места разделки должны быть защищены от влаги и загрязнений.
• Заземление: Медные экраны (проволочные/ленточные) и броня из стальных лент должны быть надежно заземлены с обоих концов кабеля для безопасности и нормальной работы защит. Схема заземления должна соответствовать проекту.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям повышенным постоянным напряжением (36 кВ в течение 15 мин) и измерению сопротивления изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель ПвПу2гж принципиально отличается от кабеля ПвБбШп?

Основные отличия заключаются в конструкции брони и системе герметизации. ПвПу2гж имеет броню из профилированных стальных лент (Пу), что обеспечивает лучшую защиту от радиальных механических воздействий (сдавливание) и более высокую гибкость по сравнению с плоскими лентами. Индекс «2г» указывает на наличие двойной герметизации (заполнитель и ленты), что надежнее защищает от влаги, чем стандартная оболочка кабеля ПвБбШп.

Почему для сечения 800 мм² используется однопроволочная (монолитная) жила? Это не усложняет монтаж?

Согласно ГОСТ 22483-2012, для кабелей на напряжение до 35 кВ жилы сечением 240 мм² и выше могут изготавливаться однопроволочными (класс 1). Это обеспечивает лучший электрический контакт в местах соединения (меньшее переходное сопротивление), высокую стойкость к механическим растягивающим нагрузкам и более простую конструкцию. Да, это снижает гибкость кабеля, но для стационарной прокладки это приемлемый компромисс в пользу надежности контакта.

Как правильно выбрать схему заземления брони и экранов для этого кабеля?

Для одножильных кабелей с изолированными экранами и броней рекомендуется схема перекрестного заземления (cross-bonding) на длинных участках для снижения потерь на вихревые токи. На коротких линиях допускается глухое заземление экранов и брони с обоих концов. Выбор схемы должен быть выполнен на этапе проектирования с учетом длины линии, токов нагрузки и требований к безопасности. Броня и экран должны быть гальванически соединены в муфтах и заземлены.

Каковы реальные поправочные коэффициенты на токовую нагрузку при прокладке в земле в одной траншее с другими кабелями?

Согласно ПУЭ гл. 1.3, коэффициенты зависят от количества кабелей в траншее и расстояния между ними. Например, для двух кабелей в траншее с расстоянием в свету 100 мм коэффициент составляет 0.9; для шести кабелей – 0.75. Также применяются коэффициенты на температуру грунта, отличную от +15°C или +20°C (в зависимости от норматива). Для точного расчета необходимо использовать актуальные редакции ПУЭ и ГОСТ 31996-2012.

Можно ли использовать кабель ПвПу2гж 6 кВ для прокладки в воде?

Нет, напрямую в воде (подводная прокладка) данный тип кабеля применять нельзя. Несмотря на усиленную герметизацию, конструкция не рассчитана на постоянное гидростатическое давление. Для подводной прокладки требуются специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, марки ПвПуг).

Какой документ является основным для определения технических условий на данный кабель?

Основным национальным стандартом является ГОСТ Р 53769-2010 (МЭК 60502-2:2005) «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 15, 20, 30 и 35 кВ. Общие технические условия». Также применяется серия стандартов ГОСТ 31996-2012. Конкретные параметры (толщины изоляции, конструкции) регламентируются техническими условиями (ТУ) завода-изготовителя, которые не должны противоречить ГОСТ.