Кабель ПвЭгаП 400 мм
Кабель ПвЭгаП 400 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвЭгаП 400 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, с алюминиевыми жилами сечением 400 мм², с экраном из медных проволок и внешней оболочкой из полиэтилена. Данное изделие относится к современному классу кабельной продукции, предназначенной для стационарной прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах и на открытом воздухе для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.
Расшифровка маркировки ПвЭгаП 400 мм²
- П – изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена.
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Важно отметить, что в современных стандартах (ГОСТ 31996-2012) для кабелей на напряжение 6-35 кВ с СПЭ-изоляцией часто используется обозначение ПвП, где последняя «П» – полиэтиленовая оболочка. Маркировка ПвЭгаП является устоявшейся и указывает на специфическую конструкцию экрана.
- Э – наличие экрана по изоляции жилы (индивидуального экрана).
- га – наличие герметизации: продольной и поперечной. Обычно достигается применением водоблокирующих лент и заполнением межжильного пространства гидрофобным составом.
- П – наружная оболочка из полиэтилена (в интерпретации данной маркировки).
- 400 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Защиту от электромагнитных помех.
- Симметрирование электрического поля.
- Создание пути для тока короткого замыкания.
- Создание пути для тока утечки при повреждении изоляции (заземляющая функция).
- Магистральные линии в распределительных сетях 6-20 кВ: Отходящие линии от подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам.
- Питание мощных потребителей: Заводские цеха, насосные и компрессорные станции, крупные торговые центры.
- Кабельные вставки на ВЛ: Для выполнения переходов через инженерные сооружения или в условиях стесненной трассы.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Коллекторах, туннелях, эстакадах, где важна стойкость оболочки к влаге и химической агрессии.
- Прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью и блуждающими токами.
- Участки с повышенными требованиями к пожарной безопасности (при использовании исполнений с пониженной пожарной опасностью — «нг(А)-LS» и т.д.).
- Более высокая допустимая температура: +90°C против +70°C для бумажно-масляной изоляции (АСБ). Это позволяет передавать большую мощность при том же сечении или использовать меньшее сечение при той же мощности.
- Отсутствие ограничений по перепаду уровней: Нет риска стекания пропиточного состава, что характерно для маслонаполненных кабелей.
- Лучшие механические и эксплуатационные свойства: Высокая стойкость к ударам, изгибам, вибрации. Меньший вес и радиус изгиба.
- Простота монтажа и соединения: Не требует сложной герметизации концевых муфт, как кабели с бумажной изоляцией.
- Высокая стойкость к влаге: Благодаря герметизации («га») и полиэтиленовой оболочке.
- Большая длина поставки: Меньшее количество соединительных муфт на километр трассы.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции: Повреждение при прокладке может привести к локальному пробою.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБ) на единицу длины, но часто более низкая стоимость жизненного цикла.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и соблюдение технологии.
- Риск дендритного роста (водных триингов): При повреждении оболочки и длительном нахождении в воде может происходить постепенное развитие микротрещин в изоляции. Современные материалы (трекингостойкий полиэтилен) минимизируют этот риск.
Конструкция кабеля ПвЭгаП 400 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и каждый элемент выполняет критически важную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 400 мм² изготавливается из алюминия (материал – А5, А5Е или А6 по ГОСТ 22483). Для данного сечения жила, как правило, секторной или сегментной формы (для одножильных кабелей – круглая), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной, состоящей из множества проволок, скрученных вместе.
2. Экран по жиле (полупроводящий экран)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм). СПЭ обладает высокими диэлектрическими и механическими свойствами, устойчивостью к термическим перегрузкам (допустимая температура длительной работы +90°C, аварийной перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C).
4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)
Аналогичный полупроводящий слой накладывается поверх основной изоляции. Вместе с экраном по жиле он создает идеально гладкое, равномерное электрическое поле внутри цилиндра изоляции.
5. Медный экран (поясной экран)
Поверх полупроводящего экрана накладывается экран из медных проволок (иногда в комбинации с медной лентой). Для кабеля 400 мм² это, как правило, множество тонких медных проволок, спирально наложенных поверх изолированных жил. Сечение медного экрана нормируется (например, 25 мм² или 35 мм² для 10 кВ) и обеспечивает:
Это ключевое отличие маркировки «Эга» – экран из проволок.
6. Разделительный слой и герметизация
Под оболочкой часто находятся водоблокирующие ленты или наполнители, которые при контакте с водой набухают и препятствуют продольному распространению влаги по кабелю. Это элемент обозначения «га».
7. Наружная оболочка
Защитная оболочка из полиэтилена (П) черного цвета. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), истиранию и солнечному излучению, что делает кабель пригодным для прокладки в сложных условиях, в том числе в земле без дополнительной защиты.
Основные технические характеристики (на примере 10 кВ)
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ; 12/20 (24) кВ |
| Сечение основной жилы | 400 мм² |
| Число жил | 1, 3 |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 5 сек) | +250°C | Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -20°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для многожильных) |
| Сопротивление изоляции, не менее | 1000 МОм·км (при +20°C) |
| Строительная длина | Не менее 250 м (может быть оговорена с заказчиком) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Таблица: Допустимые длительные токовые нагрузки (примерные значения для кабеля 10 кВ, 3×400 мм²)
| Условия прокладки | В земле (в траншее), А | В воздухе, А |
|---|---|---|
| Одна кабельная линия | ~ 510 — 530 | ~ 520 — 540 |
| Температура земли/воздуха +25°C, грунт — песчано-глинистый, теплопроводность 1,0 К·м/Вт | Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд. гл.1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов (группирования, температуры среды и др.) | |
Важно: Приведенные токи носят справочный характер. Для проектирования необходимо выполнять расчет по методике, указанной в ПУЭ и ГОСТ 31996-2012, с учетом всех реальных условий.
Область применения кабеля ПвЭгаП 400 мм²
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с кабелем АСБл 400 мм²)
Преимущества:
Недостатки/Особенности:
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка кабеля ПвЭгаП 400 мм² требует применения специального оборудования из-за его значительного веса (примерно 8-10 кг/м для трехжильного). Необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба. При прокладке в земле требуется песчаная подушка и защита кирпичом или плитами от механических повреждений. Присоединение к оборудованию выполняется с помощью кабельной арматуры (концевых и соединительных муфт), рассчитанных на работу с СПЭ-изоляцией и соответствующих классу напряжения. Обязательным является качественное заземление медного экрана с двух сторон. При эксплуатации необходим периодический тепловизионный контроль соединений и визуальный осмотр трассы.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвЭгаП от ПвПг?
Основное отличие – в конструкции экрана. В маркировке ПвЭгаП «Э» и «га» подразумевают экран из медных проволок (иногда с лентой) и обязательную герметизацию. Маркировка ПвПг (по ГОСТ 31996-2012) обозначает кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, с медным экраном в виде проволок (буква «г» – голый, т.е. проволоки поверх изолированных жил), с полиэтиленовой оболочкой, но без указания на герметизацию в маркировке (хотя она может присутствовать). Фактически, ПвЭгаП – это устаревшая, но до сих пор распространенная в обиходе маркировка, соответствующая современному ПвПг с герметизацией.
Какое сечение медного экрана у кабеля 400 мм² на 10 кВ?
Согласно ГОСТ 31996-2012, для кабелей на напряжение 10 кВ с сечением алюминиевой жилы 400 мм² нормированное номинальное сечение медного экрана (проволок) составляет 25 мм² (для 1-го класса по сечению экрана). Существует также 2-й класс – 35 мм², который может применяться в сетях с большими токами КЗ или по требованию проекта.
Можно ли прокладывать кабель ПвЭгаП 400 мм² в земле без защиты?
Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге и агрессии, поэтому прямой контакт с грунтом допустим. Однако, согласно ПУЭ (Глава 2.3), для защиты от механических повреждений при раскопках кабель на напряжение выше 1 кВ, прокладываемый на глубине менее 1 метра (стандартная глубина 0,7-1,0 м), должен быть защищен от механических повреждений (кирпич, бетонные плиты, сигнальная лента). Поэтому прокладка полностью без защиты не рекомендуется.
Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель?
Допустимый ток термической стойкости (Iтерм) рассчитывается по формуле, учитывающей сечение жилы, материал, начальную и конечную температуры. Для алюминиевой жилы 400 мм² с конечной температурой +250°C и времени КЗ 1 секунда, ориентировочный ток составляет около 14-15 кА. Для точного расчета необходимо знать конкретное время отключения КЗ защитой (t, сек) и использовать формулу: I = S √( (Qдоп) / (t α) ), где S – сечение, α – температурный коэффициент.
Что означает «га» в маркировке и насколько это важно?
Обозначение «га» (герметизация алюминиевая – историческое название) означает, что кабель имеет конструкцию, препятствующую продольному распространению влаги внутри кабеля. Это критически важно при прокладке в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод или в условиях возможного частичного затопления кабельных каналов. Герметизация увеличивает надежность и долговечность линии.
Какой кабель выбрать: АВБбШв или ПвЭгаП на 10 кВ, сечение 400 мм²?
Кабель АВБбШв с бумажно-пропитанной изоляцией и алюминиевыми жилами дешевле. Однако он имеет серьезные эксплуатационные ограничения: максимальная температура жилы +70°C, ограничения по перепаду уровней, больший вес и радиус изгиба, чувствительность к внешним повреждениям оболочки (риск осушения изоляции). ПвЭгаП – кабель нового поколения. Его выбор оправдан для ответственных линий, трасс со сложным рельефом, в условиях высокой влажности и агрессивных сред. Он обеспечивает большую пропускную способность и надежность, что в долгосрочной перспективе часто компенсирует более высокие первоначальные затраты.
Требуется ли предварительный подогрев кабеля перед прокладкой зимой?
Да, согласно техническим условиям, минимальная температура прокладки кабеля ПвЭгаП без подогрева составляет -20°C. При температуре окружающего воздуха ниже этой отметки, а также если кабель хранился на холоде, его необходимо предварительно выдержать в теплом помещении или прогревать с помощью трансформаторов подогрева. Прокладка переохлажденного кабеля приведет к растрескиванию изоляции и оболочки.
Заключение
Кабель ПвЭгаП 400 мм² является современным, надежным и высокотехнологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, медном проволочном экране и герметизации, обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы и устойчивость к сложным условиям эксплуатации. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с ПУЭ, техническими условиями завода-изготовителя и проектными решениями являются залогом создания устойчивой и безопасной системы электроснабжения.