Кабель ПвПу2гж 400 мм

Кабель ПвПу2гж 400 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель ПвПу2гж 400 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и стойкости к агрессивным средам, что делает его ключевым элементом в современных кабельных линиях электропередачи среднего и высокого напряжения.

Расшифровка маркировки ПвПу2гж 400 мм²

• П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – Оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Пу – Усиленная защитная оболочка (броня) из круглых стальных оцинкованных проволок.
• 2г – Двойная герметизация: водоблокирующие ленты и/или гидрофобный заполнитель в поясной изоляции и под оболочкой.
• ж – Жила выполнена из меди (в маркировке медных кабелей часто опускается, но индекс «ж» (желтая) может указывать на цветовую идентификацию фазы, однако в данном контексте это часть типового обозначения, подтверждающего материал жилы).
• 400 мм² – Номинальное сечение токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПу2гж 400 мм²

Кабель имеет сложную многослойную конструкцию, каждый элемент которой выполняет критически важную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь (Cu), соответствует классу 2 по ГОСТ 22483.
• Конструкция: Многопроволочная, секторной или сегментной формы для оптимального заполнения пространства и снижения общего диаметра кабеля. Для сечения 400 мм² жила, как правило, состоит из множества отдельных проволок, скрученных в упругую и гибкую конструкцию.
• Номинальное сечение: 400 квадратных миллиметров.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

• Представляет собой слой экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена, наложенный непосредственно на жилу.
• Назначение: Выравнивание электрического поля, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.

3. Основная изоляция

• Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE).
• Технология: Силанольная (влажная) или пероксидная (сухая) сшивка. Сшивка создает трехмерную молекулярную сетку, резко повышающую термостойкость материала (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при КЗ) по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
• Толщина: Нормируется стандартами в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – около 4,5 мм).

4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)

• Второй экструдированный полупроводящий слой, идентичный первому.
• Назначение: Аналогично экрану на жиле, завершает формирование радиального электрического поля внутри кабеля.

5. Поясная изоляция

• Выполнена из полупроводящих и медных экранирующих лент, наложенных поверх экрана на изоляции.
• Содержит водоблокирующие (гидрофобные) материалы (компонент «2г» в маркировке).

6. Токопроводящий экран (заземляющий)

• Выполнен в виде медных проволок малого сечения, спирально наложенных поверх поясной изоляции, или в виде медной ленты. Для сечения 400 мм² часто применяется комбинированный экран: медные проволоки + медная лента.
• Назначение: Обеспечение симметрии электрического поля, отвод емкостных токов, а также использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и системы защитного заземления.

7. Разделительный слой

• Битумированная бумажная лента или полимерная пленка, предотвращающая непосредственный контакт брони с медным экраном.

8. Броня (защитный покров «Пу»)

• Конструкция: Оцинкованные стальные проволоки круглого сечения, наложенные поверх разделительного слоя с заданным шагом.
• Назначение: Защита от механических повреждений (удары, сдавливание грунтом, растягивающие усилия), от грызунов. Обеспечивает высокую стойкость кабеля к внешним воздействиям, позволяя прокладку в земле без дополнительных защитных труб (кабельных каналов).

9. Внешняя оболочка

• Материал: Поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат пониженной горючести.
• Цвет: Как правило, черный.
• Назначение: Защита брони от коррозии, агрессивных химических веществ в грунте, а также обеспечение необходимого уровня пожарной безопасности. Под оболочкой также расположен слой гидрофобного заполнителя (второй компонент «2г»).

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвПу2гж 400 мм² (на примере напряжения 10 кВ)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/15 кВ (17,5 кВ) или 20/35 кВ (40,5 кВ)
Сечение основной жилы	400 мм²
Материал жилы	Медь
Класс гибкости жилы	2 (многопроволочная)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при КЗ (макс. 5 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.)*	~500-600 А (зависит от условий прокладки, температуры грунта и др.)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C (не более)	0,0471 Ом/км (для 3-жильного кабеля)
Вид испытательного напряжения переменного тока частотой 50 Гц	30 кВ (для 10 кВ кабеля) в течение 10 мин.

• Точное значение определяется расчетом согласно ПУЭ и зависит от конкретных условий.

Области применения кабеля ПвПу2гж 400 мм²

• Магистральные и распределительные сети 6-35 кВ: Прокладка кабельных линий от подстанций к центрам питания городских районов, промышленных предприятий, крупных объектов инфраструктуры.
• Питание мощных потребителей: Непосредственное подключение трансформаторных подстанций заводов, фабрик, горно-обогатительных комбинатов, насосных и компрессорных станций.
• Вводы в здания и сооружения: При необходимости прокладки кабельной линии в земле до силового распределительного устройства объекта.
• Участки с повышенными механическими нагрузками: Прокладка в траншеях в местах с возможными смещениями грунта, под дорогами с неинтенсивным движением, на территориях с риском повреждения грызунами.
• Объекты, требующие высокой надежности: Аэропорты, железнодорожные узлы, метрополитен, объекты энергетики.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Допустимая температура нагрева жилы +90°C позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (допускают +70°C).
• Отличные диэлектрические свойства и стойкость к частичным разрядам: СПЭ-изоляция обладает высокой электрической прочностью.
• Влагостойкость и герметичность: Конструкция «2г» (двойная герметизация) надежно защищает от продольного распространения влаги в случае локального повреждения оболочки.
• Механическая прочность: Броня из стальных проволок («Пу») обеспечивает максимальную защиту от повреждений.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот: В отличие от кабелей с масляной или жидкостной пропиткой, не имеет риска стекания пропитки.
• Большая длина строительных отрезков: Возможность поставки бухтами длиной до нескольких сотен метров, что уменьшает количество муфт на линии.

Недостатки и особенности:

• Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с изоляцией из ПВХ или бумажной изоляцией.
• Требовательность к качеству монтажа: Необходимость специального инструмента для разделки, строгого соблюдения чистоты и технологии установки концевых и соединительных муфт.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При повреждении оболочки и брони есть риск проникновения влаги, хотя герметизация «2г» минимизирует последствия.
• Большой вес и радиус изгиба: Затрудняет ручную прокладку на сложных трассах, требует применения механизмов.

Требования к прокладке, монтажу и эксплуатации

• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7-1,0 м от планировочной отметки. На дне – подушка из мелкого грунта или песка без камней толщиной 100-150 мм. После укладки – засыпка таким же слоем с последующей укладкой сигнальной ленты. Защита кирпичом или плитами требуется только при риске механических повреждений (в местах будущих раскопок).
• Радиус изгиба: Должен строго соблюдаться. Для кабелей с броней из проволок – не менее 15-20 внешних диаметров кабеля.
• Монтаж муфт: Должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием комплектующих, рекомендованных производителем кабеля. Особое внимание – герметизации и заземлению экранов.
• Заземление: Медные экраны (проволочные и ленточные) на обоих концах линии должны быть надежно заземлены для обеспечения безопасности и нормального функционирования релейной защиты.
• Приемо-сдаточные испытания: Обязательно включают измерение сопротивления изоляции, испытание повышенным напряжением выпрямленного тока или переменным напряжением частотой 0,1 Гц (VLF), проверку целостности и фазировки жил.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие ПвПу2гж от ПвБШв или АПвПу2г?

ПвБШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент («Б»), что защищает в основном от легких механических воздействий и грызунов, но менее устойчиво к растяжению. ПвПу2гж с броней из проволок («Пу») существенно прочнее на растяжение и точечные удары. АПвПу2г – кабель с алюминиевой жилой, что дешевле, но имеет больший диаметр при том же сечении и несколько худшие механические и электрические характеристики (более высокое переходное сопротивление в соединениях).

2. Можно ли прокладывать кабель ПвПу2гж 400 мм² в воздухе (по эстакадам, фасадам)?

Да, можно, но с учетом повышенной механической прочности брони это не всегда экономически целесообразно. Для прокладки на воздухе, особенно в условиях УФ-излучения, чаще применяют кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, ПвПуг). ПВХ-оболочка кабеля ПвПу2гж со временем может терять эластичность под действием солнца. Однако при наличии требований к механической защите на открытых трассах его применение допустимо.

3. Как правильно выбрать сечение 400 мм²? На какой ток он рассчитан?

Сечение выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки с учетом всех поправочных коэффициентов: температура грунта, количество кабелей в траншее, теплопроводность грунта, близость других источников тепла. Ориентировочное значение длительно допустимого тока для одного кабеля ПвПу2гж 400 мм², проложенного в земле при температуре грунта +20°C, составляет около 500-600 Ампер. Точный расчет должен выполнять проектировщик согласно главе 1.3 ПУЭ и ГОСТ 31996.

4. Что означает «2г» и насколько это важно?

Индекс «2г» (двойная герметизация) – критически важная характеристика для кабелей, прокладываемых в земле. Она означает, что в конструкции кабеля применены водоблокирующие материалы: подушка под броней и/или ленты в поясной изоляции. При локальном повреждении оболочки и брони эти материалы, контактируя с влагой, набухают и предотвращают продольное распространение воды вдоль кабеля. Это значительно повышает надежность и снижает риск выхода из строя всей линии из-за одной точки повреждения.

5. Требуется ли для монтажа кабеля ПвПу2гж специальный инструмент?

Да, обязательно. Для разделки кабеля со СПЭ-изоляцией необходимы специальные ножи (для снятия оболочки, брони, изоляции), шаблоны для ступенчатой разделки изоляции, термоусадочные муфты или муфты холодной усадки, газовая горелка или индукционная печь для термоусадки, динамометрический ключ для затяжки болтовых соединений. Работы должны выполняться по инструкции производителя муфт.

6. Как осуществляется контроль состояния проложенной линии?

Основные методы: регулярное измерение сопротивления изоляции мегаомметром (2500-5000 В), диагностика методом частичных разрядов (ЧР), рефлектометрия для поиска мест повреждения. Для новых линий из СПЭ все более распространенной становится диагностика методом спектрального анализа возвращающихся волн (OWTS) или напряжением очень низкой частоты (VLF) с измерением тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ).

7. Каков срок службы кабеля ПвПу2гж 400 мм²?

Номинальный срок службы, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, прокладки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок может превышать 40-50 лет благодаря высокой стабильности материалов (СПЭ, ПВХ, оцинкованная сталь) и защите от влаги.