Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвП 35 кВ 185 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой марки ПвП на напряжение 35 кВ с сечением токопроводящей жилы 185 мм² представляет собой современное высоковольтное электротехническое изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, П – наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката. Номинальное напряжение 35 кВ указывает на линейное напряжение сети, для работы в которой предназначен кабель. Сечение 185 мм² определяет номинальную площадь поперечного сечения основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвП 35 кВ 185 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя ряд обязательных элементов, каждый из которых выполняет критически важную функцию.

• Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки (материал согласно ГОСТ 22483). Для сечения 185 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Класс гибкости обычно 1 или 2. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
• Экран по жиле (полупроводящей экран): Непосредственно на изоляцию жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе жила-изоляция, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
• Изоляция: Основной изоляционный слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, полученный методом сшивания молекул полиэтилена, обладает radically более высокими термическими и механическими характеристиками по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура достигает 90°C, а при коротком замыкании допустима перегрузка до 250°C. Изоляция имеет строго нормированную и контролируемую толщину.
• Экран по изоляции (полупроводящей экран): Поверх основного изоляционного слоя накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он выполняет функцию симметрирования электрического поля и является частью токовой цепи в аварийных режимах (при пробое изоляции).
• Поясная изоляция: В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх экрана по изоляции может накладываться поясная изоляция в виде лент из полупроводящего материала, которая дополнительно выравнивает поле.
• Металлический экран: Обязательный элемент для кабелей на 35 кВ. Выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, проведение токов утечки и, главное, проведение тока короткого замыкания в случае повреждения основной изоляции. Для сечения 185 мм² сечение медных проволок экрана нормируется.
• Дренажная жила: Медная жила небольшого сечения, контактирующая с металлическим экраном. Служит для заземления экрана и обеспечения удобства монтажа концевых муфт.
• Внутренняя оболочка (В): Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает металлический экран от коррозии, служит барьером между экраном и наружной оболочкой, а также придает кабелю круглую форму.
• Броня: В зависимости от модификации (например, ПвПг, где «г» – голый, без брони) кабель может поставляться без брони или с бронепокровом. Для кабеля ПвП 35 кВ 185 мм² при необходимости защиты от механических повреждений применяется броня из двух стальных оцинкованных лент (марка ПвБп).
• Наружная оболочка (П): Внешний защитный слой из ПВХ-пластиката. Обеспечивает защиту всех внутренних элементов кабеля от агрессивных воздействий окружающей среды (влаги, химических веществ, УФ-излучения), а также от механических повреждений. Имеет стандартную расцветку (обычно черный) и маркировку с указанием производителя, марки кабеля, напряжения и сечения.

Основные технические и электрические параметры

Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и ТУ 16.К71-335-2004 (для напряжений выше 1 кВ). Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля ПвП 35 кВ с сечением жилы 185 мм².

Таблица 1. Электрические характеристики при переменном напряжении 50 Гц

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	20,6 / 35 (40,5)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное, Um – максимальное рабочее
Допустимая длительная температура жилы, °C	+90	В нормальном режиме работы
Максимальная температура жилы при КЗ, °C	+250	Длительность КЗ не более 5 сек
Максимальная температура при перегрузке, °C	+130	Согласно ПУЭ 7-изд.
Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более	0,0991	Для медной жилы
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,15	Приблизительное значение, зависит от конструкции
Емкость, мкФ/км	~0,25	Приблизительное значение
Допустимый длительный ток нагрузки, А	~350-420	Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе), температуры грунта, количества рабочих кабелей в траншее

Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики

Параметр	Значение / Описание
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с сечением жилы до 240 мм²)
Диапазон рабочих температур окружающей среды	От -50°C до +50°C
Монтаж без предварительного подогрева	Допускается при температуре не ниже -15°C
Стойкость к тепловому удару при коротком замыкании	Высокая, благодаря свойствам сшитого полиэтилена
Стойкость к распространению горения	Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» требует специальных материалов оболочки)
Допустимое усилие при тяжении (тралении)	Ограничено и рассчитывается индивидуально. Обычно не более 50-70 Н/мм² сечения жилы для медных жил.

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвП 35 кВ 185 мм² применяется для создания кабельных линий электропередачи в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Основные сферы применения:

• Подключение мощных потребителей (заводы, фабрики, горно-обогатительные комбинаты) к распределительным сетям 35 кВ.
• Организация межподстанционных связей и вводов на подстанциях.
• Прокладка кабельных линий в городских и промышленных электросетях.
• Резервирование воздушных линий электропередачи на сложных участках.

Способы прокладки: Кабель может прокладываться в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, а также в помещениях. При прокладке в земле обязательна песчаная подушка и защита кирпичом или сигнальной лентой. При прокладке в воздухе необходимо учитывать воздействие УФ-излучения (ПВХ оболочка имеет стойкость, но со временем может деградировать).

Особенности монтажа: Критически важным для кабелей с изоляцией из СПЭ является правильный монтаж концевых и соединительных муфт. Требуется абсолютная чистота, соблюдение геометрии снятия изоляции и экранов, а также использование специального инструмента и материалов. Несоблюдение технологии приводит к локальным концентрациям электрического поля и последующему пробою.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (МНС, СГ)

• Преимущества:
  • Отсутствие масла исключает риск утечек и пожароопасность, связанную с ними.
  • Более высокая допустимая температура жилы (90°C против 70-80°C).
  • Меньший вес и внешний диаметр при аналогичных параметрах.
  • Возможность прокладки на вертикальных участках без ограничения по высоте.
  • Более простая и чистая процедура монтажа муфт (не требуется заливка маслонаполненных муфт).
  • Меньшие диэлектрические потери.
• Недостатки:
  • Более высокая чувствительность к частичным разрядам, возникающим при дефектах монтажа или производства.
  • Относительно высокая стоимость.
  • Чувствительность к механическим повреждениям (особенно острыми предметами) в сравнении с бронированными маслонаполненными кабелями.
  • Необходимость использования специального дорогостоящего оборудования для диагностики (режим частичных разрядов).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвП от кабеля ПвВ?

Основное отличие – в материале внутренней и наружной оболочки. У кабеля ПвВ оболочки выполнены из вулканизированного полиэтилена. ПВХ-пластикат (ПвП) обладает лучшей стойкостью к распространению горения и более гибок при низких температурах, в то время как полиэтилен (ПвВ) имеет лучшие диэлектрические и механические характеристики, а также повышенную стойкость к влаге и агрессивным средам.

Какой допустимый длительный ток для кабеля ПвП 35 кВ 185 мм² при прокладке в земле?

Точное значение зависит от множества факторов: удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки, температуры грунта, количества кабелей в траншее и их взаимного расположения. Для ориентировочных расчетов можно принять значение 350-380 А при прокладке одного кабеля в траншее на глубине 0.7-1.0 метра в нормальном грунте с температурой +20°C. Для точного расчета необходимо руководствоваться ПУЭ (Глава 1.3) или использовать специализированное программное обеспечение.

Требуется ли заземление металлического экрана кабеля ПвП 35 кВ?

Да, и это обязательное требование ПУЭ и техники безопасности. Металлический экран должен быть заземлен с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала, отводит токи утечки и создает путь для тока короткого замыкания в случае повреждения. Существуют различные схемы заземления: двухстороннее, одностороннее, поперечное соединение экранов. Выбор схемы зависит от длины линии и величины токов, наводимых в экране.

Каков срок службы кабеля ПвП 35 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, режимов работы (наличие перегрузок, токов КЗ), качества монтажа и соблюдения правил технической эксплуатации. Регулярная диагностика (измерение частичных разрядов, диагностика изоляции) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.

Можно ли использовать кабель ПвП 35 кВ для прокладки в воде?

Стандартная конструкция кабеля ПвП не предназначена для длительной прокладки непосредственно в воде. Хотя ПВХ и СПЭ изоляция обладают влагостойкостью, длительное воздействие воды под давлением может привести к проникновению влаги через микротрещины в оболочке или дефекты в концевых муфтах. Для прокладки в водоемах или в условиях постоянной высокой влажности следует применять специальные исполнения кабеля с герметизированными жилами (например, с водоблокирующими лентами или заполнением) и усиленной гидрозащитной оболочкой (полиэтиленовой).

Заключение

Кабель ПвП 35 кВ 185 мм² является надежным и технологичным решением для построения высоковольтных распределительных сетей. Его эксплуатационные характеристики, такие как высокая допустимая температура, отсутствие необходимости в сложных системах маслоподпитки и относительная простота монтажа, обусловили его широкое распространение в современной электроэнергетике. Однако успешная эксплуатация напрямую зависит от качества изготовления кабеля, строгого соблюдения технологий монтажа соединительных и концевых муфт, а также от регулярного проведения диагностических мероприятий в рамках системы планово-предупредительных ремонтов.