Кабель ПвБП2г 3-х жильный 35 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБП2г 3-х жильный на напряжение 35 кВ: полный технический анализ

Кабель марки ПвБП2г является силовым кабелем высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенным для стационарной прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая трассы с наличием блуждающих токов, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях). Его применение регламентировано для работы в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, длительный срок службы и соответствует современным тенденциям в кабельной энергетике, вытесняя маслонаполненные и кабели с бумажно-пропитанной изоляцией.

Расшифровка маркировки ПвБП2г

• П – Изоляция из полиэтилена.
• в – Оболочка из винила (поливинилхлоридного пластиката).
• Б – Наличие бронепокрова из стальных оцинкованных лент.
• П – Наружный защитный покров (подушка под броню и наружная оболочка) из полимерных материалов (ПВХ или полиэтилена).
• 2г – Модификация, указывающая на герметизацию жил и экрана. Цифра «2» обозначает класс герметизации (полная герметизация продольная и радиальная), а «г» – гидрофобный заполнитель в виде геля в экране. Это ключевая особенность, предотвращающая продольное распространение влаги в случае повреждения наружных покровов.
• 3-х жильный – Кабель имеет три токопроводящие жилы.
• 35 кВ – Номинальное линейное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Конструкция кабеля ПвБП2г 3х… 35 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии:

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки, секторной или круглой формы. Для сечения 35 мм² и выше, как правило, используется уплотненная или многопроволочная круглая жила. Материал и сечение определяются условиями прокладки и токовой нагрузкой.
• Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Наносится экструзией поверх токопроводящей жилы. Выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле, устраняя микроскопические неровности поверхности жилы и предотвращая локальные концентрации напряженности.
• Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 35 кВ стандартизирована (обычно 9-10.5 мм в зависимости от стандарта). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к тепловым деформациям.
• Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Также выполнен экструзией из полупроводящего СПЭ. Вместе с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий радиальное электрическое поле вокруг жилы.
• Экран (металлический): Поверх внешнего полупроводящего слоя накладывается экран в виде медных лент или оплетки из медных проволок. Его функции: замыкание емкостных токов, обеспечение симметрии электрического поля, защита от внешних электромагнитных помех, а также использование в качестве заземляющего или нулевого проводника (в системах с эффективно заземленной нейтралью). В конструкции ПвБП2г под экраном и поверх него часто применяются гидрофобные заполнители (гели) для герметизации.
• Поясная изоляция: Обмотка из электроизоляционной пленки или ПЭТ-ленты, наложенная поверх экранированных жил. Объединяет три жилы в единый сердечник.
• Разделительный слой (подушка под броню): Изготавливается из крепированной бумаги, ПЭТ-лент или битумированных материалов. Защищает внутренние слои от повреждения стальной броней и обеспечивает возможность изгиба кабеля.
• Бронепокров: Выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Предназначен для защиты кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение), а также от грызунов.
• Наружная оболочка: Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и защиты от воздействия окружающей среды (влаги, солнечного излучения, химических веществ). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Параметры кабеля регламентируются стандартами ГОСТ 31996-2012 (и его более новыми редакциями) или ТУ производителя. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля с медными жилами.

Таблица 1. Электрические и конструктивные параметры кабеля ПвБП2г 3х… 35 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	20,5 / 35 кВ (40,5 кВ)
Число и номинальное сечение основных жил	3 x 50, 3 x 70, 3 x 95, 3 x 120, 3 x 150, 3 x 185, 3 x 240, 3 x 300 мм² и более
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 50 Гц, продолжительность 10 мин.	65 кВ
Испытательное постоянное напряжение (для приемо-сдаточных испытаний)	52 кВ (в течение 15 мин.)
Максимальная допустимая температура жилы при длительной работе	+90°C
Допустимая температура жилы в режиме перегрузки	+130°C (не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч за срок службы)
Температура жилы при коротком замыкании	+250°C (максимальная продолжительность до 5 с)
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x (наружный диаметр кабеля)
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Пример длительно допустимых токовых нагрузок (для кабеля с медными жилами, проложенного в земле при температуре грунта +25°C, глубине прокладки 0.7 м)

Сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток, А	Примерная масса 1 км кабеля, кг
3 x 50	205 — 225	5500 — 6000
3 x 95	300 — 330	7500 — 8500
3 x 150	380 — 420	9500 — 11000
3 x 240	480 — 530	12500 — 14000

Примечание: Точные значения токовых нагрузок и массы зависят от конкретной конструкции производителя и должны уточняться по технической документации. Нагрузки зависят от условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, наличие других кабелей).

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвБП2г 3х… 35 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Подземные кабельные линии от распределительных устройств подстанций 35/6(10) кВ к городским и промышленным распределительным пунктам.
• Вводы на территории промышленных предприятий, нефтехимических комплексов, портов.
• Питание крупных энергоемких объектов (насосные станции, компрессорные, ЦОД).
• Прокладка в общих кабельных коллекторах и тоннелях в условиях плотной городской застройки.

Особенности монтажа и эксплуатации:

• Прокладка в земле: Требуется подготовка траншеи с песчаной подушкой. Кабель укладывается «змейкой» для компенсации температурных деформаций. Сверху засыпается слоем мягкого грунта или песка без камней, затем укладывается сигнальная лента и производится обратная засыпка. Необходимо соблюдать расстояния до параллельно проложенных кабелей и других коммуникаций согласно ПУЭ.
• Прокладка в кабельных сооружениях: Кабель крепится на лотках или кронштейнах с соблюдением допустимого радиуса изгиба. Необходимо учитывать его значительный вес и обеспечивать соответствующую несущую способность конструкций.
• Монтаж муфт и концевых заделок: Требует высокой квалификации персонала. Необходима тщательная зачистка изоляции, ступенчатая шлифовка, наложение полупроводящих и изоляционных слоев в соответствии с инструкцией производителя муфт. Обязательна проверка герметичности.
• Заземление: Металлические экраны (броня) на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены для безопасности и правильной работы релейной защиты.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, ААБл, ЦААБл)

Преимущества кабеля ПвБП2г:

• Высокая допустимая рабочая температура: +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать большие токи при том же сечении.
• Отсутствие токасистемы маслонаполнения: Нет риска утечки масла, проще монтаж и эксплуатация, нет необходимости в сложных маслоподпитывающих устройствах и контроле давления.
• Высокая стойкость к коротким замыканиям.
• Меньший вес и внешний диаметр при аналогичных параметрах, что облегчает транспортировку и прокладку.
• Гибкость и меньший радиус изгиба.
• Длительный срок службы (более 30 лет) и низкие эксплуатационные затраты.
• Герметизация типа «2г» эффективно защищает от распространения влаги вдоль кабеля.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (например, при некачественном монтаже), что может привести к развитию «древесных» разрядов.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на низкие и средние напряжения.
• Требовательность к качеству монтажа муфт и заделок.
• Необходимость использования специального инструмента для разделки и монтажа.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвБП2г от ПвБШв или ПвПг?

Отличие заключается в конструкции защитных покровов. ПвБШв имеет броню из стальных оцинкованных проволок («Ш») и наружный шланг из ПВХ («в»), что придает кабелю повышенную стойкость к растягивающим нагрузкам. ПвПг не имеет брони («П» означает только наружную полимерную оболочку), он легче и дешевле, но предназначен для прокладки в кабельных сооружениях, где нет риска механических повреждений. ПвБП2г с ленточной броней – оптимальный вариант для стандартной прокладки в земле.

Можно ли использовать алюминиевую версию этого кабеля (АПвБП2г) и в чем разница?

Да, существует аналог с алюминиевыми жилами – АПвБП2г. Разница в материале токопроводящей жилы. Алюминиевый кабель дешевле и легче, но имеет примерно на 30% меньшую проводимость. Для передачи того же тока потребуется сечение жилы на ступень-две больше, чем у медного. Выбор зависит от экономического расчета (ТЭО) и требований к монтажу (меньший вес алюминиевого кабеля может быть преимуществом).

Что означает «класс герметизации 2» и зачем нужен гидрофобный гель?

Класс герметизации «2» означает полную радиальную и продольную герметизацию изолированных жил. Гидрофобный гель, заполняющий пространство под экраном, служит барьером для распространения влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения наружной оболочки и брони. Это предотвращает выход кабеля из строя из-за увлажнения изоляции на большом протяжении и локализует место потенциального повреждения.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля ПвБП2г 35 кВ?

Выбор сечения осуществляется по следующим критериям, в порядке приоритета: 1) По длительно допустимому току нагрузки с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов (ПУЭ, гл. 1.3). 2) По экономической плотности тока (для линий с большим числом часов использования максимума нагрузки). 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания. 4) По допустимой потере напряжения (для протяженных линий). Расчет должен выполняться квалифицированным проектировщиком.

Какие испытания проводятся с кабелем перед вводом в эксплуатацию?

После монтажа кабельная линия подвергается комплексным испытаниям: 1) Измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2.5 или 5 кВ. 2) Испытание повышенным выпрямленным напряжением 52 кВ в течение 15 минут. 3) Испытание переменным напряжением 65 кВ промышленной частоты в течение 10 минут (часто проводится для новых линий или после ремонта). 4) Проверка целостности и фазировки жил. 5) Измерение параметров петли «фаза-ноль» (для сетей с заземленной нейтралью).

Заключение

Кабель ПвБП2г 3-х жильный на напряжение 35 кВ представляет собой современное, надежное и технологичное решение для создания подземных и внутристанционных кабельных линий. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, ленточной броне и системе герметизации типа «2г», обеспечивает высокие электрические и механические характеристики, длительный срок службы и соответствие строгим требованиям современных энергосистем. Правильный выбор сечения, квалифицированный монтаж, включая установку соединительных и концевых муфт, а также соблюдение регламента испытаний являются обязательными условиями для безаварийной эксплуатации данной кабельной продукции на протяжении десятилетий.