Кабель ПвКПу2г 1х70

Кабель ПвКПу2г 1х70: полное техническое описание и область применения

Кабель марки ПвКПу2г 1х70 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб. Его конструкция и материалы оптимизированы для работы в распределительных сетях среднего напряжения. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его характеристик: П – изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, К – контрольный элемент (медная проволока или лента) для мониторинга целостности экрана, П – экран из полупроводящего (электропроводящего) полиэтилена поверх изоляции, у – усиленная оболочка, 2г – двойная герметизация (водоблокирующие ленты и гидрофобный заполнитель), 1х70 – одна токопроводящая жила сечением 70 мм².

Конструкция кабеля ПвКПу2г 1х70

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности в тяжелых условиях эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Класс 2 по ГОСТ 22483. Изготавливается из медных проволок круглой формы, скрученных в упругую конструкцию. Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к повторным изгибам при монтаже. Для сечения 70 мм² жила соответствует требованиям по максимальному сопротивлению постоянному току.
• Экран по жиле (полупроводящая экранирующая оболочка): Наносится экструзией непосредственно на жилу. Выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная задача – выравнивание электрического поля, устранение микроскопических зазоров между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – главной причины старения и пробоя изоляции.
• Основная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована стандартами на напряжение 6, 10 или 20 кВ. Сшивание молекул полиэтилена (химическое или радиационное) придает материалу повышенные температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а при коротком замыкании – до +250°C (не более 5 секунд). Изоляция обладает высокой механической прочностью и стойкостью к трекингу.
• Экран по изоляции (полупроводящий): Аналогичен экрану по жиле. Служит для создания равномерного цилиндрического электрического поля внутри изоляции и ее защиты от внешних воздействий.
• Металлический экран: Выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно с перекрытием, или оплетки из медных проволок. В кабеле ПвКПу2г часто используется комбинированный экран: медная лента + повив медных проволок малого сечения. Функции: защита от электромагнитных помех, замыкание тока однофазного замыкания на землю, механическая защита изоляции.
• Контрольный элемент (К): Медная проволока или лента, расположенная поверх металлического экрана. Предназначена для непрерывного мониторинга целостности основного металлического экрана в процессе эксплуатации путем измерения сопротивления.
• Поясная изоляция: Обмотка из электроизоляционной пленки или ПВХ-ленты, предохраняющая оболочку от контакта с острыми кромками металлического экрана.
• Герметизация (2г): Критически важный элемент для кабелей, прокладываемых в земле. Включает два компонента: 1) Гидрофобный заполнитель – пастообразное или гелеобразное вещество, заполняющее межпроволочное пространство в жиле и/или пространство под оболочкой, блокирующее продольное распространение влаги. 2) Водоблокирующие ленты – наматываются под оболочкой, при контакте с водой многократно увеличиваются в объеме, создавая непроницаемый барьер.
• Внешняя оболочка (ПВХ пластикат): Оболочка типа «у» (усиленная), черного цвета. Имеет увеличенную толщину и высокие механические показатели (сопротивление раздиру, истиранию, продавливанию). Защищает все внутренние элементы кабеля от механических повреждений, агрессивных почв, грунтовых вод и обеспечивает стойкость к растягивающим усилиям при протяжке.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31565-2012 (кабели с пластмассовой изоляцией на напряжение 1 кВ и выше) и техническими условиями производителя.

Таблица 1. Ключевые электрические параметры для кабеля на 10 кВ

Параметр	Значение / Условие	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ или 8,7/15 (17,5) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное
Частота	50 Гц	Стандартная промышленная частота
Длительно допустимая температура жилы	+90°C	В нормальном режиме работы
Макс. температура при КЗ (5 с)	+250°C	Для изоляции из сшитого полиэтилена
Макс. температура при перегрузке	+130°C	Ограниченное время, согласно ПУЭ
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,268 Ом/км	Для медной жилы 70 мм² (класс 2)
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц	30 кВ (для 10 кВ кабеля)	Продолжительность 10 мин. после прокладки
Испытательное постоянное напряжение	60 кВ (для 10 кВ кабеля)	Продолжительность 10 мин. в эксплуатации
Емкость	~0,4 мкФ/км	Приблизительное значение, зависит от конструкции
Индуктивное сопротивление	~0,1 Ом/км	Приблизительное значение

Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики

Параметр	Характеристика
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Диапазон температур монтажа без предварительного подогрева	Не ниже -15°C
Диапазон температур эксплуатации	От -50°C до +50°C
Стойкость к тепловому удару при коротком замыкании	Соответствует ГОСТ 31565-2012
Допустимые усилия при протяжке	Ограничиваются механической прочностью жилы и оболочки (точные значения в ТУ производителя)
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и особенности прокладки

Кабель ПвКПу2г 1х70 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – кабельные линии электроснабжения в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью.

• Прокладка в земле (траншеях): Это основной и предпочтительный способ монтажа для данной марки. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песчаного грунта в траншее глубиной не менее 0,7-1,0 м (по ПУЭ). Наличие двойной герметизации (2г) и усиленной оболочки (у) защищает его от влаги, механических нагрузок от грунта и возможных повреждений при раскопках. Обязательна защита сигнальными лентами, а в зонах с повышенной активностью – плитами.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается, но необходимо учитывать повышенные требования по пожарной безопасности. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (по ГОСТ).
• Прокладка в воздухе: Возможна, но не является основной областью применения из-за веса и жесткости. Требуется расчет механических нагрузок (ветер, гололед) и обеспечение стойкости оболочки к УФ-излучению (черный ПВХ пластикат, как правило, содержит сажу, что обеспечивает достаточную стойкость).

Важное замечание: Для трехфазных сетей требуется прокладка трех одножильных кабелей (3 х ПвКПу2г 1х70). Их взаимное расположение (в треугольнике или в ряд) и расстояние между кабелями влияют на индуктивное сопротивление и допустимый длительный ток. Необходимо выполнять расчеты согласно ПУЭ и IEEE.

Расчет допустимого длительного тока нагрузки

Допустимый длительный ток для кабеля ПвКПу2г 1х70 зависит от множества факторов, которые должны быть учтены в проекте.

• Условия прокладки: Температура грунта, его тепловое сопротивление, наличие параллельных кабелей в одной траншее, глубина заложения.
• Количество кабелей в траншее и способ их расположения.
• Температурный режим: Длительно допустимая температура жилы +90°C, но базовые табличные значения тока часто приводятся для стандартных условий: температура грунта +25°C, глубина заложения 0,7 м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, расстояние между кабелями в траншее 100 мм.

Для ориентировочной оценки, при стандартных условиях прокладки в земле (3 кабеля в траншее), допустимый ток для медной жилы 70 мм² составляет примерно 205-225 А. Точный расчет должен проводиться инженером-проектировщиком с использованием методик ПУЭ, МЭК 60287 или специализированного программного обеспечения.

Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля

ПвКПу2г является одной из современных и надежных марок для прокладки в земле. Сравним ее с другими распространенными кабелями на напряжение 6-10 кВ.

• ПвПуг (АПвПуг): Кабель с аналогичной изоляцией и герметизацией, но без контрольного элемента (К) и часто с алюминиевой жилой (А). Более экономичное решение, но отсутствие контрольного элемента затрудняет мониторинг состояния экрана в процессе эксплуатации.
• ААБл, ААШв: Кабели с бумажно-масляной изоляцией и алюминиевой жилой в свинцовой или алюминиевой оболочке. Устаревшая технология, требующая сложного монтажа (концевая разделка), имеющая ограничения по перепадам высот и экологические риски. Преимущество ПвКПу2г – отсутствие масла, простота монтажа, большая длина строительных отрезков.
• ПвБШв: Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, но с броней из стальных оцинкованных лент (Б) и шлангом из ПВХ (Шв). Применяется в условиях повышенных механических рисков (каменистый грунт, зоны сдвигов). ПвКПу2г не имеет брони, поэтому в агрессивных для кабеля грунтах требует защиты плитами.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвКПу2г от ПвПуг?

Основное отличие – наличие в марке ПвКПу2г контрольного элемента (литера «К» в маркировке). Это медная проволока или лента, расположенная поверх основного металлического экрана. Она позволяет в процессе эксплуатации, путем измерения электрического сопротивления, контролировать целостность основного экрана. В кабеле ПвПуг такой возможности нет. Это важная функция для диагностики состояния кабельной линии.

Можно ли использовать три одножильных кабеля ПвКПу2г 1х70 вместо одного трехжильного?

Да, это стандартная практика для сетей среднего напряжения. Использование трех одножильных кабелей часто упрощает монтаж и транспортировку (меньший вес бухты), позволяет гибче располагать кабели в траншее. Однако при этом необходимо строго соблюдать правила взаимного расположения (с учетом индуктивных сопротивлений) и выполнять перекрестные соединения металлических экранов и их заземление на обоих концах для компенсации наводимых напряжений.

Как правильно заземлять экраны кабелей ПвКПу2г?

Металлические экраны кабелей на напряжение 6-10 кВ подлежат обязательному заземлению с двух сторон. Это необходимо для безопасности (снижение напряжения прикосновения) и для обеспечения протекания тока однофазного замыкания на землю. На практике применяются различные схемы: заземление обоих концов непосредственно, заземление через ограничители перенапряжений (ОПН) или через трансформаторы. Выбор схемы зависит от режима нейтрали сети и требований релейной защиты. Контрольный элемент («К») в заземлении не участвует.

Каковы требования к монтажу концевой разделки и соединительных муфт?

Для кабеля ПвКПу2г должны применяться только специализированные комплекты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Концевая муфта (КНС) или соединительная муфта обеспечивают плавный градиент электрического поля с помощью электропроводящих и изоляционных слоев, герметизируют торец кабеля и обеспечивают вывод контрольного элемента. Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии, чистоты и с использованием динамометрического инструмента для затяжки болтов.

Что означает индекс «2г» и насколько он важен для прокладки в земле?

Индекс «2г» означает «двойная герметизация». Это комплексная защита от проникновения и распространения влаги вдоль кабеля. Включает: 1) гидрофобный заполнитель в жиле и/или под оболочкой, 2) водоблокирующие ленты. Для прокладки в земле, особенно в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод или в условиях возможного частичного затопления траншеи, этот индекс является критически важным. Он многократно повышает надежность линии, предотвращая выход кабеля из строя из-за водных древьев (трекинга).

Как определяется необходимость применения кабеля с сечением 70 мм²?

Сечение 70 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (нагрев) и проверки по потере напряжения. Для кабелей среднего напряжения основным, как правило, является первый критерий. Расчет ведется с учетом всех поправочных коэффициентов: температура грунта, количество кабелей в траншее, тепловое сопротивление грунта. Сечение 70 мм² по меди является распространенным для фидеров распределительных сетей 10 кВ с токами нагрузки до 225 А.

Заключение

Кабель ПвКПу2г 1х70 представляет собой современное, технологичное решение для строительства надежных кабельных линий среднего напряжения, предназначенных для прокладки в земле. Его конструкция, включающая изоляцию из сшитого полиэтилена, двойную систему герметизации, усиленную оболочку и контрольный элемент, обеспечивает длительный срок службы, высокую пропускную способность и удобство мониторинга технического состояния. Правильный выбор, проектирование и монтаж этого кабеля с соблюдением всех требований ПУЭ и инструкций производителя являются залогом бесперебойного электроснабжения объектов.