Кабель ПвЭгаП 500 мм

Кабель ПвЭгаП 500 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель ПвЭгаП 500 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, с алюминиевыми жилами, экранированный, с герметизацией и защитным покровом. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в современных кабельных линиях среднего класса напряжения, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность в эксплуатации в различных условиях, включая агрессивные среды.

Расшифровка маркировки ПвЭгаП 500 мм²

Маркировка кабеля построена согласно ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:

• П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Э – Экранированный (имеет экран из электропроводящего материала поверх изоляции жилы).
• га – Герметизация: водоблокирующие ленты и заполнение гидрофобным составом (гелем) в подушке под броней.
• П – Наружный защитный покров (подушка) из полимерных материалов (брайдированная нить или пленка) под броней.
• 500 мм² – Номинальное сечение токопроводящей жилы.

Полное обозначение также включает номинальное напряжение. Например, ПвЭгаП-10 1х500/70-1 – кабель на 10 кВ, с одной алюминиевой жилой сечением 500 мм², с экраном сечением 70 мм², в однопроволочном исполнении.

Конструкция кабеля ПвЭгаП 500 мм²

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (материал – А999, А999Е по ГОСТ 25983) круглой формы. Для сечения 500 мм² жила может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн). Однопроволочная жила имеет класс гибкости 1, многопроволочная – класс 2. Выбор зависит от условий прокладки (наличие изгибов, вибраций).

2. Экран на жиле (полупроводящей экран)

Наносится поверх жилы экструзионным способом. Представляет собой слой из сшитого полиэтилена, модифицированного сажей или другими электропроводящими добавками. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что критически важно для долговечности изоляции.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения. Для кабеля на 10 кВ, например, минимальная толщина составляет 4,5 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым деформациям и трекингу.

4. Экран на изоляции (полупроводящей экран)

Аналогичен экрану на жиле, наносится поверх изоляции. Вместе с экраном на жиле создает коаксиальную конструкцию, равномерно распределяющую электрическое поле.

5. Медный экран (поясной экран)

Выполнен в виде медных лент, наложенных спирально с перекрытием, или в виде оплетки из медных проволок. Для сечения 500 мм² сечение медного экрана нормировано. Основные функции: защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и токов утечки. Является заземляемым элементом.

6. Разделительный слой (подушка)

Представляет собой обмотку из полимерных лент (например, ПЭТ-лент) или экструдированный слой. Защищает медный экран от коррозии и механических повреждений со стороны брони.

7. Герметизация (элемент «га»)

Ключевая особенность марки. Включает в себя:

• Водоблокирующие ленты под оболочкой и/или в подушке.
• Заполнение под броней гидрофобным компаундом (гелем).

При повреждении наружных покровов и попадании влаги гель и ленты набухают, блокируя продольное распространение воды вдоль кабеля. Это резко повышает ремонтопригодность и надежность линии.

8. Броня

Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором. Толщина лент нормирована. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов, случайных повреждений при раскопках.

9. Наружная оболочка

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Имеет характерный оранжевый цвет для кабелей на 6-35 кВ. Защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость к агрессивным средам (щелочи, кислоты), УФ-излучению, атмосферным воздействиям.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для ПвЭгаП-10 1х500/70)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	6/10; 8,7/15; 12/20	U0 – напряжение жила-земля
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим
Допустимая температура при КЗ	+250°C	Продолжительность до 5 с
Минимальная температура прокладки	-15°C	Без предварительного подогрева
Минимальный радиус изгиба	15-20 наружных диаметров	Зависит от конструкции жилы
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.0601	Для алюминиевой жилы
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.11 — 0.13	Зависит от взаимного расположения фаз
Емкостной ток, А/км	~1.5 — 2.0	Для 10 кВ

Токовые нагрузки (допустимый длительный ток, А)

Зависят от способа прокладки. Указаны ориентировочные значения для кабеля на 10 кВ.

Способ прокладки	В земле (в траншее)	В воздухе	В трубе (в кабельном канале)
Одножильный кабель	550 — 600 А	580 — 630 А	500 — 540 А

Важно: Фактические токовые нагрузки должны рассчитываться по методике, учитывающей удельное тепловое сопротивление грунта, количество кабелей в траншее, температуру окружающей среды и другие поправочные коэффициенты согласно ПУЭ гл. 1.3 и ГОСТ Р 52796.

Области применения кабеля ПвЭгаП 500 мм²

• Магистральные и распределительные сети 6-20 кВ: Прокладка кабельных линий от подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам.
• Питание мощных потребителей: Непосредственное подключение крупных промышленных предприятий, насосных станций, котельных, ЦОД.
• Кабельные вставки в ВЛ: Участки кабельной прокладки в местах, где невозможно сооружение воздушной линии.
• Прокладка в сложных условиях: В грунтах с высокой коррозионной активностью, в кабельных коллекторах, тоннелях, по мостам и эстакадам, в местах с риском механических повреждений (благодаря броне).
• Участки с повышенными требованиями к надежности: Наличие герметизации «га» делает кабель предпочтительным для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, в болотистой местности, в поймах рек.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Изоляция из СПЭ не подвержена водному древению, имеет высокие диэлектрические характеристики.
• Герметичность: Конструкция «га» эффективно защищает от распространения влаги, что увеличивает срок службы и упрощает ремонт.
• Высокая пропускная способность: Допустимая температура работы +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелем с бумажно-масляной изоляцией того же сечения.
• Удобство монтажа: Меньший вес и радиус изгиба, чем у маслонаполненных кабелей. Возможность прокладки на вертикальных участках.
• Отсутствие необходимости в сложном обслуживании: Не требует систем подпитки маслом и постоянного мониторинга давления.
• Пожарная безопасность: Отсутствие масла исключает риск растекания и возгорания. ПВХ оболочка имеет стойкость к распространению горения.

Недостатки:

• Высокая чувствительность к качеству монтажа муфт: Требует абсолютной чистоты при заделке, специального инструмента и высокой квалификации персонала.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям: Прокол изоляции может привести к развитию «водного дерева» в месте повреждения и выходу кабеля из строя.
• Относительно высокая стоимость: Цена выше, чем у кабелей с бумажной изоляцией (например, АСБл), но эксплуатационные расходы ниже.
• Необходимость использования специальных концевых заделок: Требуется тщательный монтаж экрана и контроль электрического поля на конце кабеля.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвЭгаП 500 мм² требует соблюдения строгих правил:

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей.
• Раскатка: Запрещается сбрасывание барабанов с транспортного средства. Радиус изгиба при прокладке не должен быть менее 15-20 наружных диаметров кабеля.
• Прокладка в траншее: Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля. Подготовка песчаной подушки (10 см), засыпка после укладки слоем песка (15 см) и укладка сигнальной ленты. Расстояние между параллельно проложенными кабелями – не менее 100 мм для обеспечения теплоотвода.
• Монтаж муфт и заделок: Является критически важной операцией. Необходимо использовать комплекты, соответствующие марке кабеля и сечению. Поверхности изоляции и экрана должны быть подготовлены с ювелирной точностью, обезжирены. Все работы проводятся в условиях чистоты, желательно с использованием мобильных палаток.
• Заземление: Медные экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены. При большой длине линии рекомендуется выполнять cross-bonding (поперечную перекрестную связь) экранов для снижения потерь.
• Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания постоянным напряжением (например, 4U₀ для кабеля 10 кВ – 40 кВ в течение 15 мин) и измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель ПвЭгаП отличается от ПвБШп?

Основное отличие – наличие герметизации («га») у ПвЭгаП. В кабеле ПвБШп вместо герметизации используется броня из стальных оцинкованных проволок (Б) и защитный шланг из полиэтилена (Шп). ПвЭгаП лучше защищен от продольного распространения влаги, ПвБШп имеет более высокую стойкость к растягивающим нагрузкам.

Какое сечение медного экрана у кабеля 500 мм² и зачем оно нужно?

Для кабеля на 10 кВ с алюминиевой жилой 500 мм² стандартное сечение медного экрана составляет 70 мм² (по ГОСТ). Оно необходимо для проведения токов короткого замыкания, которые могут возникать в кабеле. Экран должен выдерживать КЗ в течение времени срабатывания защиты без перегрева, опасного для изоляции.

Можно ли прокладывать ПвЭгаП в земле без дополнительной защиты?

Да, это основной способ прокладки. Броня из стальных лент и наружная ПВХ оболочка обеспечивают достаточную механическую и коррозионную защиту для прямой прокладки в траншее. Однако в каменистых грунтах, в зонах с высокой активностью грызунов или риска повреждения техникой рекомендуется дополнительная защита – укладка в асбоцементные или полимерные трубы, кирпич.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных токовых нагрузок.

Что делать, если повреждена наружная оболочка кабеля при прокладке?

Работы должны быть остановлены. Необходимо оценить глубину повреждения. Если затронута только оболочка, а броня и нижележащие слои не повреждены, участок следует загерметизировать ремонтной муфтой или термоусаживаемым материалом, предназначенным для ПВХ. Если повреждена броня или, тем более, изоляция, кабель должен быть разрезан и соединен с помощью соединительной муфты. Эксплуатация кабеля с поврежденной броней недопустима.

Почему для соединения и оконцевания нельзя использовать муфты для кабелей с бумажной изоляцией?

Конструкция и принцип работы муфт для СПЭ-кабелей принципиально иные. Они должны обеспечивать плавный градиент электрического поля на конце экрана (контроль электрического поля), иметь специальные полупроводящие и изоляционные компоненты, совместимые с полиэтиленом. Использование непредназначенных муфт приведет к локальным перенапряжениям, ионизации и быстрому пробою изоляции.

Как определить необходимое сечение жилы для конкретного объекта?

Сечение 500 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом всех поправочных коэффициентов (ПУЭ гл.1.3), а также по экономической плотности тока (ПУЭ гл.1.3.28-29). Для ответственных объектов выполняется расчет по допустимым потерям напряжения. Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации.