Кабель ПвПу 3х240

Кабель ПвПу 3х240: полное техническое описание и область применения

Кабель ПвПу 3х240 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, напряжением 6-35 кВ, с тремя основными токопроводящими жилами сечением 240 мм² каждая, с медными экранами по жилам и в общей оболочке, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях. Расшифровка маркировки: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – внутренняя оболочка из ПВХ пластиката, Пу – усиленная наружная оболочка из полиэтилена, 3х240 – три жилы сечением 240 мм².

Конструкция кабеля ПвПу 3х240

Конструкция кабеля является многослойной и сложной, каждый элемент выполняет критически важные функции для обеспечения долговечности и надежности.

• Токопроводящая жила: Медная, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483. Жила секторной или круглой формы сечением 240 мм², многопроволочная, что обеспечивает гибкость и стойкость к переменным нагрузкам.
• Экран по жиле (фазный экран): Полупроводящий экструдированный слой, наложенный поверх изоляции жилы. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и разряды.
• Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 3,0 мм). Основное преимущество – высокая термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к токам короткого замыкания (до +250°C), низкие диэлектрические потери.
• Экран на изоляции (заземляемый экран): Выполнен в виде медной ленты или наложенных внахлест медных проволок. Предназначен для создания цилиндрического конденсатора, отвода емкостных токов и обеспечения безопасности при повреждении – ток короткого замыкания уйдет на землю через этот экран.
• Поясная изоляция: Обмотка из электропроводящей бумаги или полимерной ленты, которая равномерно стягивает экранированные жилы.
• Внутренняя оболочка (под оболочкой): Из ПВХ пластиката. Заполняет пространство между жилами, придает кабелю круглую форму и обеспечивает дополнительную защиту от коррозии экранов.
• Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с зазором. Защищает кабель от механических повреждений (давление грунта, случайные раскопки, грызуны).
• Наружная оболочка (защитный шланг): Из полиэтилена (индекс «у» – усиленный). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам, химическим веществам и истиранию. Цвет обычно черный.

Основные технические характеристики и параметры

Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31565-2012 (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена).

Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля ПвПу 3х240 на 10 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ, 8,7/15 (17,5) кВ, 26/35 (40,5) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Максимально допустимая температура жилы при длительной работе	+90°C
Максимальная температура при коротком замыкании	+250°C	Продолжительность не более 5 сек.
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля	Для многожильных кабелей с поясной изоляцией
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км	На постоянном напряжении
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)	~ 355 А (для 10 кВ, прокладка в земле)	Зависит от условий прокладки, температуры грунта
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C	Не более 0.0754 Ом/км
Масса 1 км кабеля	Приблизительно 11000-13000 кг	Зависит от производителя и напряжения
Наружный диаметр	Приблизительно 75-85 мм	Зависит от производителя и напряжения

Таблица 2. Сравнение условий прокладки и допустимых токовых нагрузок (ориентировочно)

Условия прокладки	Температура окружающей среды/грунта	Коэффициент поправки на токовую нагрузку	Примечания
В земле (траншее), глубина 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт	+15°C	1.10	Стандартные условия по ГОСТ
В земле (траншее), глубина 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт	+25°C	1.00	Базовое значение Iдоп
В земле (траншее), глубина 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 2.0 К·м/Вт	+25°C	0.87	Сухой песчаный грунт
В воздухе (в кабельных сооружениях, туннелях)	+25°C	~1.0 (но расчет свой)	Токовая нагрузка может отличаться на 5-15%
В земле, несколько кабелей в одной траншее с расстоянием 250 мм между ними	+25°C	0.9 (для 2 кабелей)	Требует точного расчета по ПУЭ

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвПу 3х240 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15, 35 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в распределительных сетях 6-35 кВ.
• Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, горно-обогатительные комбинаты).
• Устройство вводов на подстанции и распределительные пункты.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях, где требуется стойкость к распространению горения (при наличии индекса «нг»).
• Прокладка в земле (траншеях), в том числе в условиях с высокой коррозионной активностью грунтов и блуждающими токами.

Особенности монтажа и эксплуатации:

• Прокладка осуществляется при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах требуется подогрев кабеля в барабане.
• При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и защиту (кирпич, сигнальную ленту) от механических повреждений.
• Обязательно требуется заземление медных экранов с обеих сторон кабеля. Для этого кабель комплектуется концевыми заделками (муфтами), обеспечивающими контакт экрана с землей.
• При переходе из земли в воздух или в помещение необходимо учитывать разность уровней и обеспечить герметизацию ввода.
• Монтаж соединительных и концевых муфт должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Отличия от аналогов (кабелей других марок)

ПвПу vs АПвПу

Основное отличие – материал токопроводящей жилы. В марке АПвПу жила алюминиевая («А» в начале). Это приводит к следующим различиям:

• Более низкая стоимость АПвПу.
• Больший диаметр алюминиевой жилы при том же сечении.
• Меньший вес АПвПу.
• Меньшая допустимая токовая нагрузка (примерно на 21-25% ниже для 240 мм²) и худшая стойкость к циклическим нагрузкам из-за большего линейного расширения алюминия.
• Медь имеет лучшую коррозионную стойкость и электропроводность.

ПвПу vs ПвБбШп

Кабель ПвБбШп также имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, но другую конструкцию брони и оболочки:

• «Бб» – броня из двух стальных оцинкованных лент (аналогично ПвПу).
• «Шп» – защитный шланг из полиэтилена. Таким образом, ПвПу и ПвБбШп часто являются полными аналогами. Различие в маркировке может быть историческим или указывать на незначительные отличия в составе оболочки.

ПвПу vs ВВГ, АВВГ

Кабели ВВГ (с ПВХ изоляцией) предназначены для напряжений до 1 кВ. Их использование на напряжения 6-35 кВ категорически запрещено. Изоляция из сшитого полиэтилена (ПвПу) обладает принципиально лучшими диэлектрическими и температурными характеристиками для высокого напряжения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как правильно выбрать между кабелем ПвПу 3х240 и АПвПу 3х240?

Выбор зависит от технико-экономического расчета. Медный кабель ПвПу обеспечивает более высокую пропускную способность, надежность и долговечность, особенно в условиях переменных и циклических нагрузок. Алюминиевый аналог АПвПу выбирают при ограниченном бюджете и при условии, что его токовой нагрузки достаточно для проекта с учетом перспективы развития. Также необходимо учитывать требования местных сетевых компаний, которые часто регламентируют материал жилы.

2. Можно ли прокладывать кабель ПвПу 3х240 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно. Наличие брони и полиэтиленовой оболочки обеспечивает защиту от атмосферных воздействий (УФ-излучение, осадки). Однако необходимо выполнить расчет механических нагрузок (натяжение, ветровая нагрузка, вес кабеля) и обеспечить соответствующие методы крепления. Также важно учитывать, что допустимая токовая нагрузка для прокладки в воздухе может отличаться от прокладки в земле.

3. Как заземлять экраны кабеля ПвПу и зачем это нужно?

Экраны (фазный и заземляемый) подлежат обязательному заземлению с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для:

• Стекания емкостных токов на землю.
• Обеспечения безопасности персонала при повреждении изоляции (ток КЗ уйдет по экрану).
• Создания симметричного электрического поля вокруг жилы.

Заземление выполняется через специальные контактные лепестки в концевых муфтах, которые соединяются с заземляющим устройством. В некоторых схемах (при большой длине линии) применяют одноточечное или поперечное заземление для снижения потерь.

4. Какие муфты используются для монтажа кабеля ПвПу 3х240?

Для монтажа применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение:

• Соединительные муфты (СТ) – для соединения двух отрезков кабеля. Восстанавливают целостность жилы, изоляции, экрана и оболочки.
• Концевые муфты (КНт, КНтп) – для оконцевания кабеля в РУ, на трансформаторе или опоре. Обеспечивают герметичный вывод жилы и подключение к шине, с обязательным заземлением экрана.
• Стопорные муфты – используются при вертикальной прокладке для ограничения стекания пропиточного состава (если он есть).

Все муфты требуют тщательной подготовки поверхности изоляции и экрана и часто являются термоусаживаемыми или холодноусаживаемыми.

5. Как определить необходимое сечение 240 мм²? Достаточно ли его для мощности, например, 10 МВА?

Сечение выбирается по допустимому току нагрузки с учетом условий прокладки, количества параллельных линий, экономической плотности тока. Для ориентировочной оценки: для линии 10 кВ, кабель ПвПу 3х240 имеет I_доп ~355А в стандартных условиях в земле. Полная мощность S = √3 U I = 1.73 10000 355 ≈ 6.1 МВА. Для передачи мощности 10 МВА потребуется либо две параллельные линии такого кабеля, либо кабель большего сечения (например, 3х400 мм²). Точный расчет должен выполнять проектировщик по ПУЭ гл. 1.3.

6. В чем ключевое преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-масляной (например, в кабеле ЦАСБл)?

Преимущества XLPE:

• Отсутствие тока утечки и необходимости в сложных системах подпитки маслом и контроля давления.
• Высокая допустимая температура (90°C против 70-80°C), большая перегрузочная способность.
• Возможность прокладки на трассах с большими перепадами уровней без ограничений.
• Меньший вес и наружный диаметр.
• Проще и быстрее монтаж муфт.
• Экологическая безопасность (отсутствие масла).

Бумажно-масляная изоляция, однако, имеет большую долгую историю и в некоторых специфических условиях (например, при очень высоких требованиях к стойкости к частичным разрядам в условиях постоянной влажности) может иметь аргументы, но в новых проектах доминирует XLPE.

Заключение

Кабель ПвПу 3х240 представляет собой современное, надежное и высокотехнологичное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения 6-35 кВ. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, медных экранах и усиленной бронеполиэтиленовой оболочке, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет), высокую пропускную способность и стойкость к сложным условиям эксплуатации. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля, с учетом всех требований ПУЭ и технических условий, являются залогом бесперебойного и безопасного электроснабжения ответственных потребителей.