Кабель ПвКПу2г 1-х жильный: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвКПу2г (одножильный) представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и устойчивость к сложным условиям эксплуатации, что делает его ключевым элементом в современных кабельных сетях среднего напряжения.

Расшифровка маркировки ПвКПу2г

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и содержит информацию о его ключевых конструктивных особенностях:

• П – Изоляция из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• К – Броня из круглых оцинкованных стальных проволок.
• П – Наружный защитный покров (подушка) в виде пластмассовой ленты (или из ПВХ).
• у – Усиленная защитная оболочка (толстостенная).
• 2г – Отсутствие двойной гидроизоляции (индекс «2г» означает, что герметизация выполнена только алюмополимерной лентой, в отличие от «2г», где есть еще и продольная герметизация).
• 1-х жильный – Кабель имеет одну токопроводящую жилу.

Конструкция кабеля ПвКПу2г (одножильный)

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

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (материал — ММ), соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Имеет круглую форму. Сечения жил стандартизированы.
• 2. Экран на жиле (полупроводящий). Выполнен в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• 3. Изоляция. Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Сшивка молекул полимера (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные характеристики (допустимый нагрев до +90°C в долговременном режиме) и стойкость к деформациям.
• 4. Экран на изоляции (полупроводящий). Аналогичен экрану на жиле. Вместе с жильным экраном создает цилиндрический конденсатор, обеспечивая радиальное распределение электрического поля.
• 5. Поясная изоляция. Выполняется из полупроводящих лент или экструдированного полупроводящего слоя. Служит для выравнивания потенциалов под металлическим экраном.
• 6. Металлический экран. Выполнен в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, является проводником тока утечки и тока короткого замыкания. В одножильных кабелях этот экран также служит для замыкания магнитного потока, снижая индуктивное сопротивление и нагрев от потерь в ферромагнитных материалах.
• 7. Заполнитель. Промежутки под броней заполняются ПВХ-поясами или жгутами для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• 8. Броня. Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения, наложенных поверх подушки. Обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов.
• 9. Наружная оболочка. Изготовлена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) повышенной твердости и толщины (индекс «у» — усиленная). Защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость к агрессивным средам, ультрафиолету, истиранию.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	На 1 кВ: 0,66/1 кВ (1,2 кВ); На 6 кВ: 6/10 кВ (12 кВ); На 10 кВ: 10/15 кВ (17,5 кВ); На 35 кВ: 35/40 кВ (40,5 кВ)
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для эксплуатации в умеренном и холодном климате, на открытом воздухе, в земле, туннелях, каналах).
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева возможен до -15°C).
Допустимая температура жилы	Длительно: +90°C. В режиме перегрузки: +130°C. В режиме КЗ (до 4 сек): +250°C.
Минимальный радиус изгиба	Не менее 15 наружных диаметров кабеля при монтаже.
Срок службы	Не менее 30 лет.
Стойкость к короткому замыканию	Ток термической стойкости определяется сечением жилы, стандартно рассчитывается на 4 секунды.

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвКПу2г 1-х жильный применяется для прокладки сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты и стойкости к агрессивным средам.

• Прокладка в земле (траншеях). Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, деятельности грызунов.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, эстакадах, по мостам. Усиленная оболочка обеспечивает стойкость к влаге, маслам, химическим веществам.
• Взрывоопасные зоны. Может применяться при соблюдении требований ПУЭ к бронированным кабелям.
• Участки с риском растягивающих нагрузок. Стальная броня из проволок эффективно воспринимает растяжение.

Особенности монтажа одножильных кабелей: При прокладке в стальном бронепокрове в переменном поле возникают вихревые токи, приводящие к дополнительному нагреву и потерям мощности. Для их снижения применяют специальные методы прокладки:

• Прокладка в «треугольник». Все три фазы (три одножильных кабеля) укладываются вплотную друг к другу в форме треугольника.
• Прокладка в «пучок». Кабели всех фаз связываются вместе по всей длине трассы.
• Использование немагнитных спиралей. При невозможности применения вышеуказанных методов броня выполняется из проволок немагнитных материалов (например, алюминия), либо между кабелями устанавливаются магнитные развязки.

Обязательным требованием является перекрестное соединение металлических экранов и брони на обоих концах линии и, при большой длине, на промежуточных точках. Это предотвращает наведение опасного потенциала на броне и снижает потери.

Сравнение с аналогами и выбор сечения

Кабель ПвКПу2г является аналогом кабеля АПвКПу2г, где токопроводящая жила изготовлена из алюминия. Медная жила обеспечивает большую проводимость, механическую гибкость и стойкость к окислению, но увеличивает стоимость кабеля. Выбор между ними основывается на технико-экономическом расчете.

Пример выбора сечения жилы по длительно допустимому току (для прокладки в земле, +90°C на жиле, температура земли +15°C, термическое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт)

Номинальное сечение жилы, мм²	Длительно допустимый ток для ПвКПу2г (медь), А	Примерная область применения по мощности*
50	245	~ 0.8 МВА (на 10 кВ)
95	330	~ 1.7 МВА (на 10 кВ)
150	410	~ 2.5 МВА (на 10 кВ)
240	515	~ 3.5 МВА (на 10 кВ)

• Мощность приведена ориентировочно по формуле S = √3·U·I для напряжения 10 кВ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ПвКПу2г от ПвКШп?

Основное отличие заключается в конструкции брони. В ПвКПу2г используется броня из проволок (индекс «К»), что обеспечивает высокую стойкость к растягивающим нагрузкам. В кабеле ПвКШп применяется броня в виде двух стальных оцинкованных лент (индекс «Б»), которая лучше защищает от продавливающих воздействий, но менее устойчива к растяжению.

Обязательно ли заземлять броню и экран одножильного кабеля?

Да, это обязательное требование ПУЭ и условие безопасной эксплуатации. Металлический экран и броня должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. При большой длине линии (обычно более 500-1000 м для среднего напряжения) для снижения токов в экране может применяться одноточечное или кросс-соединение, однако для брони из стальных проволок двустороннее заземление, как правило, сохраняется для механической защиты и безопасности.

Можно ли прокладывать ПвКПу2г в воздухе (по фасадам, на опорах)?

Да, кабель предназначен для прокладки в воздухе при отсутствии риска механических повреждений. Усиленная оболочка из ПВХ обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению и перепадам температур. Однако необходимо учитывать увеличение тока нагрузки при прокладке на солнце и соответствующим образом выбирать сечение.

Как расшифровать индекс «2г» и в чем его практическое значение?

Индекс «2г» указывает на конструкцию герметизации. В кабеле ПвКПу2г продольная герметизация обеспечивается алюмополимерной лентой, наложенной поверх экрана. Это защищает изоляцию от радиального проникновения влаги. Однако в данной марке отсутствует дополнительная продольная герметизация жилы (например, водоблокирующие порошки или ленты), что есть в кабелях с индексом «2г» (например, ПвП2г). Поэтому при прокладке в условиях возможного длительного затопления (подводные переходы) следует отдавать предпочтение кабелям с полной герметизацией.

Как правильно выбрать сечение жилы для проекта?

Выбор сечения является комплексной инженерной задачей и должен производиться в соответствии с ПУЭ гл. 1.3. Основные критерии:

• По длительно допустимому току нагрузки с учетом способа прокладки и количества работающих кабелей.
• По потере напряжения (должна быть в пределах нормы для данной сети).
• По току короткого замыкания (термическая и динамическая стойкость).
• По экономической плотности тока (для оптимизации капитальных и эксплуатационных затрат).

Рекомендуется использовать специализированное программное обеспечение для расчетов или обращаться к таблицам ГОСТ и справочной литературы.

Существуют ли ограничения по трассе прокладки для одножильных кабелей?

Основное ограничение связано с возникновением потерь в броне. При прокладке в ферромагнитных трубах, близко к стальным конструкциям или при больших расстояниях между фазами потери на вихревые токи и нагрев могут стать недопустимо высокими. Необходимо выполнять расчеты или применять рекомендованные схемы укладки («треугольник», «пучок»). Также следует избегать образования замкнутых контуров из брони при параллельной прокладке нескольких линий.

Заключение

Кабель ПвКПу2г 1-х жильный является современным, надежным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих механической прочности и стойкости к внешним воздействиям. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и проволочной броне, соответствует высоким техническим и эксплуатационным стандартам. Корректный выбор сечения, соблюдение правил монтажа (особенно касающихся заземления экранов и укладки фаз) и учет специфики одножильного исполнения являются залогом долговечной и безопасной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.