Кабель ПвКП2г 1х95: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвКП2г 1х95 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Его основное применение – прокладка в кабельных сооружениях (лотках, туннелях, каналах), а также в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, КП – экран из медных проволок и полупроводящего слоя, 2г – двойная герметизация (водоблокирующие ленты в экране и оболочке), 1 – количество жил, 95 – номинальное сечение токопроводящей жилы, мм².

Конструкция кабеля ПвКП2г 1х95

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы в условиях высокого напряжения.

• Токопроводящая жила. Выполнена из медной проволоки (класс 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 95 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
• Экран на жиле (полупроводящей слой). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений и микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
• Изоляция. Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Номинальная толщина изоляции для напряжения 10 кВ составляет 3,0 мм. Сшитый полиэтилен обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
• Экран на изоляции. Состоит из двух элементов. Первый – полупроводящей слой, аналогичный экрану на жиле, который обеспечивает плавный переход электрического поля на металлический экран. Второй – медный экран. В кабеле марки ПвКП2г он выполнен в виде оплетки из медных проволок (буква «П» в маркировке). Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных помех, является нулевой точкой в сетях с изолированной нейтралью или заземленной через дугогасящий реактор, а также выполняет функцию заземления и токопроводящего элемента при коротких замыканиях на землю.
• Герметизация экрана (водоблокирующие ленты). Обозначение «2г» подразумевает наличие в конструкции двух типов водоблокирующих элементов. Первый – это ленты, наложенные поверх медного экрана. При контакте с влагой они набухают, герметизируя пространство под оболочкой и предотвращая продольное распространение воды вдоль кабеля.
• Оболочка. Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обозначается буквой «в». Толщина оболочки рассчитывается в зависимости от диаметра кабеля под ней. Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных химических сред, ультрафиолетового излучения (при прокладке на открытом воздухе) и служит дополнительным барьером для влаги. В конструкции ПвКП2г под оболочкой также могут располагаться водоблокирующие элементы (вторая составляющая «2г»).

Основные технические характеристики и параметры

Параметры кабеля ПвКП2г 1х95 регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 (или более новыми редакциями) и соответствуют международным стандартам.

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ
Количество и сечение жил	1 х 95 мм²
Материал жилы	Медь
Класс жилы	1 (однопроволочная) или 2 (многопроволочная)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Толщина изоляции	3,0 мм
Тип экрана	Медные проволоки (оплетка) + полупроводящие слои
Материал оболочки	ПВХ пластикат
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -15°C)
Максимальная длительная рабочая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с сечением ≥ 50 мм²)
Строительная длина	Не менее 150 м (может быть оговорена с заказчиком)
Срок службы	Не менее 30 лет

Электрические характеристики

Электрические параметры являются ключевыми для проектирования и эксплуатации кабельной линии.

Параметр	Значение для кабеля 1х95 мм²
Электрическое сопротивление жилы при постоянном токе (+20°C), не более	0,193 Ом/км
Индуктивное сопротивление (50 Гц)	~0,11-0,13 Ом/км (зависит от взаимного расположения фаз)
Емкостное сопротивление	~0,10-0,12 МОм*км
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в земле (+25°C, глубина 0,7 м, тепловое сопротивление грунта 1,0 К*м/Вт)	~315 А
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в воздухе (+25°C)	~340 А
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	1000 МОм*км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты 50 Гц после прокладки (продолжительность 5 мин.)	18 кВ

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвКП2г 1х95 применяется для создания распределительных сетей 6/10 кВ. Основные сферы использования: электроснабжение промышленных предприятий, городских распределительных сетей (РП, ТП), объектов инфраструктуры (аэропорты, вокзалы), жилых микрорайонов, а также в качестве вводов и отводов в силовых трансформаторах.

Особое внимание при проектировании и монтаже одножильных кабелей на напряжение 10 кВ необходимо уделять способу прокладки и компенсации индуктивных потерь:

• Прокладка в земле (траншеях). Допускается при условии защиты от механических повреждений (специальными плитами или сигнальной лентой). Кабель должен укладываться на подготовленную песчаную подушку. При параллельной прокладке нескольких кабелей (фаз) необходимо соблюдать расстояния между ними (не менее 100 мм) для обеспечения теплоотвода. Обязательно применение муфт и концевых заделок, предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
• Прокладка в кабельных сооружениях. Является основным и рекомендуемым способом. Кабель крепится на лотках, в коробах или по конструкциям. Важно обеспечить естественную вентиляцию для отвода тепла.
• Прокладка в воздухе. Возможна при условии защиты от прямых солнечных лучей (в неметаллических трубах, коробах) или при использовании кабеля с устойчивой к УФ-излучению оболочкой (обычно обозначается как «ПвКП2г-ХЛ»).

Критически важный момент для одножильных кабелей сечением 95 мм² и выше – компенсация вихревых токов. При протекании переменного тока вокруг одножильного кабеля возникает переменное магнитное поле, которое наводит ЭДС в металлических элементах (оболочках, броне, лотках), расположенных концентрически вокруг жилы. Это приводит к дополнительным потерям и перегреву. Для их минимизации применяют специальные схемы расположения фаз (в «треугольник» или «обратный треугольник»), а также выполняют перекладку (транспозицию) кабелей с определенным шагом, чтобы суммарная ЭДС в смежных участках была близка к нулю. В кабелях с экраном из медных проволок (ПвКП2г) экран также участвует в протекании токов короткого замыкания и требует надежного заземления с двух сторон.

Отличия от аналогов (ПвПг, АПвПг, ПвВГ)

Понимание различий в маркировке позволяет точно подобрать кабель для конкретных условий.

• ПвПг 1х95: Отличие от ПвКП2г – в конструкции экрана. В ПвПг экран выполнен в виде медной ленты (буква «П» без «К»), а не оплетки из проволок. Ленточный экран хуже выдерживает токи короткого замыкания и менее гибок. Кабель ПвПг также имеет одинарную герметизацию («г» вместо «2г»).
• АПвПг 1х95: Буква «А» указывает на алюминиевую токопроводящую жилу. Это основной аналог по электрическим параметрам, но с жилой из алюминия, что делает кабель легче и дешевле, но требует большего сечения для той же пропускной способности и менее надежно в контактных соединениях.
• ПвВГ 1х95: Кабель без экрана. Применяется только в сетях с изолированной нейтралью, где при однофазном замыкании на землю работа продолжается. Не имеет медного экрана (буквы «КП» отсутствуют) и герметизации («г»). Его применение ограничено и требует специального обоснования.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем обусловлен выбор именно медной жилы в кабеле ПвКП2г 1х95?

Медь обладает более высокой электропроводностью по сравнению с алюминием, что при равном сечении дает меньшие активные потери на нагрев. Медные жилы менее подвержены ползучести и окислению в местах контакта, что повышает надежность и долговечность соединений в муфтах и заделках. Для ответственных объектов и при высоких расчетных токах нагрузки предпочтение отдается меди.

В чем практическое преимущество двойной герметизации «2г»?

Двойная герметизация (водоблокирующие ленты под оболочкой и в экране) практически исключает возможность продольного распространения влаги по кабелю в случае локального повреждения внешней оболочки. Это критически важно для протяженных трасс, прокладываемых в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод или в коллекторах с возможными протечками, так как позволяет локализовать поврежденный участок и упрощает ремонт.

Как правильно выбрать схему прокладки трех одножильных кабелей ПвКП2г 1х95 для трехфазной линии?

Для минимизации потерь в оболочках и обеспечения нормального теплоотвода рекомендуется:

• При прокладке в треугольнике (вплотную) – использовать кабели в неферромагнитных оболочках (ПВХ), что и предусмотрено в ПвКП2г. Однако даже в этом случае необходима транспозиция (перекладка) кабелей с шагом, рекомендуемым проектом (обычно каждые 50-100 метров).
• Наиболее эффективная схема – расположение кабелей в одной плоскости с расстоянием между ними не менее одного внешнего диаметра. При этом средний кабель будет иметь худшие условия охлаждения, что требует введения понижающего коэффициента при расчете допустимого тока нагрузки (около 0.9).

Расчет оптимальной схемы укладки должен выполняться на этапе проектирования с помощью специализированного ПО.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Да, согласно ПУЭ (Глава 2.3), кабели напряжением 10 кВ, прокладываемые в земле, должны быть защищены от механических повреждений. Для этого применяются: сигнальная пластмассовая лента, укладываемая на 250 мм выше кабеля; железобетонные плиты; полнотелый глиняный кирпич (в непучинистых грунтах). Защита обязательна на всей протяженности, кроме мест пересечений с инженерными коммуникациями и вводами в здания.

Какой тип концевых заделок необходим для кабеля ПвКП2г?

Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и экраном из медных проволок применяются специальные концевые муфты (заделки) наружной или внутренней установки (типа КВТп, STRI, Pfisterer CONNEX или аналоги). Их конструкция обеспечивает контроль электрического поля с помощью экранирующих наконечников или слоев токопроводящего материала, а также надежный электрический контакт и герметизацию медного экрана. Использование заделок, предназначенных для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией, недопустимо.

Каков порядок приемо-сдаточных испытаний после прокладки линии?

После монтажа кабельная линия 10 кВ должна пройти обязательные высоковольтные испытания повышенным напряжением выпрямленного тока или переменным напряжением 0,1 Гц (метод VLF). Согласно действующим нормам (СО 153-34.20.507-2003), испытательное напряжение выпрямленного тока для кабеля 10 кВ составляет 60 кВ (6U₀) с выдержкой 10 минут. Цель – выявить возможные повреждения изоляции, полученные в процессе транспортировки и монтажа.