Кабель ПвПг 20 кВ 95 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПг 20 кВ 95 мм²: полный технический анализ

Кабель марки ПвПг 20 кВ с сечением токопроводящей жилы 95 мм² представляет собой современное силовое кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и соответствие жестким требованиям современных распределительных сетей среднего напряжения.

Расшифровка маркировки кабеля ПвПг 20 кВ 95 мм²

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

• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (ПЭ). Это ключевая особенность, определяющая термостойкость и нагрузочную способность.
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает от механических повреждений, влаги и агрессивных сред.
• Пг – модификация конструкции, указывающая на голую (небронированную) кабельную продукцию с продольно-герметизированным пространством под оболочкой. Герметизация обычно осуществляется поясной изоляцией из экструдированного полупроводящего материала, что предотвращает продольное распространение влаги.
• 20 кВ – номинальное напряжение 20000 Вольт (между фазой и землей – 12/20 кВ, между фазами – 20/35 кВ).
• 95 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПг 20 кВ 95 мм²

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

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки (в зависимости от исполнения) круглой формы, секторной или сегментной. Для сечения 95 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость. Материал жилы определяет основные электрические и механические параметры кабеля.

2. Экран жилы (внутренний полупроводящий слой)

Наносится экструзией поверх токопроводящей жилы. Выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.

3. Изоляция

Основной слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована и для напряжения 20 кВ составляет, как правило, 5.5-8.0 мм (в зависимости от стандарта). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) повышает рабочую температуру с 70°C (для ПВХ) до 90°C в длительном режиме и до 130°C в режиме перегрузки, что существенно увеличивает пропускную способность.

4. Экран изоляции (внешний полупроводящий слой)

Аналогичен внутреннему экрану. Наносится поверх изоляции. Вместе с внутренним экраном создает коаксиальную структуру, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.

5. Поясная изоляция и герметизация

Поверх экрана изоляции накладывается слой из полупроводящего материала (чаще всего – водоблокирующие ленты или экструдированный слой). Это ключевой элемент марки «Пг», обеспечивающий продольную герметизацию. При повреждении оболочки и попадании влаги материал набухает, блокируя ее дальнейшее распространение вдоль кабеля.

6. Оболочка

Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Цвет оболочки, как правило, черный. Толщина оболочки нормирована и обеспечивает защиту от механических воздействий, ультрафиолета, масел, кислот и щелочей. Для кабелей, предназначенных для прокладки в земле, может применяться ПВХ пластикат повышенной твердости.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Электрические и механические параметры

Параметр	Значение для меди	Значение для алюминия	Примечание
Номинальное сечение, мм²	95
Максимальное сопротивление жилы при 20°C, Ом/км	0.193	0.320	По ГОСТ 22483
Допустимый длительный ток нагрузки (в земле), А	~280-320	~220-250	Зависит от условий прокладки (глубина, температура грунта, число кабелей в траншее)
Допустимый длительный ток нагрузки (в воздухе), А	~300-340	~235-270	Зависит от способа прокладки (лотки, короба, пучком)
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.11 — 0.13		Зависит от взаимного расположения жил
Емкостное сопротивление, Ом/км	~0.15 — 0.20
Минимальный радиус изгиба	15-20 наружных диаметров кабеля		Для многожильных кабелей
Диапазон рабочих температур	от -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -20°C)
Допустимая температура жилы: длительно/при КЗ	+90°C / +250°C		Кратковременно (до 4 сек)

Таблица 2. Испытательные напряжения

Вид испытания	Напряжение	Длительность	Условия
Приемо-сдаточные (на заводе)	Переменное 30 кВ (50 Гц) или постоянное 60 кВ	10 мин.	На готовой кабельной линии
После монтажа (на объекте)	Переменное 24 кВ (50 Гц) или постоянное 48 кВ	15 мин.	Перед вводом в эксплуатацию
Эксплуатационные (после ремонта)	Переменное 20 кВ (50 Гц) или постоянное 40 кВ	5 мин.	Периодический контроль

Области применения

Кабель ПвПг 20 кВ 95 мм² применяется для сооружения кабельных линий в сетях среднего напряжения:

• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам.
• Прокладка в помещениях и тоннелях электростанций и подстанций.
• Укладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных механических воздействий (растяжения, вибрации). Для трасс с повышенным риском повреждения рекомендуется бронированный вариант (ПвБбШв).
• Подключение мощного электрооборудования (трансформаторы, двигатели, генераторы).
• Создание распределительных сетей в городской инфраструктуре, на промышленных предприятиях, в коммерческих центрах.

Важно: Кабель не предназначен для прокладки в воде (водоемах), в блоках, а также для использования в качестве мобильного (переносного) или судового.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля ПвПг 20 кВ 95 мм²:

• Высокая пропускная способность: Благодаря сшитому полиэтилену и рабочей температуре 90°C.
• Малый вес и радиус изгиба: Отсутствие металлической брони и свинцовой оболочки снижает вес и упрощает монтаж.
• Продольная герметизация: Защита от распространения влаги увеличивает срок службы линии даже при локальных повреждениях оболочки.
• Отличные диэлектрические свойства: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловому старению и частичным разрядам.
• Экологическая безопасность: Отсутствие свинца и масла в конструкции.
• Длительный срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.

Недостатки и ограничения:

• Отсутствие брони: Чувствительность к механическим повреждениям (удары лопатой, грызуны) при прокладке в земле без дополнительной защиты (плиты, трубы).
• Чувствительность к солнечному свету: ПВХ оболочка требует защиты от прямых солнечных лучей при открытой прокладке.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией, но ниже, чем у бронированных аналогов (ПвБбШв).

Сравнение с кабелями в свинцовой оболочке (ААШв, АСШв) и бронированными (ПвБбШв)

Кабель ПвПг является эволюционным развитием классических кабелей среднего напряжения. В отличие от ААШв (алюминиевая жила, бумажная изоляция, пропитанная вязким составом, алюминиевая оболочка, ПВХ шланг), ПвПг не содержит пропиточного состава, что исключает риск его стекания при перепадах высот и возгорания. Он легче и имеет лучшие диэлектрические характеристики. По сравнению с ПвБбШв (бронированный стальными лентами в ПВХ шланге), ПвПг дешевле и проще в монтаже, но требует более аккуратного обращения и дополнительной механической защиты при подземной прокладке в сложных условиях.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны храниться в закрытых помещениях или под навесом. Запрещено сбрасывать барабаны с транспортных средств.
• Радиус изгиба: При монтаже нельзя превышать минимально допустимый радиус изгиба (указывается в технических условиях). Для кабеля 20 кВ 95 мм² он обычно составляет не менее 15-20 его наружных диаметров.
• Температура монтажа: Прокладка разрешена при температуре не ниже -20°C без предварительного подогрева. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении не менее 24 часов.
• Затяжка кабеля: Использование динамометрических ключей и роликов для контроля натяжения. Запрещено прикладывать усилие непосредственно к оболочке кабеля.
• Концевые и соединительные муфты: Обязательное применение специализированных муфт (кабельной арматуры) на 20 кВ, предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Качественная заделка концов – запас надежности всей линии.
• Заземление экранов: Экраны кабеля подлежат обязательному заземлению с двух сторон для обеспечения безопасности и нормального режима работы сети. В длинных линиях применяют схему поперечного соединения экранов и их заземления для снижения потерь.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие кабеля ПвПг от ПвВ?

Основное отличие – в наличии продольной герметизации у марки «Пг». В кабеле ПвВ под оболочкой нет специального водоблокирующего слоя. При повреждении оболочки ПвВ влага может свободно распространяться вдоль кабеля, приводя к выходу из строя значительного участка линии. ПвПг лишен этого недостатка.

Можно ли прокладывать кабель ПвПг 20 кВ 95 мм² в земле без защитных труб?

Да, можно, но с оговорками. Прокладка в траншее разрешена при условии отсутствия в грунте активных химических веществ, разрушающих ПВХ, и при низком риске механических повреждений (например, на охраняемой территории). На дно траншеи необходимо устроить песчаную подушку, а после укладки кабеля – защитить его сверху кирпичом или сигнальной лентой. В местах с высокой нагрузкой на грунт или риском раскопок рекомендуется использовать защитные полимерные или асбоцементные трубы.

Как правильно выбрать между медной и алюминиевой жилой?

Выбор основан на технико-экономическом расчете. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую пропускную способность (на 20-30%), лучшую стойкость к механическим изгибам и коррозии. Он надежнее, но дороже. Алюминиевый кабель дешевле и легче, но требует большего сечения для той же мощности, а контактные соединения нуждаются в особом внимании из-за склонности алюминия к окислению. Для ответственных объектов, где критична надежность и компактность, обычно выбирают медь.

Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия перегрузок и коротких замыканий, качества монтажа (особенно муфт), коррозионной агрессивности среды, механических воздействий. Регулярный мониторинг (диагностика частичных разрядов, измерение tg δ) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в кабельном лотке?

При прокладке в лотках внутри помещений дополнительная защита не требуется. При наружной прокладке по эстакадам или лоткам необходимо учитывать стойкость ПВХ оболочки к ультрафиолету. Для длительной эксплуатации на открытом солнце рекомендуется выбирать кабель с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (маркировка «П» в конце, например, ПвПу) или предусматривать защитные кожухи.

Как маркируются концы жил кабеля?

Согласно ПУЭ, жилы кабелей на 6-35 кВ должны иметь маркировку цветом или цифрами. Чаще всего применяется цветовая маркировка изоляции жил или нанесение цифровых меток на концевых муфтах. Стандартная расцветка: фаза A – желтый, фаза B – зеленый, фаза C – красный. Нулевая жила (если есть) – синий. Экран заземления – двухцветная (желто-зеленая) маркировка.

Каков порядок приемки и ввода кабельной линии в эксплуатацию?

После монтажа линия должна пройти комплекс испытаний:

1. Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2.5 или 5 кВ.
2. Испытание повышенным выпрямленным напряжением (см. Таблицу 2).
3. Проверка целостности и правильности чередования фаз.
4. Измерение сопротивления заземления экранов и концевых муфт.
5. Для линий длиной более 100 м рекомендуется измерение емкости жил.

Только после успешного прохождения испытаний и оформления исполнительной документации кабельная линия допускается к эксплуатации.