Кабель ПвКПу2г 3-х жильный 35 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвКПу2г 3-х жильный на напряжение 35 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель марки ПвКПу2г 3-х жильный на напряжение 35 кВ представляет собой современное силовое кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 35 кВ частоты 50 Гц. Данный тип кабеля соответствует последним требованиям надежности, безопасности и долговечности для работы в распределительных сетях среднего напряжения. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 31565-2012 и техническим условиям является ключом к пониманию конструкции: П – изоляция из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный), в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, К – броня из круглых оцинкованных стальных проволок, П – наружная оболочка из полиэтилена, у – усиленная оболочка, 2г – водоблокирующие элементы в виде гидрофобного заполнителя в поясной изоляции и под оболочкой. Цифра «3» указывает на количество основных токопроводящих жил.

Конструкция кабеля ПвКПу2г 3x… 35 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую изоляцию и защиту от внешних воздействий.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки (материал по умолчанию для данной марки, согласно современным стандартам). Жила может быть секторной или круглой формы, однопроволочной (сечением до 25 мм²) или многопроволочной (сечением от 25 мм² и выше), что обеспечивает гибкость и удобство монтажа. Для кабеля на 35 кВ жилы, как правило, многопроволочные.
• Экран на жиле (полупроводящей экран): Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его функция – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных концентраций напряженности на микронеровностях жилы, что критически важно для кабелей среднего и высокого напряжения.
• Основная изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Данный материал обладает высокой электрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями, отличной термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым ударам. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения.
• Экран на изоляции (полупроводящей экран): Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего материала. Вместе с экраном на жиле он формирует цилиндрический конденсатор, обеспечивая радиальное распределение электрического поля.
• Поясная изоляция: Представляет собой обмотку из полупроводящей ленты или экструзионный слой. Объединяет три экранированные жилы в общий пакет. В конструкции ПвКПу2г пространство между жилами в поясной изоляции заполняется гидрофобным компаундом, который препятствует продольному распространению влаги в случае локального повреждения наружных покровов.
• Металлический экран: Выполняется в виде медных лент, наложенных спирально или продольно, или в виде медных проволок, навитых поверх поясной изоляции. Основные функции: защита от электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю, обеспечение пути для тока короткого замыкания. Является заземляющим элементом.
• Внутренняя оболочка (под броней): Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Служит для защиты металлического экрана от коррозии и механических повреждений броней, а также для улучшения герметизации. Под оболочкой также присутствует слой гидрофобного заполнителя (индекс «2г»).
• Броня: Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения (индекс «К»). Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов). Оцинковка обеспечивает антикоррозионную защиту.
• Наружная оболочка (усиленная): Изготавливается из полиэтилена (индекс «Пу»). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям (УФ-излучению, осадкам), агрессивным химическим средам, истиранию. Усиление (толщина) оболочки повышает механическую защиту и долговечность кабеля при прокладке в земле (траншеях), в том числе в условиях каменистых грунтов.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры кабеля ПвКПу2г 3x… 35 кВ регламентируются ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ) и расширяются на более высокие напряжения соответствующими ТУ. Ниже приведены ключевые характеристики.

Таблица 1. Электрические и конструктивные параметры для сечений 50-240 мм² (пример)

Номинальное сечение жилы, мм²	Максимальный внешний диаметр, мм (ориентировочно)	Масса 1 км кабеля, кг (ориентировочно)	Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (+25°C), А	Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более
3×50	75-80	5500-6000	190-210	0.387
3×95	85-90	7500-8000	280-300	0.193
3×150	95-100	10000-11000	350-380	0.124
3×240	110-115	14000-15000	450-480	0.0751

Таблица 2. Общие эксплуатационные характеристики

Параметр	Значение или описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	20,5 / 35 кВ (40,5 кВ)
Длительно допустимая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (длительность до 5 с)	+250°C
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C
Допустимый радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	65 кВ (50 Гц) в течение 10 мин.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвКПу2г 3-х жильный 35 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение 35 кВ. Благодаря усиленной конструкции с броней и гидрозащитой, он является универсальным решением для широкого спектра задач.

• Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ прокладки для данной марки. Броня защищает от механических повреждений грунтом, камнями, при раскопках. Полиэтиленовая оболочка устойчива к почвенной коррозии и влаге. Гидрофобное заполнение («2г») обеспечивает дополнительную защиту от распространения влаги.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Кабель может использоваться в закрытых кабельных сооружениях. Усиленная оболочка и броня обеспечивают стойкость к пожарной нагрузке и механическим воздействиям.
• Прокладка в помещениях и на эстакадах: Допускается, но необходимо учитывать наличие металлической брони, которая требует обязательного заземления с двух сторон. Полиэтиленовая оболочка не распространяет горение при одиночной прокладке.
• Не рекомендуется: Прокладка по воздуху (воздушные линии) без дополнительных несущих элементов, а также в блоках или трубах, заполненных водой.

Основные объекты применения: распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры, питание мощных потребителей (заводы, ТЭЦ, насосные станции), вводы на подстанции 35/6(10) кВ, магистральные линии в районах с каменистым грунтом или повышенными требованиями к механической защите.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение проводится с другими типами кабелей на напряжение 35 кВ, например, с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (МНС, ЦСА) и кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена в иных покровах (ПвП, ПвВг).

Преимущества кабеля ПвКПу2г:

• Высокая надежность и долговечность: Изоляция XLPE не стареет из-за гигроскопичности, в отличие от бумажно-масляной.
• Отличные электрические характеристики: Низкие диэлектрические потери, высокая допустимая температура жилы.

Усиленная механическая и коррозионная защита: Комбинация стальной брони и полиэтиленовой оболочки делает кабель идеальным для прокладки в сложных грунтах, в том числе с повышенной коррозионной активностью.

• Гидрофобная защита: Наличие заполнителей «2г» локализует попадание влаги, значительно повышая надежность при повреждении оболочки.
• Более простая и чистая монтажная разделка: Отсутствие масла исключает сложные работы по герметизации и установке маслоприемных устройств.
• Возможность прокладки на вертикальных участках с большим перепадом высот без ограничений, характерных для маслонаполненных кабелей.

Недостатки и ограничения:

• Высокая стоимость: Как правило, выше, чем у кабелей в ПВХ оболочке (ПвВг) и значительно выше, чем у бумажно-масляных, но стоимость жизненного цикла часто ниже.
• Большая масса и жесткость: Из-за брони и усиленной оболочки кабель тяжелее и менее гибок, чем небронированные аналоги, что усложняет монтаж.
• Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима абсолютная чистота при заделке, чтобы избежать частичных разрядов на торце изоляции.
• Относительно больший радиус изгиба по сравнению с кабелями низкого напряжения.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвКПу2г должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, «Инструкцией по монтажу силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена» и проектной документацией. Ключевые моменты:

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей.
• Раскатка: Допускается раскатка с помощью лебедки или вручную. Запрещается сбрасывать барабаны с транспортных средств. Необходимо контролировать, чтобы радиус изгиба не был меньше 15D.
• Прокладка в траншее: Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки. На дне траншеи устраивается песчаная подушка толщиной 10 см. После укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком без камней на 20 см, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
• Заземление: Металлическая броня и экран должны быть заземлены с обоих концов кабеля для безопасности и нормальной работы защит. Концы бронируются накладыванием бандажей и соединяются с заземляющим контуром медными проводниками.
• Монтаж муфт: Установка концевых и соединительных муфт является критически важной операцией. Поверхность изоляции и экрана должна быть тщательно зачищена, обезжирена и обработана в соответствии с инструкцией производителя муфт. Несоблюдение технологии приводит к пробою.
• Испытания после монтажа: Перед включением под напряжение кабельная линия должна быть испытана повышенным выпрямленным напряжением (постоянным током) согласно нормам. Для кабеля 35 кВ испытательное напряжение составляет 85 кВ постоянного тока в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие кабеля ПвКПу2г от ПвП2г?

Основное отличие – в материале наружной оболочки и, как следствие, в области применения. У кабеля ПвП2г наружная оболочка из полиэтилена, но без индекса «у» (усиленная), и он не имеет брони («К» в маркировке отсутствует). ПвП2г – это кабель с гидрозащитой, но без механической брони, что ограничивает его применение прокладкой в кабельных сооружениях (тоннелях, каналах) или в земле при условии отсутствия механических нагрузок (раскапываемых трасс, каменистых грунтов). ПвКПу2г, с броней и усиленной оболочкой, предназначен для непосредственной прокладки в земле, в том числе в сложных условиях.

Можно ли использовать кабель ПвКПу2г для прокладки в воде?

Нет, данный кабель не предназначен для постоянной прокладки под водой (в водоемах, реках). Хотя он имеет гидрофобное заполнение и полиэтиленовую оболочку, его конструкция не является герметизированной для длительного воздействия гидростатического давления. Для подводных трасс существуют специальные кабели с герметичной свинцовой оболочкой, например, марки ПвПу2г.

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ПвКПу2г 35 кВ?

Выбор сечения производится на основе расчета по следующим критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (с учетом способа прокладки, температуры грунта, количества кабелей в траншее). 2) По потере напряжения (должна быть в пределах нормы для сетей 35 кВ). 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания. 4) По экономической плотности тока (для сетей с большим числом часов использования максимума нагрузки). Исходными данными являются мощность объекта, cos φ, схема питания, длина трассы. Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации.

Требуется ли для кабеля ПвКПу2г дополнительная защита при прокладке в траншее (трубы, лотки)?

При прокладке в обычных грунтах без риска частых раскопок и без крупных камней дополнительная защита в виде труб или плит не является обязательной, так как кабель имеет собственную броню. Однако в местах пересечения с дорогами, вводах в здания, на участках с высокой вероятностью механических повреждений (например, в часто раскапываемых местах) рекомендуется дополнительная защита в виде асбестоцементных, пластиковых или стальных труб, либо укладка защитных плит поверх кабеля на глубине 0,3-0,4 м от поверхности.

Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Гарантированный срок службы, установленный стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий: правильный выбор сечения (отсутствие систематических перегрузок), соблюдение технологии монтажа (особенно муфт), отсутствие внешних механических повреждений, эксплуатация в пределах допустимых температур. Критическим фактором является качество монтажа соединительных элементов и целостность гидрофобного слоя.

Чем отличается маркировка «2г» от «г» в кабелях?

Индекс «г» означает, что кабель имеет водоблокирующую ленту в поясной изоляции. Индекс «2г» (двойная гидрозащита) означает, что в кабеле присутствует два типа гидрофобных материалов: и в поясной изоляции, и под оболочкой. Это более надежная конструкция, практически исключающая продольное распространение влаги по кабелю в случае локального повреждения оболочки или брони.