Кабель ПвП 35 кВ 300 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвП 35 кВ 300 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель марки ПвП 35 кВ с сечением токопроводящей жилы 300 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, П – наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его применение регламентируется ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией. Общие технические условия) и более ранним, но широко применяемым ГОСТ 16442-80.

Конструкция кабеля ПвП 35 кВ 300 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность, надежность и безопасность эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Номинальное сечение 300 мм². Жила выполняется из медной проволоки (материал – медь марки М1 по ГОСТ 859-2001) и может быть как однопроволочной (секторной или круглой), так и многопроволочной. Для сечения 300 мм² чаще применяется многопроволочная жила, что обеспечивает кабелю необходимую гибкость. Класс жилы по гибкости – 1 или 2 (для однопроволочной и многопроволочной соответственно).
• Экран по жиле (полупроводящей экран): Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
• Основная изоляция: Выполняется из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции строго нормирована и для напряжения 35 кВ составляет, как правило, 10.5 мм (значение может незначительно варьироваться в зависимости от ТУ производителя). Сшитый полиэтилен обладает высокой диэлектрической прочностью, отличными температурными характеристиками (сохраняет свойства от -50°С до +90°С при длительной эксплуатации) и стойкостью к термоокислительному старению.
• Экран по изоляции (полупроводящей экран): Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но уже с внешней стороны изоляционного слоя.
• Поясная изоляция: В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх экрана по изоляции накладывается поясная изоляция в виде медных лент или проволок. Для кабеля ПвП 35 кВ 300 мм² поясная изоляция выполняется из медных лент или проволок, наложенных спирально с перекрытием. Ее назначение – защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля и выполнение функции заземляющего проводника при коротком замыкании.
• Разделительный слой: Представляет собой обмотку из полиэтилентерефталатной (лавсановой) или аналогичной пленки, либо прослойку из пластиката. Служит для предотвращения адгезии поясной изоляции к внутренней оболочке.
• Внутренняя оболочка (В): Выполняется из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Защищает поясную изоляцию от механических повреждений и воздействия влаги, а также служит барьером между металлическим экраном и внешней средой.
• Броня: Для кабеля марки ПвП (в отличие от ПвБ или ПвПг) броня, как правило, не предусмотрена. Буква «П» в конце маркировки указывает на наличие только наружной поливинилхлоридной оболочки. При необходимости защиты от механических повреждений следует выбирать кабели марок ПвБ (броня из стальных лент) или ПвПг (гибкий без брони, но с усиленной конструкцией).
• Наружная оболочка (П): Внешний защитный слой из ПВХ пластиката. Обеспечивает защиту от агрессивных сред, ультрафиолетового излучения (при наличии соответствующих добавок), механических воздействий и выполняет функцию распространения горения при одиночной прокладке. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические параметры

Параметры кабеля ПвП 35 кВ 300 мм² регламентируются техническими условиями завода-изготовителя, разработанными на основе ГОСТ. Ниже приведены типовые значения.

Таблица 1. Основные электрические и конструктивные параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	35/35 кВ (40.5 кВ)
Сечение основной жилы	300 мм2
Материал жилы	Медь (Cu)
Количество жил	1 (одножильное исполнение для сетей 35 кВ является стандартным)
Толщина изоляции из СПЭ	~10.5 мм
Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, не более	0.0601 Ом/км
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в земле (траншее)	~450-480 А (зависит от условий: температуры земли, удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки и количества работающих кабелей в траншее)
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе	~510-540 А (зависит от температуры воздуха, солнечной радиации и расположения относительно других кабелей)
Индуктивное сопротивление (XL)	~0.11-0.13 Ом/км
Емкостной ток (IC)	~3.5-4.0 А/км
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 20 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с поясной изоляцией)
Диапазон рабочих температур	От -50°С до +90°С (длительно)
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек)	Не более +250°С
Стойкость к переменному напряжению частотой 50 Гц	Выдерживает испытательное напряжение 52.5 кВ в течение 10 минут после прокладки или 63 кВ на заводе

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвП 35 кВ 300 мм² применяется для создания кабельных линий электропередачи в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, а также в сетях с эффективно заземленной нейтралью. Основные объекты применения:

• Распределительные сети 35 кВ городского и промышленного назначения.
• Вводы и выводы с подстанций и распределительных устройств (РУ).
• Питание мощных электроприемников (двигатели, печи) на промышленных предприятиях.
• Прокладка на территории ТЭЦ, ГЭС, АЭС.
• Участки трасс, где не предусмотрены значительные механические нагрузки (растяжение, сдавливание, вибрация).

Способы прокладки:

• В кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, галереях, этажах и двойных полах. Крепление осуществляется с помощью кабельных конструкций (лотков, полок, кронштейнов). Необходимо соблюдать правила противопожарной безопасности, использовать огнезащитные составы при групповой прокладке.
• В воздухе (по эстакадам, по стенам зданий): Допускается при отсутствии риска механических повреждений. Необходима защита от прямых солнечных лучей (прокладка в гофре, лотках с крышками).
• В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, сверху засыпается мягким грунтом или песком без камней и защищается сигнальной лентой или кирпичом. Глубина прокладки – не менее 0.7 м для линий до 35 кВ. Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями других напряжений (например, 0.4 кВ) без специальных перегородок.

Важно: Прокладка одножильных кабелей требует особого внимания к способу расположения фаз (в треугольник, плашмя) и перекладке в смежных участках для компенсации индуктивных потерь и предотвращения перегрева.

Преимущества и недостатки кабеля ПвП 35 кВ 300 мм² по сравнению с аналогами (например, с бумажно-масляной изоляцией)

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Срок службы при соблюдении условий эксплуатации составляет не менее 30 лет.
• Простота монтажа и эксплуатации: Отсутствие ограничений по перепадам высот, нет необходимости в сложных маслоподпитывающих устройствах и системах контроля давления масла.
• Высокая стойкость к коротким замыканиям: Изоляция из СПЭ выдерживает высокие термические нагрузки.
• Меньший вес и внешний диаметр по сравнению с маслонаполненными кабелями того же напряжения и сечения, что облегчает транспортировку и монтаж.
• Высокая влагостойкость: Не требует абсолютной герметичности оболочки, в отличие от бумажно-масляной изоляции.
• Экологическая безопасность: Отсутствие масла исключает риск загрязнения почвы и водоемов при повреждении.

Недостатки/Особенности:

• Чувствительность к механическим повреждениям при прокладке: Необходимость строгого соблюдения радиуса изгиба, защиты от ударов и порезов изоляции.
• Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов в изоляции или экранах развитие повреждения может быть лавинообразным. Требуется высокое качество изготовления и монтажа.
• Отсутствие брони: Марка ПвП не предназначена для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью или в местах, где возможны механические повреждения (раскапывание, давление тяжелых предметов). В таких условиях требуется применение бронированных марок (ПвБ) или прокладка в трубах.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на напряжение 6-10 кВ, но зачастую более низкая, чем у маслонаполненных аналогов на 35 кВ.

Маркировка, транспортировка, хранение и монтаж

Кабель маркируется бирками на барабанах и непрерывной печатью на наружной оболочке. Надпись включает: товарный знак завода, марку кабеля (ПвП), номинальное напряжение (35 кВ), количество и сечение жил (1х300), дату изготовления, длину в метрах и знак соответствия.

Транспортировка барабанов осуществляется в вертикальном положении с надежным креплением. Хранение должно осуществляться под навесом или в закрытом помещении, защищающем от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Срок хранения на барабане – не более 2 лет с даты изготовления.

Монтаж должен производиться при температуре окружающего воздуха не ниже -15°С. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении в течение 24-48 часов. Радиус изгиба контролируется специальными шаблонами. При прокладке в траншее необходимо обеспечить «змейку» для компенсации температурных расширений. Концевые муфты (КНСт, POLYJUNCTION) и соединительные муфты должны соответствовать классу напряжения и типу изоляции кабеля. Монтаж муфт – ответственная операция, требующая квалификации персонала и соблюдения абсолютной чистоты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ПвП от ПвПг?

Марка ПвПг («г» – голый) не имеет наружной защитной оболочки из ПВХ поверх экрана. Его поясная изоляция (медные проволоки или ленты) является внешним элементом. Такой кабель предназначен для прокладки исключительно в сухих кабельных сооружениях (туннелях, галереях), где полностью исключено попадание влаги и механических воздействий. Кабель ПвП с полной ПВХ оболочкой имеет более широкую область применения, включая прокладку в земле (траншеях) и по воздуху.

Какой допустимый ток нагрузки для данного кабеля при прокладке в одной траншее с еще двумя такими же кабелями?

При групповой прокладке в земле допустимый ток нагрузки снижается из-за взаимного нагрева. Для трех кабелей в одной траншее, проложенных вплотную (расстояние между центрами 7d), коэффициент снижения может составлять примерно 0.85-0.9. Таким образом, I_доп для одного кабеля составит примерно 380-430 А вместо 450-480 А. Точный расчет должен проводиться по методике, учитывающей все факторы: удельное тепловое сопротивление грунта, температуру земли, глубину прокладки и схему расположения.

Требуется ли для кабеля ПвП 35 кВ 300 мм² перекрестная перекладка фаз (транспозиция) при прокладке в земле?

Для одножильных кабелей, проложенных в земле, перекрестная перекладка (смена взаимного расположения фаз через определенные интервалы) является рекомендуемой мерой для уменьшения индуктивных сопротивлений и выравнивания токов по фазам. Особенно это актуально для длинных линий. При прокладке в кабельных сооружениях на конструкциях кабели можно сразу расположить симметрично (в треугольник), что минимизирует этот эффект.

Можно ли использовать кабель ПвП для прокладки в воде или в агрессивных грунтах?

Нет, стандартная конструкция ПвП для этого не предназначена. Для прокладки в воде (по дну водоемов, в условиях высокой влажности) или в агрессивных грунтах (содержащих блуждающие токи, щелочи, кислоты) необходимо применять кабели со специальной защитой: свинцовой оболочкой (марки ПвПу, ПвП2у) или броней из оцинкованных стальных лент с усиленным наружным покровом (марки ПвБ, ПвБШв).

Какой тип концевой муфты рекомендуется для монтажа на данный кабель?

Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 35 кВ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) муфты. Наиболее распространены и надежны термоусаживаемые муфты (например, серии 3M QT-III, Raychem, Nexans). Выбор конкретной модели муфты зависит от сечения кабеля, типа экрана и требований к степени защиты (IP). Монтаж должен выполняться строго по инструкции производителя муфты.

Как осуществляется заземление экрана одножильного кабеля 35 кВ?

Заземление экранов (поясной изоляции) одножильных кабелей 35 кВ является обязательным для безопасности и нормальной работы. Существует три основные схемы: заземление с двух сторон, заземление с одной стороны и поперечное соединение. Наиболее распространена схема с двухсторонним заземлением, когда экран заземляется на обоих концах линии. Это обеспечивает безопасность, но приводит к появлению циркулирующих токов в экранах из-за электромагнитной индукции, что вызывает дополнительные потери. Для длинных линий может применяться схема с однослойным заземлением и установкой защитных устройств (ограничителей напряжения) на втором конце, что снижает потери.