Кабель ПвПу 20 кВ 120 мм

Кабель ПвПу 20 кВ 120 мм² представляет собой современный силовой кабель среднего напряжения, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность и длительный срок службы в условиях рабочих напряжений до 20 кВ.

1. Расшифровка маркировки ПвПу

Маркировка кабеля строится по стандартной российской системе:

• П — Изоляция из сшитого полиэтилена (Полиэтилен вулканизированный). Это ключевое отличие, определяющее высокие эксплуатационные характеристики.
• в — Внешняя оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• П — Плоская форма кабеля (жилы расположены параллельно в одной плоскости). В отличие от круглого исполнения, плоская форма упрощает прокладку в стесненных условиях и позволяет экономить пространство в кабельных лотках.
• у — Усиленная защитная оболочка, что указывает на повышенную механическую прочность и стойкость к внешним воздействиям.
• 20 кВ — Номинальное напряжение сети, для работы в которой предназначен кабель.
• 120 мм² — Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Отсутствие буквы «А» в начале означает, что токопроводящая жила выполнена из меди.

Полное наименование: «Кабель силовой с медными жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в поливинилхлоридной оболочке, плоский, усиленный, на напряжение 20 кВ».

2. Конструкция кабеля (одножильное исполнение)

Конструкция кабеля ПвПу тщательно продумана для обеспечения электрической прочности и долговечности.

1. Токопроводящая жила (сечение 120 мм²)
   • Материал: Медь (марки М1), обладающая высокой электропроводностью и коррозионной стойкостью.
   • Строение: Как правило, многопроволочная, класс гибкости 2. Это обеспечивает достаточную гибкость для монтажа без чрезмерного усложнения конструкции для стационарной прокладки.
2. Экран по жиле (Внутренний полупроводящий экран)
   • Назначение: Выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение локальных перенапряжений и микропробоев, которые могут разрушить основную изоляцию.
   • Материал: Сшитый полупроводящий полиэтилен, наложенный экструзионным способом.
3. Изоляция
   • Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE). Это основной материал, определяющий преимущества кабеля.
   • Сшивка: Молекулы полиэтилена под воздействием высокой температуры и давления «сшиваются», образуя трехмерную сетчатую структуру. Это превращает термопластичный материал в термореактивный — эластомер.
   • Толщина: Рассчитывается и нормируется в зависимости от номинального напряжения (20 кВ) для обеспечения необходимой электрической прочности.
4. Экран по изоляции (Внешний полупроводящий экран)
   • Аналогично внутреннему экрану, выравнивает электрическое поле на внешней границе изоляции.
5. Медный экран (заземляющий)
   • Конструкция: Чаще всего это медные проволоки, наложенные поверх внешнего полупроводящего экрана, или гофрированная медная лента.
   • Назначение:
     • Заземление: Служит для заземления и отвода токов утечки.
     • Защита от помех: Экранирует кабель от внешних электромагнитных помех и предотвращает излучение помех от самого кабеля.
     • Симметрия поля: Обеспечивает симметричность электрического поля вокруг жилы.
     • Защита при КЗ: Является элементом системы защиты при коротких замыканиях.
6. Поясная изоляция
   • Слой, скрепляющий сердечник, обычно из ПЭТ-ленты или аналогичного материала.
7. Оболочка
   • Материал: ПВХ-пластикат.
   • Назначение: Защищает все внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред (паров, газов) и ультрафиолетового излучения. Оболочка обеспечивает нераспространение горения.

3. Технические характеристики и условия эксплуатации

• Номинальное напряжение (U₀/U): 20 кВ. Где U₀ = 20 кВ — напряжение между жилой и землей, U = 20 кВ — междуфазное напряжение.
• Максимальное рабочее напряжение (Uмах): 24 кВ.
• Температурный режим:
  • Длительно допустимая температура нагрева жилы: +90°C (против +70°C у кабелей с ПВХ-изоляцией). Это позволяет пропускать большие токи.
  • Максимальная температура при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C.
  • Допустимая температура перегрузки: +130°C.
  • Прокладка без предварительного подогрева: при температуре не ниже -15°C.
  • Рабочий диапазон температур окружающей среды: от -50°C до +50°C.
• Минимальный радиус изгиба: Как правило, не менее 15-20 наружных диаметров кабеля. Это критически важно для сохранения целостности изоляции и экранов.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

4. Преимущества кабеля ПвПу с изоляцией из сшитого полиэтилена

• Высокая термостойкость: Рабочая температура +90°C позволяет увеличить пропускную способность линии.
• Стойкость к токам короткого замыкания: СПЭ сохраняет свойства при высоких температурах.
• Отличные диэлектрические характеристики: Низкие диэлектрические потери.
• Влагостойкость: Материал не впитывает влагу.
• Механическая прочность и стойкость к ударам.
• Простота монтажа и соединения: Не требует сложных технологий, как кабели с масло-бумажной изоляцией.
• Отсутствие риска утечки масла: В отличие от маслонаполненных кабелей, экологически безопасен.

5. Области применения

Кабель ПвПу 20 кВ 120 мм² используется для создания стационарных силовых линий:

1. Распределительные сети 6-10-20 кВ: Прокладка кабельных линий от главных понижающих подстанций (ГПП) к городским и промышленным распределительным пунктам (РП) и трансформаторным подстанциям (ТП).
2. Питание мощных промышленных потребителей: Заводы, фабрики, крупные цеха.
3. Сети электроснабжения городов и населенных пунктов.
4. Прокладка в кабельных сооружениях: Туннелях, коллекторах, каналах, по эстакадам, а также в земле (траншеях) при условии отсутствия механических нагрузок и при использовании дополнительной защиты (бронепокровов или труб). Важно: для прямого заглубления в землю с высокими механическими нагрузками чаще применяют бронированные аналоги (например, ПвПбБшв).

6. Аналоги и модификации

• ПвПуг: С герметизацией для защиты от проникновения влаги и газов.
• ПвПбБшв: Бронированный кабель с защитой из стальных лент (Б) и шлангом из ПВХ (Шв) для прокладки в земле.
• АПвПу: С алюминиевой жилой, более дешевый, но имеющий все недостатки алюминия как проводника.

Заключение

Кабель ПвПу 20 кВ 120 мм² — это современное, надежное и высокотехнологичное решение для построения и модернизации кабельных линий среднего напряжения. Его ключевое преимущество — изоляция из сшитого полиэтилена, которая обеспечивает высокую пропускную способность, долгий срок службы и простоту монтажа.

Выбор в пользу этого кабеля оправдан для ответственных проектов, где важна бесперебойность электроснабжения и минимальные эксплуатационные расходы. Он практически полностью вытеснил устаревшие кабели с бумажно-масляной изоляцией и является стандартом для новых распределительных сетей.