Кабель ПвКПг 3х35: полное техническое описание и сфера применения

Кабель ПвКПг 3х35 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность прокладки в сложных условиях, включая трассы с неограниченной разностью уровней.

Расшифровка маркировки ПвКПг 3х35

• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ, указывающее на вулканизированный полиэтилен).
• К – наличие экрана по жилам.
• П – оболочка из полиэтилена (в данном случае, как правило, полиэтилена повышенной прочности, часто полиэтилена низкого давления, ПНД).
• г – гибкий, в значении «голый» – отсутствие наружных покровов (брони, защитных покровов из джута и пр.).
• 3х35 – три токопроводящие жилы сечением 35 мм² каждая.

Таким образом, полная расшифровка: Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном по жилам, в оболочке из полиэтилена, без защитных покровов, трехжильный, с сечением жил 35 мм².

Конструкция кабеля ПвКПг 3х35

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483.
• Класс гибкости: 1 (однопроволочная) или 2 (многопроволочная). Для сечения 35 мм² чаще применяется многопроволочная жила, что обеспечивает достаточную гибкость для монтажа.
• Форма: Круглая. Жилы имеют отличительную расцветку или цифровую маркировку в соответствии с ГОСТ: для трехжильных кабелей – коричневая, черная, серая (или 1, 2, 3).

2. Экран по жиле

• Назначение: Выравнивание электрического поля вокруг изолированной жилы, предотвращение возникновения частичных разрядов и коронного разряда, что критически важно для кабелей на напряжение от 6 кВ.
• Конструкция: Полупроводящей слой, наложенный экструзией поверх изоляции жилы. Обычно выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей полимерной ленты.

3. Изоляция

• Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE). Получен методом химической или радиационной сшивки, что придает материалу высокие температурные и механические свойства.
• Толщина: Нормируется ГОСТ 15150 или ТУ производителя и зависит от номинального напряжения кабеля. Например, для 10 кВ толщина изоляции составляет около 4,5 мм.

4. Экран по изоляции (общий экран)

• Назначение: Замыкание электрического поля внутри кабеля, защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение безопасности при касании оболочки в аварийном режиме.
• Конструкция: Медная лента или оплетка из медных проволок, наложенная поверх изолированных и скрученных жил. Часто применяется комбинация: медная лента + дренажная медная проволока сечением не менее 16 мм², уложенная поверх ленты для обеспечения надежного электрического контакта и заземления.

5. Поясная изоляция

• Назначение: Дополнительная механическая защита и фиксация скрученных экранированных жил.
• Материал: Чаще всего применяются ленты из полимерных материалов (например, ПЭТФ).

6. Оболочка

• Материал: Полиэтилен (ПЭ). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислотам, щелочам, солям), ультрафиолетовому излучению (при наличии специальных добавок).
• Цвет: Как правило, черный.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвКПг 3х35

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ), 8,7/15 кВ (17,5 кВ), 12/20 кВ (24 кВ)
Количество и сечение жил	3 x 35 мм²
Максимально допустимая длительная температура жилы	+90°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании	+250°C (продолжительность не более 5 сек)
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 250 м (может оговариваться с заказчиком)
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Электрические характеристики (ориентировочные, для 8,7/15 кВ)

Параметр	Значение
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,524 Ом/км
Индуктивное сопротивление	~0,11 Ом/км
Емкость	~0,25 мкФ/км
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в земле (+25°C в траншее, тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт)	~180 А
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в воздухе (+25°C)	~165 А

Области применения кабеля ПвКПг 3х35

Кабель предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 20 кВ включительно. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-20 кВ: Питание районных и городских подстанций, распределительных пунктов (РП), трансформаторных подстанций (ТП).
• Промышленные предприятия: Питание мощного электропривода, главных понизительных подстанций (ГПП), внутризаводских распределительных сетей.
• Объекты инфраструктуры: Прокладка к насосным станциям, котельным, очистным сооружениям.
• Кабельные линии в условиях агрессивных сред: Благодаря полиэтиленовой оболочке кабель устойчив к воздействию масел, бензина, кислот, щелочей, что позволяет прокладывать его в промышленных зонах, на территориях химических производств.
• Трассы с большими перепадами высот: Изоляция из сшитого полиэтилена не подвержена стеканию, что допускает вертикальную и наклонную прокладку без ограничения по уровню.

Важное ограничение: Кабель ПвКПг не имеет брони и защитных покровов, поэтому его запрещено прокладывать непосредственно в земле (траншее) без дополнительной защиты. Для подземной прокладки требуется использование кабельных лотков, блоков или защитных труб (гофрорукавов, ПНД/ПВХ труб).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с кабелем ВВГ)

Преимущества:

• Высокое рабочее напряжение: Предназначен для сетей среднего напряжения (6-20 кВ), в то время как кабели типа ВВГ используются до 1 кВ.
• Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C против +70°C у ПВХ, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Стойкость к тепловым перегрузкам и КЗ: Сшитый полиэтилен сохраняет свойства при высоких температурах.
• Высокие диэлектрические характеристики: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к частичным разрядам.
• Стойкость к влаге и химикатам: Полностью полимерная конструкция (изоляция и оболочка) обеспечивает высокую герметичность и инертность.
• Меньший вес и наружный диаметр: По сравнению с бумажно-масляными кабелями на то же напряжение.

Недостатки:

• Отсутствие брони: Требует дополнительных мер механической защиты при прокладке.
• Чувствительность к механическим повреждениям при монтаже: Необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба.
• Более высокая стоимость: По сравнению с кабелями низкого напряжения и бумажно-масляными аналогами, но часто более низкая стоимость жизненного цикла.
• Сложность монтажа концевых муфт: Требует высокой квалификации персонала и специального инструмента для зачистки экранов и изоляции.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка: Допускается в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), производственных помещениях, по конструкциям, в блоках, трубах. Прокладка в земле – только в защитных трубах.
• Заземление: Медные экраны (общий и по жилам) с обеих сторон кабельной линии должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
• Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (стержневые, термоусаживаемые, холодноусаживаемые).
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным напряжением (например, 4U₀ в течение 15 мин для кабеля 10 кВ).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ПвКПг от ПвПг?

Основное отличие – наличие экрана по жилам. В маркировке буква «К» после «Пв» указывает на экран по жиле. Кабель ПвПг имеет изоляцию из сшитого полиэтилена и оболочку, но не имеет экрана по жилам, что ограничивает его применение напряжениями до 1-3 кВ (редко выше). Кабель ПвКПг, имея экран по жиле, предназначен для сетей 6 кВ и выше.

Можно ли прокладывать кабель ПвКПг 3х35 в земле?

Да, но только с обязательным использованием средств механической защиты: гладких или гофрированных труб из ПЭ, ПВХ или металла, кабельных блоков или лотков с последующей засыпкой. Прямая укладка в траншею запрещена из-за отсутствия брони и уязвимости полиэтиленовой оболочки к механическим воздействиям (лопата, камни, грызуны).

Какое максимальное расстояние можно проложить кабель сечением 35 мм² на 10 кВ?

Технически длина линии ограничивается не сечением, а емкостным током и падением напряжения. Для кабеля 3х35 на 10 кВ при полной нагрузке (~180 А) допустимая длина с учетом падения напряжения (ΔU < 5%) составляет несколько километров. Однако ключевым ограничивающим фактором для кабелей среднего напряжения является ток утечки через изоляцию и емкостной ток замыкания на землю, который нормируется для конкретной сети (с изолированной или компенсированной нейтралью). Точный расчет должен выполнять проектировщик.

Что означает «сшитый полиэтилен» и чем он лучше обычного?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными связями («сшиты») в трехмерную сетку. Это radically меняет его свойства: резко повышается термостойкость (от +70°C у ПЭ до +90°C у XLPE), стойкость к растрескиванию, механическая прочность при нагреве, устойчивость к тепловым ударам. Обычный полиэтилен при температуре выше 70-80°C начинает размягчаться и течь.

Как правильно выбрать между ПвКПг и АПвКПг?

Буква «А» в начале марки (АПвКПг) обозначает, что токопроводящая жила выполнена из алюминия. Выбор между медью и алюминием основывается на:

• Медь (ПвКПг): Меньшее сечение при том же токе, лучшее сопротивление удару короткого замыкания, высокая гибкость и стойкость к многократным изгибам, более высокая стоимость, больший вес.
• Алюминий (АПвКПг): Меньшая стоимость и вес, но большее сечение для той же пропускной способности, склонность к ползучести в контактных соединениях, что требует специальных мер при монтаже муфт и наконечников.

В ответственных линиях, где критичны габариты и надежность, чаще выбирают медь.

Нужно ли заземлять экран кабеля ПвКПг с двух сторон?

Да, это обязательное требование ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок). Заземление экранов с обоих концов кабельной линии обеспечивает:

• Безопасность персонала (снятие потенциала с экрана).
• Замыкание тока короткого замыкания на землю для корректной работы устройств релейной защиты.
• Снижение электромагнитных помех.

В очень длинных линиях (более нескольких км) может применяться одноточечное или кросс-заземление для снижения циркулирующих токов, но такая схема требует специального расчета.

Каков реальный срок службы этого кабеля?

Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет при соблюдении условий эксплуатации (непревышение температуры, отсутствие перегрузок, правильный монтаж, отсутствие механических повреждений). Критическим фактором является качество монтажа соединительных и концевых муфт – большинство отказов происходит именно в местах соединений.