Кабель ПвП2г 1х240

Кабель ПвП2г 1х240: полный технический анализ и область применения

Кабель ПвП2г 1х240 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для работы в электрических сетях высокого напряжения. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и устойчивость к сложным эксплуатационным условиям. Данный тип кабеля является ключевым элементом в современных кабельных линиях электропередачи на напряжения 110 кВ и выше.

Расшифровка маркировки ПвП2г 1х240

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:

• П – Изоляция из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный).
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (вторичная).
• П2г – Бронепокров в виде двойной гофрированной ленты из оцинкованной стали, наложенной с перекрытием («г» – гофрированная). Индекс «2» указывает на повышенную защиту от механических повреждений.
• 1х240 – Количество и сечение токопроводящих жил: одна жила с номинальным сечением 240 мм².

Полное обозначение также включает номинальное напряжение. Таким образом, типичное полное наименование: «Кабель ПвП2г 1х240-110».

Конструкция кабеля ПвП2г 1х240

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

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь (как правило, марки ММ или МФ). Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и пластичность.
• Секторность: Для кабелей на напряжение 110 кВ и выше жила выполняется круглой, что обеспечивает равномерность электрического поля.
• Класс гибкости: Чаще всего 1 или 2, что подразумевает жилу, скрученную из множества проволок, для обеспечения достаточной гибкости при монтаже.

2. Внутренний экран (экранирование жилы)

• Представляет собой слой полупроводящего сшитого полиэтилена, наложенный экструзионным способом непосредственно на жилу.
• Назначение: Выравнивание электрического поля, устранение микроскопических неровностей поверхности жилы, предотвращение возникновения частичных разрядов.

3. Изоляция

• Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE – Cross-Linked Polyethylene).
• Технология: Полиэтилен подвергается процессу вулканизации (сшивке), в результате чего его линейные молекулы образуют трехмерную сетчатую структуру.
• Свойства: Резкое повышение термостойкости (до +90°C в длительном режиме и до +250°C в режиме перегрузки), стойкость к механическим нагрузкам, низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к трекингу и влаге.

4. Внешний экран (экранирование изоляции)

• Аналогичен внутреннему – слой полупроводящего сшитого полиэтилена.
• Назначение: Создание коаксиальной конструкции совместно с жилой и внутренним экраном, что обеспечивает равномерное радиальное распределение электрического поля в изоляции.

5. Медная экранирующая оплетка

• Выполняется в виде оплетки из медных проволок или наложения медных лент.
• Назначение: Защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии поля, а также служит в качестве проводника для токов короткого замыкания и токов утечки.

6. Разделительный слой

• Как правило, выполнен из полиэтилентерефталатной (лавсановой) или поливинилхлоридной ленты.
• Назначение: Защита медного экрана от коррозионного воздействия материалов оболочки и брони, а также предотвращение повреждения экрана гофрированной броней.

7. Бронепокров (П2г)

• Конструкция: Две ленты из оцинкованной стали, наложенные с перекрытием. Лента имеет гофрированную форму, что придает кабелю гибкость и позволяет сохранять целостность брони при изгибах.
• Назначение: Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны), а также от растягивающих нагрузок.

8. Наружная оболочка

• Материал: Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
• Назначение: Защита брони от коррозии, обеспечение стойкости к агрессивным средам (масла, химикаты), ультрафиолетовому излучению, а также придание кабелю завершенного вида и дополнительной механической прочности.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры

Для кабеля на номинальное напряжение 110 кВ (U₀/U = 64/110 кВ):

• Номинальное напряжение, U₀/U (U_m): 64/110 (126) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное рабочее напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 160 кВ в течение 15 минут.
• Испытательное постоянное напряжение: 192 кВ в течение 15 минут.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы в режиме перегрузки: +130°C (не более 100 часов в год).
• Температура жилы при коротком замыкании: +250°C (максимальная длительность КЗ – не более 5 секунд).
• Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -20°C.
• Минимальный радиус изгиба при монтаже: Обычно не менее 20-25 наружных диаметров кабеля.

Таблица 1. Длительно допустимый ток нагрузки (примерные значения для условий прокладки)

Условия: температура земли +25°C, глубина прокладки 0.7-1.0 м, термическое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт.

Способ прокладки	Длительно допустимый ток, А (при +90°C)	Примечания
В земле (траншее), одиночно	~ 500 — 550	Зависит от удельного теплового сопротивления грунта.
В воздухе (на трассе), одиночно	~ 600 — 650	Зависит от солнечной радиации и условий охлаждения.
В трубе (кабельном канале)	~ 450 — 500	Снижение тока из-за ухудшенного теплоотвода.

Внимание! Точные значения токовой нагрузки должны определяться расчетом для конкретных условий прокладки согласно ПУЭ и методическим указаниям.

Таблица 2. Габаритные, весовые и конструктивные параметры (ориентировочно)

Параметр	Значение	Комментарий
Наружный диаметр кабеля, мм	75 — 85	Зависит от толщины изоляции и конструкции брони.
Масса 1 км кабеля, кг	7000 — 8500	Значительная масса обусловлена медной жилой, броней и толстой изоляцией.
Максимальная длина транспортировки/укладки	Ограничена весом барабана (обычно до 800-1000 м на барабане)	Требуется применение специальной техники для транспортировки и раскладки.

Область применения кабеля ПвП2г 1х240

Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках:

• Магистральные линии электропередачи 110 кВ в городских и промышленных сетях.
• Вводы на подстанции и распределительные устройства.
• Прокладка в местах с повышенными требованиями к механической защите: под автомобильными и железными дорогами, в промзонах, в грунтах с риском повреждения.
• Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях, по эстакадам и в воздухе (с учетом крепления).
• Устройство ответвлений от воздушных линий (ВЛ) кабельными вставками.

Важно: Для трехфазных сетей требуется укладка трех одножильных кабелей (ПвП2г 1х240) с соблюдением правил взаимного расположения (в траншее «треугольником» или «плоскостью») для обеспечения нормального теплового режима и снижения потерь в оболочках.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться только в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
• Раскладка: Производится с помощью кабелеукладчиков или лебедок с использованием специальных роликов. Необходимо строго контролировать радиус изгиба.
• Подогрев: При температуре ниже -20°C требуется предварительный прогрев кабеля в течение нескольких суток в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов.
• Концевые и соединительные муфты: Монтаж должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием комплектных муфт (проходных, соединительных, стопорных) того же класса напряжения и производителя, что и кабель. Требуется абсолютная чистота и соблюдение технологии.
• Заземление: Медные экраны и броня на обоих концах линии должны быть надежно заземлены для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
• Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания постоянным напряжением (например, 192 кВ) для проверки целостности изоляции и качества монтажа муфт.

Преимущества и недостатки кабеля ПвП2г 1х240

Преимущества:

• Высокая пропускная способность и термостойкость благодаря изоляции из сшитого полиэтилена.
• Надежная защита от механических повреждений гофрированной стальной броней.
• Коррозионная стойкость благодаря оцинкованной броне и наружной ПВХ оболочке.
• Относительно меньшие потери в изоляции по сравнению с бумажно-масляными кабелями.
• Возможность прокладки на трассах со значительными перепадами уровней.
• Отсутствие необходимости в сложных системах масляного хозяйства и постоянного давления.

Недостатки:

• Высокая стоимость по сравнению с кабелями на более низкие напряжения.
• Большая масса и габариты, что усложняет логистику и монтаж.
• Требовательность к качеству монтажа муфт и чистоте во время работ.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже (риск возникновения дендритов).
• Необходимость применения специального инструмента и оборудования для монтажа концевых заделок.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель ПвП2г принципиально отличается от кабеля АПвП2г?

Буква «А» в начале маркировки обозначает, что токопроводящая жила выполнена из алюминия. Таким образом, АПвП2г – это кабель с алюминиевой жилой, а ПвП2г (без «А») – с медной. Медный кабель имеет меньший диаметр жилы при том же сечении, большую стойкость к окислению, более высокую проводимость и механическую прочность на разрыв, но существенно дороже.

Почему для сетей 110 кВ используются именно одножильные кабели, а не трехжильные?

На высокие напряжения (110 кВ и выше) изготовление трехжильных кабелей в общей оболочке связано с технологическими сложностями: большая масса и диаметр, сложность обеспечения равномерности изоляции и экранирования каждой жилы, проблемы с теплоотводом. Одножильные кабели проще в производстве, их легче монтировать (несмотря на необходимость укладки трех штук), и они обеспечивают лучшие условия для охлаждения.

Как правильно выбрать сечение 240 мм²? На основании чего?

Сечение 240 мм² выбирается на основе электрического расчета в соответствии с ПУЭ (Глава 1.3). Ключевые критерии:
1. По длительно допустимому току нагрузки (нагреву): Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше допустимого тока для выбранного способа прокладки (см. Таблицу 1) с поправками на температуру окружающей среды, количество кабелей в траншее и т.д.
2. По потере напряжения: Для линий значительной длины.
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания: Проверяется, что сечение выдержит ток КЗ за время его отключения защитой, без перегрева жилы выше +250°C.
4. По экономической плотности тока: Для сетей 110 кВ это часто является определяющим фактором. Оптимальное сечение находят, минимизируя совокупные затраты на потери и стоимость кабеля.

Что означает индекс «г» в бронепокрове П2г и чем он лучше обычной плоской брони?

Индекс «г» означает «гофрированный». Гофрированная броня, в отличие от плоской (ленточной), накладывается в виде предварительно гофрированной ленты. Это дает кабелю существенные преимущества:
— Гибкость: Кабель можно укладывать с меньшим радиусом изгиба без риска разрушения или раскрытия брони.
— Прочность: При изгибах и деформациях гофр работает как «гармошка», сохраняя целостность защиты.
— Сохранение свойств при растяжении: Гофрированная броня лучше воспринимает растягивающие нагрузки при прокладке в длинных трассах или на неровном рельефе.

Требуется ли для кабеля ПвП2г 1х240 система постоянного контроля изоляции?

Для кабельных линий 110 кВ, согласно действующим нормативам (ПУЭ, СТО), рекомендуется применение систем непрерывного контроля состояния изоляции (СКИ). Чаще всего это системы контроля переходного сопротивления внешнего экрана (мониторинг состояния оболочки) или системы частичного разряда. Они не являются строго обязательными для ввода в работу, но их применение значительно повышает надежность и позволяет перейти от планово-предупредительного к ремонту по фактическому состоянию.

Каков нормативный срок службы такого кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ПвП2г, заявленный производителями и определенный ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, правил эксплуатации (недопущение длительных перегрузок) и отсутствии внешних повреждений. Критическим фактором является качество монтажа соединительных и концевых муфт.