Кабель ПвКПу2г 50 мм
Кабель ПвКПу2г 50 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель марки ПвКПу2г с сечением токопроводящей жилы 50 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб или коробов. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в распределительных сетях среднего напряжения. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, К – броня из круглых стальных оцинкованных проволок, Пу – усиленная внешняя оболочка (защитный шланг), 2г – двойная герметизация: гидрофобный заполнитель в поясной изоляции и алюмополимерная лента под броней, 50 – номинальное сечение основной жилы в мм².
Конструкция кабеля ПвКПу2г 50 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет критически важную функцию.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (А) или меди, однако для данной марки в соответствии с ТУ и ГОСТ чаще применяется алюминий класса 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила сечением 50 мм² может быть как однопроволочной (для сечений до 50 мм² включительно), так и многопроволочной, что обеспечивает необходимую гибкость.
- Фазная изоляция. Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Этот материал, подвергнутый процессу сшивки, обладает стабильными диэлектрическими свойствами при повышенных температурах (до 90°C в длительном режиме и до 130°C в режиме перегрузки), высокой стойкостью к трекингу и влаге.
- Экран по жиле. Представляет собой полупроводящий сшитый полиэтилен или экструдированный полупроводящий слой. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Поясная изоляция. Наложена поверх скрученных изолированных жил. В кабеле марки «2г» пространство между жилами заполняется гидрофобным компаундом, который препятствует продольному распространению влаги в случае повреждения оболочки.
- Экран изоляции. Выполнен в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Он предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при касании. Для кабелей с сечением жилы 50 мм² часто применяется комбинированный экран: медная лента и проволоки поверх нее.
- Разделительный слой. Битумная лента или полимерная пленка, наложенная под броню для защиты от коррозии и предотвращения повреждения внутренних элементов острыми кромками бронепокрова.
- Броня. Выполнена из стальных оцинкованных проволок круглого сечения (индекс «К»). Это обеспечивает высокую механическую защиту от сдавливающих нагрузок, растяжения и грызунов.
- Герметизирующая лента. Алюмополимерная лента, наложенная поверх брони под оболочку. Она создает второй барьер для влаги (индекс «2г»), защищая броню от коррозии.
- Наружная оболочка. Изготовлена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) повышенной прочности (индекс «Пу» – усиленная). Оболочка устойчива к ультрафиолету, агрессивным почвам, влаге и механическим воздействиям.
- Прокладка в земле (траншеях). Это основной способ монтажа. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта на глубину не менее 0.7-1.0 метра. Наличие брони и усиленной оболочки позволяет прокладывать его без дополнительных защитных труб (кабельных каналов, HDPE-коробов), что существенно снижает стоимость строительно-монтажных работ. При пересечении с коммуникациями или в местах с повышенной нагрузкой на грунт допускается использование защитных плит или труб.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах. Допускается при условии отсутствия растягивающих усилий. Необходимо учитывать повышенные требования к пожарной безопасности: использование кабелей с индексом «нг(А)-LS» (с пониженным дымогазовыделением) в таких трассах является обязательным согласно ПУЭ 7.
- Эксплуатация в агрессивных грунтах. Усиленная оболочка из ПВХ пластиката обеспечивает стойкость к воздействию блуждающих токов, солей, щелочей и кислот, содержащихся в почве.
- Использование в зонах с высокой механической опасностью. Стальная броня защищает кабель от повреждений при раскопках, смещении грунта, давлении корней деревьев.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель ПвКПу2г 50 мм² рассчитан на эксплуатацию в сетях переменного напряжения 6, 10 и, в некоторых исполнениях, до 20 кВ частотой 50 Гц. Его ключевые параметры регламентированы техническими условиями (ТУ) и ГОСТ 18410-73, а также международным стандартом МЭК 60502-2.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) или 10/15 кВ (17.5 кВ) |
| Сечение основной жилы | 50 мм² |
| Количество и форма жил | 3 жилы, секторной или круглой формы |
| Материал жилы | Алюминий (А), реже медь |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C (в длительном режиме) |
| Максимальная температура при перегрузке | +130°C (не более 100 часов в год) |
| Температура при коротком замыкании | +250°C (не более 5 секунд) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Строительная длина | Не менее 200-250 м (оговаривается с производителем) |
Расчетные электрические и массогабаритные показатели
Для проектирования сетей и выбора условий прокладки необходимы точные данные по току нагрузки, сопротивлению и массе кабеля. Приведенные данные являются ориентировочными и могут незначительно отличаться у различных производителей.
| Параметр | Значение (ориентировочно) |
|---|---|
| Наружный диаметр | 55-65 мм |
| Масса 1 км кабеля | 4500-5500 кг |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C (не более) | 0.641 Ом/км (для алюминия) |
| Индуктивное сопротивление | 0.11-0.13 Ом/км |
| Емкостной ток | 0.6-0.8 А/км |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в земле (+25°C, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина 0.7 м) | 160-180 А |
| Допустимый ток короткого замыкания (1 сек) | 5.5-6.5 кА |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПвКПу2г 3х50 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основная сфера применения – магистральные и распределительные линии сетей 6-10 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью.
Запрещается прокладка кабеля по воздуху (подвесным способом) из-за значительной массы и отсутствия элементов для крепления. Для воздушных линий применяются другие марки, например, СИП или кабели с несущим тросом.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение проводится с другими распространенными кабелями среднего напряжения, такими как ААБл (с бумажной пропитанной изоляцией) и ПвПг (с изоляцией из сшитого полиэтилена, но с ленточной броней).
| Критерий | ПвКПу2г 3х50 | ААБл 3х50 | ПвПг 3х50 |
|---|---|---|---|
| Тип изоляции | Сшитый полиэтилен (Пв) | Бумажная пропитанная | Сшитый полиэтилен (Пв) |
| Бронепокров | Проволочный (К) | Ленточный (Бл) | Ленточный (П) |
| Герметизация | Двойная (2г) | Ограниченная | Обычная |
| Допустимая температура жилы | Высокая (+90°C) | Низкая (+70°C) | Высокая (+90°C) |
| Установка в вертикальных трассах | Допускается без ограничений | Ограничена (стекание пропитки) | Допускается без ограничений |
| Стойкость к влаге | Очень высокая | Низкая (требует абсолютной герметичности) | Высокая |
| Защита от механических воздействий | Очень высокая (круглая броня) | Средняя (ленточная броня) | Средняя (ленточная броня) |
| Монтаж при низких температурах | До -15°C (с подогревом) | Затруднен | До -15°C (с подогревом) |
| Стоимость | Высокая | Ниже средней | Средняя |
Преимущества ПвКПу2г: Высокая надежность и долговечность (срок службы до 30-40 лет), отличная стойкость к влаге и механическим повреждениям, возможность прокладки в сложных грунтах, высокая пропускная способность, отсутствие ограничений по разности уровней при прокладке.
Недостатки: Большая масса и жесткость, что усложняет ручной монтаж; более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ленточной броне; необходимость использования специального инструмента для разделки и монтажа концевых муфт.
Монтаж, соединение и заземление
Монтаж кабеля ПвКПу2г требует соблюдения строгих правил. Перед прокладкой необходимо провести входной контроль: проверить целостность оболочки, измерить сопротивление изоляции мегомметром на 2.5 или 5 кВ. Прокладка осуществляется с помощью кабельных роликов, не допускается волочение кабеля по грунту или его резкие изгибы. Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров.
Для соединения и ответвления используются специальные кабельные муфты: соединительные (СтП), концевые (КВПт) или стопорные. Критически важным является качественная разделка кабеля с соблюдением геометрии ступеней, тщательная зачистка полупроводящих слоев и герметизация точек ввода. Броня и экран подлежат обязательному заземлению с двух сторон. Для заземления брони применяют бандажи из медной ленты или специальные заземляющие наконечники.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвКПу2г от ПвПг?
Основное отличие заключается в типе брони и степени герметизации. ПвКПу2г имеет броню из круглых стальных проволок (К) и двойную герметизацию (2г), что обеспечивает более высокую механическую прочность на растяжение и лучшую защиту от влаги. ПвПг имеет броню из стальных лент (П) и стандартную герметизацию, что делает его более дешевым, но менее стойким к механическим растягивающим нагрузкам.
Можно ли прокладывать кабель ПвКПу2г 50 мм² в воде?
Нет, прямое погружение в воду не допускается, несмотря на высокую степень герметизации. Данный кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях. Для прокладки в водоемах или в условиях постоянного погружения существуют специальные кабели с свинцовой оболочкой, например, ПвПу2г.
Какой ток короткого замыкания выдерживает данный кабель и как его рассчитать?
Ориентировочное значение для кабеля 50 мм² составляет 5.5-6.5 кА в течение 1 секунды. Точный расчет проводится по формуле: I = S k / √t, где S – сечение жилы (мм²), k – коэффициент, зависящий от материала жилы и допустимой температуры при КЗ (для алюминия ~94), t – время отключения КЗ (с). Для алюминиевой жилы 50 мм² и t=1с: I = 50 94 / 1 = 4.7 кА. Фактические значения у производителя могут быть выше.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в одной траншее с кабелями связи?
Да, согласно ПУЭ, при параллельной прокладке силовых кабелей напряжением выше 1 кВ и кабелей связи необходимо соблюдать расстояние не менее 0.5 м между ними либо применять разделительные устройства (например, бетонные плиты). Это делается для исключения электромагнитного влияния.
Как маркируется кабель при поставке?
Кабель наматывается на деревянный или металлический барабан. На щечке барабана крепится бирка с указанием: завода-изготовителя, марки кабеля, длины, сечения, напряжения, даты изготовления, номера барабана, массы брутто и обозначения стандарта. На самой оболочке кабеля через равные промежутки (обычно не более 550 мм) наносится несмываемая маркировка с названием марки, сечением, напряжением и годом выпуска.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет 30 лет. Однако при соблюдении условий прокладки, эксплуатации (без систематических перегрузок) и в отсутствие внешних повреждений, фактический срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена может превышать 40-50 лет.
Заключение
Кабель ПвКПу2г 3х50 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего класса напряжения 6-10 кВ. Его конструкция, сочетающая передовую полимерную изоляцию, двойную систему герметизации и прочный проволочный бронепокров, оптимально подходит для прямого заглубления в грунт в самых сложных условиях. Выбор в пользу данной марки кабеля обеспечивает долговечность линии, снижение эксплуатационных затрат и минимизацию рисков аварийных отключений, что в конечном итоге определяет его экономическую эффективность в проектах энергоснабжения.